За период 15 ноября – 30 декабря был разработан и утвержден Проект модернизации уникальной научной установки ИРТ-Т до уровня лучших мировых аналогов класса «мегасайенс» №18.13/88-19 от 18.12.2019 (далее – Проект модернизации), состоящий из 10 разделов:

• Нейтронно-трансмутационное легирование кремния;
• Нейтрон-захватная терапия;
• Разработка методов и технологий производства радиоизотопов технического и медико-биологического назначения;
• Фундаментальные основы получения радиоизотопов путем нейтронной активации и технологий производства меченых радионуклидами биоактивных соединений для тераностики злокачественных новообразований;
• Разработка фундаментальных основ и технологий производства меченых радионуклидом скандий-47 биоактивных соединений для ПЭТ;
• Разработка фундаментальных основ и технологий производства меченых радионуклидом иттрий-90 микросфер для лечения рака печени;
• Разработка фундаментальных основ и технологий производства лиофилизатов для производства РФЛП;
• Станция проведения радиационных испытаний при криогенных температурах на выведенном пучке нейтронов горизонтального канала реактора ИРТ-Т;
• Технология радиационного окрашивания полудрагоценных кристаллов с помощью нейтронного и гамма полей реактора ИРТ-Т;
• Увеличение мощности реакторной установки до 10–12 МВт;

Проект модернизации составлен на основе Программы научных исследований и экспериментальных работ УНЦ «ИЯР» на 2018–2024 годы, решений научно-технического совета УНЦ «ИЯР», Программы развития УНУ ИРТ-Т на период 2014–2018 года, Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации на долгосрочный период и Программы повышения конкурентоспособности ТПУ. В каждом разделе описана стратегия развития одного направления, в том числе:

• Задачи, решаемые в рамках направления;
• Потенциальные потребители / область применения;
• Необходимые ресурсы (людские, материальные, финансовые и т.д.);
• Имеющийся задел;
• Этапы реализации.

Выбор направлений развития, обусловлен имеющимся научно-техническим заделом, наличием потенциальных потребителей технологии и целям Национальных проектов России на 2019–2024 годы, предусмотренных указом Президента России «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года».

Неотъемлемой частью Проекта модернизации являются технические задания на создаваемые в рамках работ комплексы:

• Техническое задание №18.13/79-19 от 05.12.2019 на выполнение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ по теме «Создание экспериментального автоматизированного комплекса для легирования полупроводниковых материалов диаметром до 203 мм»;
• Техническое задание 18.13/86-19 от 18.12.2019 на выполнение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ по теме «Создание многофункционального комплекса облучения мишенных образцов на выведенных нейтронных пучках с управляемыми и заранее заданными свойствами энергетического спектра»;
• Техническое задание №18.06/90-19 18.12.2019 на выполнение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ по теме «Создание экспериментального устройства, генерирующего когерентное гамма-излучение, на выведенном нейтронном пучке горизонтального канала ИРТ-Т»;
• Техническое задание №18.12/92-19 от 18.12.2019 на выполнение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ по теме «Создание цифрового спектрометрического комплекса позитронной спектроскопии»;
• Техническое задание №18.12/94-19 от 18.12.2019 на выполнение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ по теме «Создание комплекса внутриреакторной наработки технических и медицинских изотопов»;
• Техническое задание №18.12/97-19 от 18.12.2019 на выполнение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ по теме «Разработка и создание мобильной, многофункциональной экспериментальной установки для проведения исследований взаимодействия химически активных газов с материалами ЯР и ТЯР в условиях облучения на реакторе ИРТ-Т»;
• Техническое задание №18.12/98-19 от 18.12.2019 на выполнение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ по теме «Создание лабораторного комплекса для разработки и создания радиофармацевтических лекарственных препаратов».

В рамках выполнения п 1.2. Плана-графика исполнения обязательств, в первом этапе работ были проведены следующие мероприятия:

• Определена работоспособность существующих установок, расположенных в физическом зале реактора ИРТ-Т;
• Оптимизировано рабочее пространство в физическом зале реактора ИРТ-Т с учетом вновь разрабатываемых установок;
• Определен объем пространства для размещения вновь сооружаемых установок;
• Демонтаж неработоспособных установок, расположенных в физическом зале реактора ИРТ-Т;
• Подготовка площадок для размещения нового специализированного оборудования;
• Подведение инженерных коммуникаций к площадкам для размещения нового оборудования в физическом зале реактора ИРТ-Т.

По вопросам размещения вновь создаваемых комплексов, решением Научно-технического совета реактора ИРТ-Т от 30 декабря 2019 года, были утверждены следующие технические решения, составляющие проект размещения нового специализированного оборудования и подготовка площадки в физическом зале УНУ ИРТ-Т:

• Техническое решение № 18.13/87-19 от 18.12.2019 «О размещении экспериментального автоматизированного комплекса для легирования полупроводниковых материалов диаметром до 205 мм»;
• Техническое решение № 18.13/91-19 от 18.12.2019 «О размещении многофункционального комплекса облучения мишенных образцов на выведенных нейтронных пучках с управляемыми и заранее заданными свойствами энергетического спектра»;
• Техническое решение № 18.13/93-19 от 18.12.2019 «О размещении цифрового спектрометрического комплекса позитронной спектроскопии».

В рамках выполнения п. 1.3 Плана-графика исполнения обязательств, в первом этапе работ были проведены следующие мероприятия:

Заключены договора на поставку следующего специализированного оборудования:

• Универсальный нейтронный спектрометр-дозиметр UNSD-15 Mobile (Договор на поставку №24949 от 19.12.2019 с Обществом с ограниченной ответственностью «ЦЕНТР АПЦ»);
• Манипулятор механический копирующий А201 с защитным чехлом в комплектации Z-28 (Договор поставки № 24723 от 13.12.2019 с Обществом с ограниченной ответственностью «Роник-Ядерные и Медицинские Технологии»);
• Универсальная асептическая система розлива типа FP50 с интегрированной станцией полной или частичной укупорки резиновыми пробками (Договор на поставку № 31908622145-2334667 от 30.12.2019);
• Модель PAMAS SVSS для контроля растворов на механические включения (Договор на поставку № 31908622145-2334667 от 30.12.2019);
• Бокс абактериальной воздушной среды для защиты оператора при работе с патогенными агентами и микроорганизмами, передающимися воздушно-капельным путем БАВп-01-«Ламинар-С.»-1,2 (Договор на поставку № 31908622145-2334667 от 30.12.2019).

Данное оборудование приобретается для оснащения лабораторного комплекса для разработки и создания радиофармацевтических лекарственных препаратов и предназначено для развития научных направлений, связанных с разработкой диагностических и терапевтических радиофармацевтических лекарственных препаратов, расширением линейки нарабатываемых промышленных и медицинских радиоактивных изотопов. Оснащение лабораторного комплекса для разработки и создания радиофармацевтических лекарственных препаратов современным оборудованием необходимо для развития сотрудничества российских и зарубежных ученых в области ядерной медицины и вовлечения зарубежных исследователей в инфраструктурные проекты, реализуемые на базе УНУ ИРТ-Т, а также привлечение инвестиций в развитие УНУ ИРТ-Т.

Универсальный нейтронный спектрометр-дозиметр UNSD-15 Mobile предназначен для измерения энергетического распределения плотности потока нейтронов и гамма-квантов в реальном времени,

Манипулятор механический копирующий А201 с защитным чехлом в комплектации Z-28 предназначен для работы в «горячих камерах», которые в совокупности с дистанционными пультами управления, позволяют оператору удаленно управлять процессами переработки радионуклидов и находится в защищенной зоне, не подвергая оператора пиковой радиационной нагрузке. Манипуляторная система A201 производства фирмы WÄLISCHMILLER ENGINEERING GMBH (Германия) – это механическая система дистанционного обращения объектами, инструментами и опасными веществами в небольших горячих камерах и защитных боксах, используемых в ядерной медицине, биотехнологиях и ядерных технологиях. Удобный и легкий в работе, благодаря системе компенсации веса, предотвращает утомление оператора при длительной работе. Эргономичные ручки, фиксаторы рабочих положений делают работу более комфортабельной. Для производства манипулятора А201 используются радиационно-, кислотно- и коррозионно-стойкие материалы высочайшего качества. Выдерживает нагрузку до 10 кг в любой позиции, грузоподъемность на крюке: до 15 кг, рабочий диапазон: до 2100 мм.

Манипулятор состоит из «задающей» и «исполнительной» руки, соединенной посредством проходной втулки. Передача движения – механическая. «Исполнительная» рука длиннее «задающей», таким образом можно дотянуться до любого дальнего угла горячей камеры.

Универсальная асептическая система розлива типа FP50 с интегрированной станцией полной или частичной укупорки резиновыми пробками была выбрана из следующих требований:

• розлив жидких стерильных или нестерильных растворов в асептических условиях;
• розлив во флаконы вместимостью 5,10 или 20 мл;
• укупорка резиновыми пробками и алюминиевыми колпачками (или колпачками типа «флип-офф»;
• возможность размещения в ламинарном боксе;
• производительность не менее 1 000 штук в час.

Универсальная асептическая система розлива будет изготовлена специально для производства лекарственных радиофармпрепаратов, в том числе разрабатываемых по настоящему Соглашению, с учетом всех особенностей. Данная система состоит из следующих частей:

• модуль розлива жидких продуктов во флаконы – 1 шт;
• модуль подачи и установки резиновых пробок и алюминиевых колпачков с 2-мя вибропитателями – 1 шт;
• модуль наклейки этикеток – 1 шт;
• модуль обжима установленных алюминиевых колпачков с головкой 22±1 мм – 1 шт.

Все действующие части установки будут размещены в ламинарном шкафу, что обеспечит асептический розлив препаратов (что является значительным при производстве радиофармацевтических препаратов).

Производитель обязуется провести валидацию оборудования, предоставить пошаговую инструкция по валидации IQ/OQ и комплект документов по валидации в текстовой и электронной формах на русском и английском языках.

Готовая асептическая система розлива типа FP-50 «МИНИК-11 Автомат» будет идеальным решением для производства небольших партий стерильных растворов натрия хлорида и растворов РФЛП. Система розлива обеспечит точное дозирование во флаконы из стекла, надежную укупорку резиновыми пробками, завальцовку алюминиевыми колпачками флип-офф и этикетирование.

Прибор типа PAMAS SVSS для контроля растворов на механические включения это высокоточный прибор для контроля растворов на механические включения, который предназначен для использования в фармацевтической промышленности. Устройство SVSS обеспечивает определение размеров частиц и подсчет их количества в жидкостях. Изготовление медицинских препаратов требует предельной точности, поскольку их качество напрямую зависит от дисперсности и формы частиц лекарственных субстанций. При этом важно помнить про соответствие строгим санитарным нормам и требованиям фармакопей.

В PAMAS SVSS реализованы самые современные и эффективные методы определения размера невидимых частиц. Оператор получает подробные данные по 8, 16 или 32 свободно настраиваемым каналам. Оборудование может использоваться с сенсорами различной чувствительности в соответствие со спецификой и целями использования. Благодаря этому удается обеспечить максимально качественный контроль парентеральных, внутривенных препаратов.

Представленная модель является оптимальным решением для нашего производства.

Его использование является эффективным методом контроля загрязнения воды. Он соответствует требованиям документов, устанавливающим нормы соответствия качества лекарственных продуктов по контролю растворов препаратов инфузионного, офтальмологического, а также парентерального применения.

Пользователям не требуется проходить спецподготовку, они без проблем могут самостоятельно освоить методы определения размера частиц.

Модель соответствует требованиям всех фармакопей касательно контроля парентеральных, инфузионных растворов, офтальмических и других типов препаратов.

Может использоваться как самостоятельный прибор или в составе комплекса оборудования.

Используемый прецизионный пошаговый двигатель обеспечивает точное измерение дозируемого объема и постоянных расход анализируемой пробы через сенсор HCB. Особенностью прибора является использование сменных шприцов-дозаторов разного объема, что позволяет реализовать анализ проб объемом от 100 мкл до 1 литра.

Данный прибор позволит увеличить количество пользователей УНУ, т.к. на сегодняшний день количественное определение видимых и невидимых включений является критическим при производстве, как стерильных лекарственных средств, так и химических субстанций при получении различных радиоактивных соединений.

Боксы абактериальные воздушной среды для защиты оператора при работе с патогенными агентами и микроорганизмами, передающимися воздушно-капельным путем БАВп-01-«ЛаминарС.»-1,2 являются непременным атрибутом при производстве стерильных препаратов. Закупаемые боксы (кабины-изоляторы) позволят создавать в них требуемый класс чистоты.

Кабина изолирующая предназначена для установки в ее рабочую зону универсальной асептической системы розлива размером (ШхГхВ), 1900 х 1000 х 1500 мм для изоляции технологического процесса и создания вокруг установки очищенной от аэрозолей воздушной среды с контролируемым уровнем концентрации аэрозольных частиц. Принцип работы кабины изолирующей состоит в непрерывной подаче очищенного с помощью НЕРА-фильтров воздуха в рабочую зону. Фильтры установлены в приточные фильтровентиляционные модули, обеспечивающие за счет применения ламинаризатора из мелкоячеистой полимерной сетки однонаправленный воздушны поток на выходе из фильтров.

Большая часть данного потока воздуха циркулирует по внутренним воздуховодам изделия, непрерывно проходя через НЕРА фильтры. Часть воздуха удаляется через выпускной НЕРА фильтр. Компенсация удаляемого воздуха осуществляется путем притока внешнего по отношению к кабине воздуха внутрь воздуховодов изделия через приточной НЕРА фильтр. В процессе работы приток преобладает над вытяжкой.

Рабочая зона находится внутри рабочей камеры изделия, ограниченной сверху – фильтровентиляционными модулями с НЕРА фильтрами, с боков – воздуховодами и технологическими панелями, спереди и сзади – технологическими панелями с установленными в них распашными окнами, снизу – грузоподъемным полом. В распашные окна установлены перчаточные порты с перчатками, позволяющими проводить манипуляции с системой розлива в процессе технологического цикла производства продукта (количество перчаток и их расположение уточняется в процессе производства изделия).

Загрузка сырья и технологической оснастки внутрь камеры осуществляется через шлюз с рециркуляцией воздуха через НЕРА фильтр шлюза. Выгрузка готовой продукции происходит через передаточный шлюз без рециркуляции воздуха.

Ограждающие конструкции, элементы:

• Рабочая камера изделия выполнена из нержавеющей стали марки AISI 304;
• Внешние конструкционные элементы выполнены из конструкционной стали, окрашенной порошковой эмалью;
• Освещение рабочей камеры светодиодное. Освещенность рабочей зоны не менее 800 Лк
• Розетки внутри рабочей камеры (параметры питания розеток оговариваются отдельно при проектировании изделия).
• Дифференциальные манометры для контроля перепада давления на НЕРА фильтрах.
• Внутри рабочей зоны установлена лампа УФ-облучения.

Фильтрация воздуха:

• Приточный поток воздуха в рабочей камере изделия формируется 4-мя фильтровентиляционными модулями, один из них активный. На выходе из каждого фильтровентиляционного модуля установлен конечный фильтр класса Н14 по ГОСТ Р ЕН 1822-1-2010 и ламинаризатор из мелкоячеистой полимерной сетки для равномерного распределения воздуха по всей поверхности фильтровентиляционного модуля. Внутри каждого фильтровентиляционного модуля установлены нагнетательные агрегаты немецкого производства, фирмы EBM-PAPST (тип двигателя ЕС-мотор, исключающий применение частотного преобразователя).
• Каждый фильтромодуль оборудован портами для подачи аэрозоля и отбора пробы воздуха для проверки целостности НЕРА фильтров. Все сочленения, стыки и швы между прилегающими элементами конструкции комплекса обработаны полиуретановым герметиком, предназначенным для работы в чистых помещениях.
• Для обеспечения заданного воздушного баланса внутрь изделия дополнительно устанавливаются вспомогательные вентиляторы EBM-PAPST на притоке в вытяжке из изделия. оснащенные НЕРА фильтрами.

Система управления:

Микропроцессорная система управления. Пульт управления – тачскрин. Система управления оснащена системой статической стабилизации расхода воздуха AIS LS, которая автоматически поддерживает заданную скорость воздушного потока до предельно допустимого значения загрязненности фильтра. При постепенном загрязнении фильтров, скорость вращения вентилятора автоматически увеличивается для поддержания заданной скорости потока воздуха. При достижении порогового значения загрязненности фильтра на пульт выдается визуальный сигнал о необходимости замены фильтров.

Дополнительная комплектация:

Дополнительная комплектация изделия вспомогательными соединениями (проходные электрические разъемы, патрубки, фланцы) оговаривается отдельно при разработке изделия, отталкиваясь от конструкции системы розлива.

Проверку соответствия классу 5 ИСО по ГОСТ Р ИСО 14644-1-2017 в построенном состоянии по рассматриваемому размеру частиц ≥ 0,5 мкм проводит ЗАО «Ламинарные системы». По результатам проверки выдается Протокол проведения приемочных испытаний.

В результате проведения закупочных мероприятий комплекс по производству радиофармпрепаратов будет оснащен в достаточном для производства планируемых препаратов количестве.

В рамках выполнения пункта 1.4. Плана-графика исполнения обязательств, были разработаны, утверждены и освоены 4 методики:

4.1 Методика исследования распределения и спектра нейтронных полей в экспериментальных каналах реактора ИРТ-Т

В методике рассмотрены вопросы измерения спектра и распределения нейтронных полей в вертикальных и горизонтальных каналах реактора ИРТ-Т.

Методика определения спектра нейтронных полей основана на способе применения опорных полей источников нейтронов (Свидетельство о метрологической аттестации рабочего эталона №5/43-0004-15 от 02.11.2015 г., Сертификат калибровки источника нейтронов реактора ИРТ-Т с моделирующими полями нейтронов МОП-ЦК, МОП-ГЭК-1 и МОП-ГЭК-6 № 4/430-24-56-18 г.) для:

• воспроизведения единицы плотности потока и флюенса нейтронов с известным спектральным составом;
• калибровки нейтронных полей ядерно-физических установок (ЯФУ) по энергетическому составу;
• использования в научных и прикладных исследованиях;
• градуировки нейтронной спектрометрической и радиометрической аппаратуры.

Методика основана на проводившихся на УНУ ИРТ-Т исследованиях нейтронных полей совместно с ФГУП «ВНИИФТРИ», в рамках выполнения работ по проекту «Модернизация экспериментальных установок научно-образовательного комплекса ядерного реактора ИРТ-Т для проведения научно-технических исследований, соответствующих уровню ведущих национальных и мировых исследовательских центров» (Соглашение о предоставлении субсидии №14.591.21.0001 от 15 августа 2014 г., по мероприятию 3.1.1 федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы»).

4.2 Методики контроля качества радиоизотопов Re-186, Re-188, микросфер Y-90 и РФЛП на основе соединения глюкозы меченой радиоизотопом рения

В методиках представлены спецификации и описание процедур контроля качества радиоизотопов Re-186, Re-188, микросфер Y-90.

Перечень разработанных документов:

• Спецификации и методики контроля качества радиоизотопов рения-188.
• Спецификации и методики контроля качества радиоизотопов рения-186.
• Спецификация и методики контроля качества микросфер иттрия-90.

В рамках выполнения работ по реализации пунктов 1.5, 1.8 Плана-графика исполнения обязательств, были организованы и проведены следующие мероприятия:

• Видяев Дмитрий Геннадьевич, профессор Отделения ядерно-топливного цикла (ОЯТЦ) Инженерной школы ядерных технологий (ИЯТШ) прошел стажировку на ПАО «НЗХК»;
• Бордулев Юрий Сергеевич, ассистент Отделения экспериментальной физики (ОЯТЦ) Инженерной школы ядерных технологий (ИЯТШ) прошел курсы повышения квалификации «Современные требования по обеспечению радиационной безопасности при ведении работ в области использования атомной энергии»;
• Аникин Михаил Николаевич, ассистент Отделения ядерно-топливного цикла (ОЯТЦ) Инженерной школы ядерных технологий (ИЯТШ) прошел курсы повышения квалификации «Английский язык как инструмент повышения качества научно-профессиональной деятельности сотрудников ТПУ на международном и отечественном уровне (программа для кадрового резерва ТПУ)» и «Современные требования по обеспечению радиационной безопасности при ведении работ в области использования атомной энергии»;
• Лебедев Иван Игоревич, ассистент Отделения ядерно-топливного цикла (ОЯТЦ) Инженерной школы ядерных технологий (ИЯТШ) прошел курсы повышения квалификации «Английский язык как инструмент повышения качества научно-профессиональной деятельности сотрудников ТПУ на международном и отечественном уровне (программа для кадрового резерва ТПУ)» и «Современные требования по обеспечению радиационной безопасности при ведении работ в области использования атомной энергии»;
• Лидер Андрей Маркович, заведующий кафедрой – руководитель отделения на правах кафедры Отделения экспериментальной физики (ОЯТЦ) Инженерной школы ядерных технологий (ИЯТШ) прошел курсы повышения квалификации «Современные требования при использовании источников, генерирующих ионизирующее излучение» и «Современные требования по обеспечению радиационной безопасности при ведении работ в области использования атомной энергии»;
• Ачин Андрей Владимирович, ведущий инженер Лаборатории № 33 ЯР Учебно-научного центра «Исследовательский ядерный реактор» прошел курсы повышения квалификации «Система государственного учета и контроля радиоактивных веществ и радиоактивных отходов»;
• Варлачев Валерий Александрович, заведующий лабораторией № 33 ЯР Учебно-научного центра «Исследовательский ядерный реактор» прошел курсы повышения квалификации «Современные требования по обеспечению радиационной безопасности при ведении работ в области использования атомной энергии»;
• Кудияров Виктор Николаевич, доцент Отделения экспериментальной физики (ОЯТЦ) Инженерной школы ядерных технологий (ИЯТШ) прошел курсы повышения квалификации «Коррозионные испытания в воде и водяном паре циркониевых сплавов с нанесенными покрытиями»;
• Ситдиков Игорь Рифатович, начальник службы безопасности Учебно-научного центра «Исследовательский ядерный реактор» прошел курсы повышения квалификации «Организация и обеспечение физической защиты радиоактивных веществ, радиационных источников и пунктов хранения»

Результаты работ, выполненных с использованием УНУ ИРТ-Т, представлены на следующих научных конференциях, форумах и семинарах:

• 1st All-Russian Conference and School of Young Scientists on Boron Neutron Capture Therapy – 22-25 октября 2019 года – Новосибирск, Россия.
• Annual Congress of the European Association of Nuclear Medicine, 12-16 октября 2019 года – Барселона, Испания.
• Young Member’s Boron Neutron Capture Therapy (yBNCT10), 26-29 сентября 2019 года – Хельсинки, Финляндия.
• II Международный научный форум «Ядерная наука и технологии», 24-27 июня 2019 года, Алма-Ата, Казахстан.
• XVI Курчатовская междисциплинарной молодежной научная школа, 2-5 декабря 2019 года, Москва, Россия.
• Техническое совещание по вопросам сертификации новой изотопной продукции, полученной на базе УНУ ИРТ-Т, 19-21 декабря 2019 года, Москва, Россия.
• Техническое совещание по вопросу создания мобильной, многофункциональной экспериментальной установки по исследованию взаимодействия материалов ЯР и ТЯР с химически активными газами в условиях облучения на реакторе ИРТ-Т, 25-28 ноября 2019 года, Алма-Ата, Казахстан.
• Координационные совещания по организации курсов повышения квалификации на базе ТПУ в 2020 г., 6-15 декабря 2019, Аккра, Гана, Вена, Австрия.
• ВУЗПРОМЭКСПО-2019, 10-14 декабря 2019 года, Москва, Россия.
• Финал турнира молодых профессионалов «ТеМП», 11-15 декабря 2019 года, Нинжний Новгород, Россия.

В рамках первого этапа работ было проведено расчетно-экспериментальное обоснование возможности эксплуатации экспериментальных каналов УНУ ИРТ-Т, с учетом установки нового специализированного оборудования.

Наиболее ответственным участком работ, является модернизация установки на горизонтальном канале ГЭК-1. Для экспериментального канала, который проходит касательно к активной зоне реактора, единственным вариантом модернизации с целью увеличения плотности потока нейтронов является установка рассеивателя нейтронов, который будет создавать деформацию в поле нейтронного излучения в объеме экспериментального канала вблизи к активной зоне. Поскольку рассеиватель будет находится длительное время в интенсивных полях нейтронного и фотонного излучения, необходимо предусмотреть возможность радиационного разогрева сформированной конструкции.

Для возможности организации охлаждения блока воздухом была предложена конструкция перфорированных алюминиевых колец, позволяющих организовать движение холодного воздуха вокруг блока с дальнейшим прохождением воздуха через блок и выводом в коллектор спецвентиляции реактора ИРТ-Т.

Исходя из проведенных расчетов видно, что организация принудительного движения воздуха через блок графита значительно снижает максимальную температуру блока, а температура стенки канала меняется незначительно благодаря наличию охлаждения водой первого контура охлаждения активной зоны. Без принудительного охлаждения блока достигаемые температуры значительно ниже, чем температуры плавления графита и алюминия. Однако, при температуре выше 700 К наблюдается положительный коэффициент теплового расширения графита, а алюминий имеет низкий предел ползучести при высоких температурах. Таким образом при использовании графитового рассеивателя рекомендуется организация принудительной циркуляции воздуха с расходом не ниже 100 м³/ч.

Второй установкой, требующий дополнительного обоснования безопасности является экспериментальный автоматизированный комплекс для легирования полупроводниковых материалов диаметром до 203 мм, поскольку его облучательная часть находится во внутреннем пространстве бака реактора ИРТ-Т.

Разработка проекта комплекса велась с 2016 года, в рамках различных исследовательских программ, и основывалась на результатах, полученных в рамках выполнения работ по проекту «Модернизация экспериментальных установок научно-образовательного комплекса ядерного реактора ИРТ-Т для проведения научно-технических исследований, соответствующих уровню ведущих национальных и мировых исследовательских центров» (Соглашение о предоставлении субсидии №14.591.21.0001 от 15 августа 2014 г., по мероприятию 3.1.1 федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы»).

Главным конструктором реактора ИРТ-Т АО «НИКИЭТ» были подтверждены нейтронно-физические и теплогидравлические расчеты облучательного устройства комплекса, в рамках работ по созданию облучательного блока (Пояснительная записка АВЭУ.04.00.00.00 ПЗ).

В части надежности облучательное устройство удовлетворяет требованиям правил НП-033-11, установке присвоен класс безопасности 4.

В рамках выполнения пункта 1.7 Плана-графика исполнения обязательств были выполнены следующие работы:

Разработана и утверждена программа проведения научных исследований с использованием нового специализированного оборудования УНУ ИРТ-Т №18.13/89-19, включающая:

• Работы, выполняемые при создании экспериментального автоматизированного комплекса для легирования полупроводниковых материалов диаметром до 203 мм;
• Работы, выполняемые с использованием экспериментального автоматизированного комплекса для легирования полупроводниковых материалов диаметром до 203 мм;
• Работы, выполняемые при создании комплекса внутриреакторной наработке технических и медицинских изотопов;
• Работы, выполняемые с использованием экспериментального устройства для облучения кобальтовых и иридиевых мишеней;
• Работы, выполняемые при создании экспериментального устройства, генерирующего когерентное гамма-излучение, на выведенном нейтронном пучке горизонтального канала ИРТ-Т;
• Работы, выполняемые с использованием устройства, генерирующего когерентное гамма-излучение, на выведенном нейтронном пучке горизонтального канала ИРТ-Т;
• Работы, выполняемые при создании многофункционального комплекса облучения мишенных образцов на выведенных нейтронных пучках с заранее заданными свойствами;
• Работы, выполняемые при создании цифрового спектрометрического комплекса позитронной спектроскопии;
• Работы, выполняемые с использованием цифрового спектрометрического комплекса позитронной спектроскопии.
• Работы, выполняемые при создании мобильной, многофункциональной экспериментальной установки МАРУСЯ для проведения исследований взаимодействия химически активных газов с материалами ЯР и ТЯР в условиях облучения на реакторе ИРТ-Т «МАРУСЯ»;
• Работы, выполняемые с использованием Мобильной многофункциональной экспериментальной установки для проведения исследований взаимодействия химически активных газов с материалами ЯР и ТЯР «МАРУСЯ»;
• Работы, выполняемые при создании Лабораторного комплекса для разработки и создания радиофармацевтических лекарственных препаратов;
• Работы, выполняемые с использованием Лабораторного комплекса для разработки и создания радиофармацевтических лекарственных препаратов.

Деятельность УНУ ИРТ-Т непосредственно связана с реализацией совместных исследований с организациями-партнерами ТПУ по заключенным ранее договорам, меморандумам и соглашениям о сотрудничестве:

• Национальный ядерный центр Республики Казахстан г. Курчатов (2004 год);
• Казахская гос. корпорация предприятий атомной энергетики и промышленности г. Алматы (2004 год);
• Институт Физики Национальной академии наук Кыргызской Республики (2007 год);
• АО «Национальная атомная компания "Казатомпром"» (АО «НАК "КАЗАТОМПРОМ"») (2007 год);
• Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева (2010 год);
• Технический университет г. Дрездена (2011 год);
• Чешский технический университет (2013 год);
• Институт ветроэнергетики и энергетической системотехники им. Фраунгофера (2014 год);
• Исследовательский институт новых материалов и технологий Чунцинского университета исскуств и науки (2014 год);
• Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д.Серикбаева г.Усть-Каменогорск (2014 год);
• Мерсинский университет (2015 год);
• Университет Фудань (Китай) (2015 год);
• Университет Тунцзы (Китай) (2015год);
• Высший Совет Университетов Египта (2018 год);
• Университет Хаджеттепе (Турция) (2018 год.);
• Университет Цукубы (Япония) (2019 год);
• Институт прикладных проблем физики Национальной академии наук Республики Армения (2018 год);
• Вьетнамский институт атомной энергии (2017 год);
• Международная организация ИТЭР по термоядерной энергии (2019 год);
• Институт ядерной физики Академии наук Республики Узбекистан (2018 год);
• Национальный институт ядерной физики, национальная лаборатория Фраскати, Италия (2016 год);
• Институт ядерной физики Академии наук Чешской республики (2016 год).

В рамках выполнения п1.9 Плана-графика исполнения обязательств было заключен Меморандум о взаимопонимании между ФГАОУ ВО НИ ТПУ, Ганской комиссией о атомной энергии, Университетом науки и технологии им. Кваме Нкрумы и Университета энергетики и природных ресурсов Республики Гана.

В рамках выполнения пункта 1.10 Плана-графика исполнения обязательств были выполнены следующие работы:

• Актуализирован интернет сайт, интегрированный в общую информационную систему портала tpu.ru. Ведется непрерывное наполнение интернет-сайта информацией о деятельности лабораторий и подразделений ИРТ-Т и сведениях об экспериментальных возможностях УНУ ИРТ-Т для образовательной и научной деятельности.
• Создана англоязычная версия сайта УНУ ИРТ-Т для зарубежных пользователей, содержащая основную информацию о достижениях и возможностях установки.

В рамках выполнения пункта 1.11 Плана-графика исполнения обязательств были опубликованы сведения о работах, проводимых на УНУ ИРТ-Т в следующих изданиях:

• Томская интернет газета – http://gt.tomsk.ru – Годовая посещаемость 3 408 000 чел. (Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77-71096);
• Региональное информационное агентство «Томск» – https://www.riatomsk.ru/ – Годовая посещаемость 8 436 000 чел. (Свидетельство о регистрации ИА № ФС 77-77122);
• Сетевое издание «Интерфакс-Россия» – http://www.interfax-russia.ru/ – Годовая посещаемость 8 268 000 чел. (Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77-64321);
• Сетевое издание «МК в Томске» – https://tomsk.mk.ru/ – Годовая посещаемость 749 448 чел. (Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77-57502);
• News Ghana (Новости Ганы) – https://newsghana.com.gh/ – Годовая посещаемость 749 448 чел.

Перечень публикаций:

• «СЫГРАТЬ В РЕАКТОР» – http://gt.tomsk.ru/spread/sygrat-v-reaktor/
• «ТПУ вложит в развитие вузовского реактора 90 млн руб» – https://www.riatomsk.ru/article/20191029/40900/
• «ТПУ и Росатом запустили второй курс для ядерщиков 6 стран» – https://www.riatomsk.ru/article/20191118/tpu-rosatom-kurs-dlya-yaderschikov/
• «Томский политех потратит грант Минобрнауки РФ на модернизацию исследовательского реактора» – http://www.interfax-russia.ru/Siberia/news.asp?id=1077354&sec=1671
• «В радиоактивном «спецназе» - новый боец» – https://tomsk.mk.ru/science/2019/11/08/v-radioaktivnom-specnaze-novyy-boec.html
• African Scientists Travel to Siberia to See Unique Nuclear Facilities – https://newsghana.com.gh/african-scientists-travel-to-siberia-to-see-unique-nuclear-facilities/

В рамках выполнения работ по Плану-графику исполнения обязательств за период 15 ноября – 30 декабря был разработан и утвержден Проект модернизации уникальной научной установки ИРТ-Т до уровня лучших мировых аналогов класса «мегасайенс» №18.13/88-19 от 18.12.2019 (далее – Проект модернизации). В 2020 году Проект модернизации был дополнен разделом «Создание исследовательского технологического комплекса прецизионной диагностики современных и перспективных материалов методами позитронной спектроскопии». Остальные разделы были дополнены и актуализированы, в связи с чем, была разработана вторая редакция Проекта модернизации.

Проект модернизации составлен на основе Программы научных исследований и экспериментальных работ УНЦ «ИЯР» на 2018–2024 годы, решений научно-технического совета УНЦ «ИЯР», Программы развития УНУ ИРТ-Т на период 2014–2018 года, Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации на долгосрочный период и Программы повышения конкурентоспособности ТПУ.

Разработаны и утверждены цели Проекта модернизации:

• Модернизация действующих и наиболее востребованных со стороны научного сообщества крупных научно-экспериментальных комплексов, эксплуатируемых на уникальной научной установке «Исследовательский реактор ИРТ-Т» (далее УНУ ИРТ-Т) до уровня лучших мировых аналогов, способных обеспечить решение фундаментальных и прикладных задач на переднем крае современной науки и привлечь для решения таких задач международное научное сообщество.
• Развитие сотрудничества российских и зарубежных ученых в создании и эксплуатации крупных научно-экспериментальных комплексов и вовлечение зарубежных исследователей в инфраструктурные проекты, реализуемые на базе УНУ ИРТ-Т и формирование устойчивого взаимодействия в этой сфере, а также привлечение инвестиций в развитие научной инфраструктуры УНУ ИРТ-Т.
• Гармонизация стратегии развития реакторной установки ИРТ-Т с целями Национальных проектов 2019-2024, предусмотренных указом Президента России «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года».
• Создание научно-образовательного центра ядерного материаловедения для проведения исследований в области нейтронографии, радиационного и криогенного материаловедения, изотопного конструирования, лучевых технологий совместно с ведущими российскими и зарубежными исследовательскими центрами.
• Разработка проекта модернизации исследовательского комплекса на базе УНУ ИРТ-Т, позволяющего проводить масштабные мультидисциплинарные исследования, направленные на выработку эффективного ответа на большие вызовы, стоящие перед российским и зарубежным научным сообществом.
• Развитие научных направлений, позволяющих сохранить лидирующие позиции ТПУ в областях нейтронно-трансмутационного легирования, радиационной модификации оптических свойств полудрагоценных и драгоценных камней, разработке радиофармацевтических препаратов на основе 99mTc и иных радиоактивных изотопах, расширение линейки нарабатываемых промышленных и медицинских радиоактивных изотопов, нейтронно-активационного анализа и эксплуатации, расчетному сопровождению и обоснованию безопасности ядерных установок и повышение эффективности реакторной установки ИРТ-Т.

В Проекте модернизации отражены 11 основных направлений научной деятельности УНУ ИРТ-Т:

• 1.1 Создание исследовательского технологического комплекса прецизионной диагностики современных и перспективных материалов методами позитронной спектроскопии
• 1.2 Нейтронно-трансмутационное легирование кремния
• 1.3 Нейтрон-захватная терапия
• 1.4 Разработка методов и технологий производства радиоизотопов технического и медико-биологического назначения
• 1.5 Фундаментальные основы получения радиоизотопов путем нейтронной активации и технологий производства меченых радионуклидами биоактивных соединений для тераностики злокачественных новообразований
• 1.6 Разработка фундаментальных основ и технологий производства меченых радионуклидом скандий-47 биоактивных соединений для ПЭТ
• 1.7 Разработка фундаментальных основ и технологий производства меченых радионуклидом иттрий-90 микросфер для лечения рака печени
• 1.8 Разработка фундаментальных основ и технологий производства лиофилизатов для производства РФЛП
• 1.9 Станция проведения радиационных испытаний при криогенных температурах на выведенном пучке нейтронов горизонтального канала реактора ИРТ-Т
• 1.10 Технология радиационного окрашивания полудрагоценных кристаллов с помощью нейтронного и гамма полей реактора ИРТ-Т
• 1.11 Увеличение мощности реакторной установки до 10–12 МВт

В рамках проведения работ по модернизации внутриканальных элементов комплекса облучения мишенных образцов на выведенных нейтронных пучках с управляемыми и заранее заданными свойствами энергетического спектра согласно техническому заданию № 18.13/86-19 были выполнены нейтронно-физические расчеты, направленные на определение спектральных характеристик пучка ионизирующего излучения горизонтального экспериментального канала ГЭК-1 реактора ИРТ-Т.

Расчетные работы выполнены с использованием прецизионного программного средства MCU-PTR. В 2015 году проведена верификация программы MCU-PTR с библиотекой констант MCUDB50 для полномасштабного расчета исследовательского реактора ИРТ-Т. Получен аттестационный паспорт ПС №393 от 14.07.2016.

Наиболее подходящие условия для проведения исследований обеспечиваются на горизонтальном экспериментальном канале ГЭК-1, поскольку канал располагается касательно к активной зоне, что сокращает количество быстрых нейтронов и гамма-квантов. Не смотря на низкий вклад в дозиметрические нагрузки от гамма-квантов и быстрых нейтронов, существующие параметры канала значительно превышают параметры, заданные МАГАТЭ (в 10 и 100 раз соответственно для теплового пучка и в 100 и 1000 раз соответственно для эпитеплового пучка).

Возможными путями повышения характеристик экспериментального канала ГЭК-1 являются: установка отражателя нейтронов и использование узла формирования пучка излучения.

2.1 Установка отражателя нейтронов

В качестве материалов, которые могут быть использованы в качестве отражателя нейтронов были выбраны бериллий, графит, тяжелая вода, алюминий, свинец, висмут. Оптимизационные расчеты были направлены на определение места расположения блока отражателя и его толщины.

Размещение в горизонтальном канале различных материалов-рассеивателей позволяет значительно увеличить плотность потока нейтронов на срезе поворотного шибера. Из ряда исследованных материалов наибольшее увеличение плотности потока тепловых нейтронов (в 2,38 раза) достигается при использовании вставки из бериллия толщиной 50 см, находящейся на расстоянии 10 см от дна канала. При использовании вставки из 40 см полиэтилена, находящегося на расстоянии 20 см от дна канала, достигается увеличение плотности потока тепловых нейтронов в 2,34 раза. Установка графитовой вставки толщиной 40 см на расстояние 10 см от дна канала позволяет увеличить плотность потока нейтронов в 2,3 раза.

Несмотря на то, что бериллиевая и полиэтиленовая вставка позволяют получить большее увеличение плотности потока нейтронов, их использование сопряжено со значительными финансовыми затратами (в случае бериллия) и высокой степенью радиационных разрушений (в случае полиэтилена) под воздействием ионизирующего излучения. Таким образом, для дальнейших расчетов была выбрана композиция из графита.

Поскольку рассеиватель будет находится длительное время в интенсивных полях нейтронного и фотонного излучения, необходимо предусмотреть возможность радиационного разогрева сформированной конструкции.

Для целей определения удельного энерговыделения и распределения температур блока графита были проведены расчетно-экспериментальные исследования по оценке величины радиационного разогрева графита в поле ионизирующего излучения реактора ИРТ-Т.

С использованием ПС MCU-PTR в полномасштабной модели активной зоны реактора в горизонтальном экспериментальном канале ГЭК-6 был смоделирован блок графита в виде цилиндра диаметром 4 см и длиной 12 см. В результате проведения расчета энерговыделения получено значение удельного энерговыдления равное 0,069 Вт/см³, с учетом размера графитового блока суммарное энерговыделение составило 10,4 Вт.

Для верификации полученных значений энерговыделения был проведен эксперимент по измерению температуры графитового блока во время облучения. Для проведения оценки степени разогрева графита в горизонтальном канале реактора ИРТ-Т был изготовлен экспериментальный образец в виде цилиндра диаметром 4 см и длиной 12 см. В качестве детектора температуры использовалась хромель-алюмелевая термопара, показания которой преобразовывались в значение температуры благодаря прибору ТРМ200-Щ2, облучение проводилось на номинальной мощности реактора 6 МВт. В результате проведения эксперимента получены значения температуры блока графита в течение времени эксперимента (2000 секунд).

Экспериментальные данные сравнивались со значениями температур графитового блока, определенными с помощью ПС Solidworks. В качестве источника энерговыделения использовались значения, полученные на этапе моделирования в ПС MCU-PTR.

Полученные в результате проведения расчетно-экспериментальных исследований, данные позволяют говорить о том, что определение объемного энерговыделения в ПС MCU-PTR в связке с определением температур в ПС Solidworks позволяют с высокой точностью оценивать эффекты радиационного разогрева в экспериментальных устройствах реактора ИРТ-Т, расположенных вблизи к активной зоне реактора.

Для оценки величины радиационного разогрева блока графита толщиной 40 см, расположенного на расстоянии 10 см от дна канала на номинальной мощности реактора ИРТ-Т была определена величина объемного энерговыделения с помощью ПС MCU-PTR.

Более 95 % энерговыделения обусловлено взаимодействием фотонов с материалом рассеивателя не смотря на низкую плотность графита. Суммарное энерговыделение за счет взаимодействия ионизирующего излучения с графитом составило 1955,64 Вт. Для определения температуры графитового блока использовалось ПС Solidworks.

В случае отсутствия принудительного охлаждения, в центре блока достигается температура 353 ℃, при этом, охлаждаемая водой бассейна, стенка канала нагревается до температуры 73 ℃.

Для возможности организации охлаждения блока воздухом была предложена конструкция перфорированных алюминиевых колец, позволяющих организовать движение холодного воздуха вокруг блока с дальнейшим прохождением воздуха через блок и выводом в коллектор спецвентиляции реактора ИРТ-Т.

Исходя из представленных результатов видно, что организация принудительного движения воздуха через блок графита значительно снижает максимальную температуру блока, а температура стенки канала меняется незначительно благодаря наличию охлаждения водой первого контура охлаждения активной зоны. Без принудительного охлаждения блока достигаемые температуры значительно ниже, чем температуры плавления графита и алюминия. Однако, при температуре выше 700 К наблюдается положительный коэффициент теплового расширения графита, а алюминий имеет низкий предел ползучести при высоких температурах. Таким образом при использовании графитового рассеивателя рекомендуется организация принудительной циркуляции воздуха с расходом не ниже 100 м³/ч.

2.2 Узел формирования пучка

Основная цель формирования спектральных характеристик пучка ионизирующего излучения – максимальное снижение мощности дозы от гамма-излучения и быстрых нейтронов. При этом необходимо сохранить плотность потока тепловых нейтронов более 1·10⁹ см^-2с^-1.

Для снижения энергии нейтронов до эпитеплового порога (0,5 эВ – 10 кэВ) общепринято использовать такие материалы как: MgF₂, Ni, Ti, S, флюенталь (Al 30% + AlF₃ + LiF₃), однако для формирования теплового пучка эти материалы не могут быть использованы, поскольку обладают значительным сечением поглощения тепловых нейтронов. Наиболее подходящими характеристикими для решения задачи настоящего исследования являются Al, AlF₃, Be, BeO, ¹²C. В качестве фильтра гамма-излучения используются висмут и свинец.

Наиболее подходящим местом размещения узла формирования пучка является поворотный защитный шибер длиной 180 см. Поскольку материалы защитного шибера обладают высокой поглощающей способностью, значительно снижается утечка нейтронов во время замедления в объеме фильтра, а также радиационные нагрузки на материалы фильтров в закрытом состоянии шибера, что снижает наведенную активность и позволяет проводить замену фильтров в благоприятных условиях для эксплуатационного персонала.

Представленные значения плотности потока тепловых и быстрых нейтронов, отношения дозы от быстрых нейтронов и гамма-квантов к плотности потока тепловых нейтронов нормированы на максимальное значение. Значения потока тепловых нейтронов уменьшаются по мере приближения частиц к срезу шибера, в то время как количество быстрых нейтронов увеличивается. Относительные дозы гамма-излучения и нейтронов увеличиваются мгновенно, что вызвано поглощением тепловых нейтронов в фильтре, поэтому нейтронный фильтр следует размещать в объеме шибера на удалении 180 см от выходного отверстия.

Фильтр из алюминия имеет оказывает минимальное негативное влияние на поток тепловых нейтронов в сравнении с другими материалами, при этом наблюдается значительное снижение относительной дозы от быстрых нейтронов.

Исходя из представленных результатов можно сделать вывод, что применение алюминиевого фильтра толщиной 6 см позволяет повысить количество тепловых нейтронов и, одновременно с этим, снизить вклад в дозиметрические нагрузки от быстрых нейтронов. Однако, применение алюминия ведет к увеличению количества гамма-квантов за счет активации материала фильтра.

Представленные результаты показывают соответствие, полученных результатов требованиям пп. 4.2.7–4.2.8 Технического задания на выполнение работ.

Для снижения влияния как первичных, так и вторичных гамма-квантов необходима установка фильтров из тяжелых элементов. Однако, вместе со снижением дозы от гамма-квантов такие материалы будут снижать абсолютное значения плотности потока тепловых нейтронов, в связи с этим необходимо проводить оптимизационные расчеты конструкции фильтра.

При оценке результатов можно отметить значительное увеличение нейтронных потоков на расстоянии 10 см от среза шибера, что объясняется близостью расположения фильтра и регистрационной области, в которую нейтроны перемещаются практически без изменения своих спектральных характеристик после взаимодействия с гамма-фильтром.

Из представленных результатов видно, что свинцовый фильтр поглощает на 15 % больше тепловых нейтронов, чем фильтр, изготовленный из висмута, однако значения относительной дозы гамма-излучения отличается не более чем на 3 %. Установка фильтра из висмута приводит к уменьшению доли тепловых нейтронов в общем пучке на 10 % при уменьшении относительной дозы гамма-излучения более чем в 2 раза.

При размещении фильтра из висмута толщиной 5 см на расстоянии 10 см от среза шибера остается 5 см для размещения коллиматора. Исходя из этого была предложена конструкция коллимирующего устройства уменьшающая выходной диаметр пучка с 150 мм до 90 мм. Такой диаметр позволит проводить исследования с крупными животными, минимизируя дозиметрические нагрузки на здоровые ткани.

При установке различных коллиматоров нет значительных изменений доли тепловых нейтронов в общем спектре нейтронов, однако, по сравнению с результатами предыдущего этапа (до установки коллиматора) при установке коллиматора из свинца толщиной 3 см наблюдается улучшение следующих параметров: плотность потока тепловых нейтронов увеличилась на 27%, отосительные дозы от быстрых нейтронов и гамма-квантов снизились на 1,5 и 34 % соответственно.

В результате проведенных оптимизационных расчетов формирования внутриканальных элементов комплекса предложена конструкция и материальный состав каждого элемента.

Таким образом, модернизация экспериментального канала ГЭК-1 позволяет проводить доклинические исследования в области НЗТ на реакторе ИРТ-Т на клеточных структурах, малых и крупных животных, а также подготовить базу для проведения работ направленных на внедрение установки в клиническую практику для лечения неоперабельных опухолей с использованием нейтрон-захватной терапии.

В рамках работ по созданию новых комплексов оборудования был проведен монтаж и запуск в опытную (опытно-промышленную) эксплуатацию следующих комплексов:

3.1 Экспериментальный автоматизированный комплекс для легирования полупроводниковых материалов диаметром до 203 мм

Комплекс включает в себя вертикальный экспериментальный канал (графитовый блок, смонтированный в баке реактора), комплекс легирования кремния на канале ГЭК-4, комплекс оборудования для контроля электрофизических характеристик полупроводниковых материалов (прибор для измерения удельного электрического сопротивления четырехзондовым методом типа ВЭК-УЭС (см. раздел 6.2)), комплекс оборудования для послереакторной обработки полупроводниковых материалов (см. раздел 6.3), оборудование для дезактивации кремния.

3.2 Многофункциональный комплекс облучения мишенных образцов на выведенных нейтронных пучках с заранее заданными свойствами

Комплекс состоит из оборудования для проведения работ с клеточными структурами и оборудования для проведения работ с лабораторными животными. Часть комплекса для работ с клеточными структурами включает в себя: стерильный ламинарный шкаф вертикального типа, инвертированный микроскоп, микро-центрифуга для работы с клеточными структурами, CO₂-Инкубатор для роста клеток, аспиратор с колбой ловушкой, облучатель бактерицидный, набор дозаторов одноканальных переменного объема, дозатор многоканальный, фотометр микропланшетного формата. Часть комплекса для работ с лабораторными животными включает в себя: Ларингоскоп, шприцевой двухканальный дозатор, монитор анестезиологический, наркозно-дыхательный аппарат.

3.3 Экспериментальное устройство, генерирующее когерентное гамма-излучение, на выведенном нейтронном пучке горизонтального канала реактора ИРТ-Т

Экспериментальное устройство представляет собой массив биологической защиты, состоящий из 6-ти компонентов с экспериментальными объемами для размещений генератора когерентного гамма-излучения (природный состав гадолиния), детекторов для регистрации выходных параметров целевого гамма-излучения и выведенного реакторного пучка и объектов испытаний.

3.4 Мобильная, многофункциональная экспериментальная установка по исследованию взаимодействия материалов ЯР и ТЯР с химически активными газами в условиях облучения на реакторе ИРТ-T

Установка поставлялась «под ключ». Экспериментальный стенд функционально состоит из ампульного устройства (АУ) с экспериментальной ячейкой, содержащей исследуемый образец и рабочего блока.

АУ состоит из экспериментальной ячейки с исследуемым образцом, термопар и соединительной трубы с фланцем.

Рабочий блок в свою очередь функционально состоит из вакуумной и газовой системы, масс-спектрометрической системы, системы регистрации и управления температурой исследуемого образца и информационно-измерительной системы (ИИС).

Вакуумная система включает в себя две ступени вакуумной откачки, форвакуумную (сухой спиральный насос, предельное давление 5,0 Па) и высоковакуумную (турбомолекулярный насос предельное давление 5,0·10^-8 Па и магниторазрядный насос предельное давление 10^–11 Па). Кроме этого, система включает в себя прогреваемые вакуумные тракты, вакуумную запорно-регулирующую арматуру и средства измерения давления (широкодиапазонные комбинированные датчики давления).

Газовая система включает в себя два блока: блок подготовки химически активных газов и газовых смесей и блок подачи этих газов в ампульное устройство, включающий в себя программно-управляемый натекатель, датчики давления газовый тракт и запорно-регулирующую арматуру.

Масс-спектрометрическая система на базе квадрупольного масс-спектрометра (SRS RGA-100) обеспечивает в реальном времени идентификацию газовой фазы в объеме экспериментальной ячейки с исследуемым образцом и непрерывную регистрацию парциальных давлений этих газов в диапазоне от 2 до 100 а.е.м.

Система регистрации и управления температурой объединяет в себе 3 блока: силовой для подачи напряжения на омический нагреватель; исполнительный с обратной связью для установки необходимых заданных программой эксперимента температур образца и измерительный для контроля и регистрации температуры образца при помощи термоэлектрических преобразователей (например, типа ХА или ХК).

Информационно-измерительная система (ИИС) служит для регистрации и управления параметрами мобильной, многофункциональной экспериментальной установки и обеспечивает согласованную работу всех вышеописанных систем. Данная система включает в себя: блок коммутации всех систем и оборудования; персональный компьютер; программное обеспечение.

Порядок установки и монтажа приведен в документе «Техническое описание и Руководство по эксплуатации TR201109.00.000 РЭ»

3.5 Цифровой спектрометрический комплекс позитронной спектроскопии

В рамках проведения работ смонтирован и введен в эксплуатацию Цифровой спектрометрический комплекс позитронной спектроскопии, расположенный в комнате № 313 здания № 1 исследовательского ядерного реактора ИРТ-Т.

Состав комплекса позитронной спектроскопии:

• детектор сцинтилляционный (2 шт.);
• детектор полупроводниковый (2 шт.);
• цифровая система спектрометрического комплекса (1 шт.);
• сетевой коммутатор (1 шт.);
• персональный компьютер (2 шт.);
• печь высокотемпературная (1 шт.);
• ваккумная камера (1 шт.);
• вакуммный насос (1 шт.);
• компрессор (1 шт.);
• управляемый газовый реактор (1 шт.).

3.6 Комплекс внутриреакторной наработки технических и медицинских изотопов

В рамках проведения работ смонтирован и введен в эксплуатацию комплекс внутриреакторной наработки технических и медицинских изотопов, расположенный в Учебно-научном центре «Исследовательский ядерный реактор», в составе:

• Технологический комплекс для наработки радионуклида Ir-192;
• Технологический комплекс для наработки радионуклида Со-60;
• Технологический комплекс для наработки и очистки радионуклида Lu-177 из мишеней, содержащих обогащенный Yb-176.

Стандартное оборудование:

• Шкаф вытяжной радиохимический (тип ШВ-2РА, к. 128)

Нестандартное оборудование:

• Контейнер перегрузочный;
• Ведро перегрузочное;
• Пенал-сборка;
• Устройство вскрытия мишени;
• Пенал-ампула;
• Канал вставка в бериллиевый блок ловушки;
• Штанга дистанционная;
• Вкладыш в поворотное ведро в баке аппарата;
• Пробка горячей камеры.

3.7 Лабораторный комплекс для разработки и создания радиофармацевтических лекарственных препаратов

В рамках проведения работ смонтирован и введен в эксплуатацию лабораторный комплекс для разработки и создания радиофармацевтических лекарственных препаратов, расположенный в Учебно-научном центре «Исследовательский ядерный реактор».

В рамках проведения пусконаладочных работ оборудования получены опытные партии препаратов:

• Радиофармацевтический препарат микросферы Y-90 в количестве 6 виал объемов 1,5 мл с массой продукта 0,1 г
• Радиофармацевтический препарат «Натрия перренат, 188Re из генератора, раствор для инъекций» в количестве 5 флаконов по 2 мл

По состоянию на сентябрь 2020 года на УНУ ИРТ-Т осуществляется оказание следующих услуг:

Перечень услуг, с использованием УНУ ИРТ-Т, оказываемых учебно-научным центром «Исследовательский ядерный реактор» ТПУ:

1. нейтронно-трансмутационное легирование (приоритетное направление: энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика);
2. платные образовательные услуги (приоритетное направление: энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика);
3. изменение оптических свойств полудрагоценных камней (приоритетное направление: энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика);
4. дозиметрический контроль (приоритетное направление: энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика);
5. поставка генераторов технеция-99м (приоритетное направление: науки о жизни);
6. поставка таллия хлорида (приоритетное направление: науки о жизни);
7. стерилизация сырья (приоритетное направление: науки о жизни, энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика);
8. нейтронно-активационный анализ (приоритетное направление: науки о жизни, энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика);
9. разработка проектной документации (приоритетное направление: энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика);
10. определение естественных и техногенных радионуклидов в природных объектах (приоритетное направление: рациональное природопользование);
11. обследование радиационной обстановки (приоритетное направление: рациональное природопользование);
12. разработка лабораторного регламента получения радиофармпрепаратов (приоритетное направление: науки о жизни);
13. измерение индивидуальных доз внешнего облучения персонала (приоритетное направление: энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика);
14. определение оптимальных параметров облучения образцов (приоритетное направление: энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика);
15. исследование микротвердости сплавов металла (приоритетное направление: рациональное природопользование);
16. проведение количественного химического анализа вод, грунтов (приоритетное направление: рациональное природопользование);
17. проведения испытаний и определения радиометрических параметров ионизационных камер (приоритетное направление: энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика);
18. проведение ресурсных испытаний ионизационных камер (приоритетное направление: энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика);
19. in-situ дефектоскопия конструкционных и функциональных материалов (приоритетное направление: транспортные и космические системы, рациональное природопользование);
20. облучение мишенных образцов на выведенном пучке нейтронного излучения (приоритетное направление: науки о жизни, рациональное природопользование);
21. облучение мишенных образцов когерентным гамма-излучением (приоритетное направление: науки о жизни, рациональное природопользование);
22. проведение работ по исследованию взаимодействия материалов с химически активными газами в условиях смешанного излучения (приоритетное направление: энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика);
23. наработка целевого изотопа (приоритетное направление: науки о жизни, рациональное природопользование);
24. разработка радиофармпрепарата (приоритетное направление: науки о жизни).

Поскольку перечисленные услуги являются комплексными, включающими в себя облучение, измерение активности образцов, проведение транспортно-упаковочных операций, написание отчета, стоимость услуги рассчитывается индивидуально, исходя из следующего:

Средняя стоимость одного реактор-часа, при средней загрузке облучательных каналов – 16 600 рублей. Точная сумма определяется исходя из времени облучения, используемого экспериментального канала и оборудования УНУ.

При этом по результатам выполнения работ по настоящему Соглашению за период с 15 ноября 2019 года было введено в эксплуатацию новое специализированное оборудование, позволившее существенно расширить спектр оказываемых услуг (см. пп. 17–24). Так в 2020 году впервые были заключены соглашения по ресурсным и радиометрическим испытаниям ионизационных камер для НПЦ «Элегия».

Специализированные услуги (производство радиофармпрепаратов и медицинских изделий, полупроводникового сырья) оказываются научными подразделениями УНЦ «ИЯР».

Услуги Лаборатории №31 ЯР:

• Производство мощных хроматографических генераторов технеция (99mTc-ГТ-ТОМ) по безотходной технологии на основе (n,γ) Мо-98, не имеющей аналогов в пределах Российской федерации.
• Производство элюата технеция-99м (99mTc) из экстракционного генератора 99mТс.

Услуги Лаборатории №33 ЯР:

• Нейтронно-трансмутационное легирование слитков кремния диаметром до 5 дюймов. Ориентировочная стоимость – 6500 руб. за килограмм, максимальный годовой объем производства 5000 кг.
• Нейтронно-трансмутационное легирование слитков кремния диаметром 5–8 дюймов. Цена и объем будут определены после окончания этапа опытного производства.

Помимо подразделений, входящих в состав УНЦ «ИЯР» на УНУ ИРТ-Т проводят работы следующие подразделения:

• Научная лаборатория изотопного анализа и технологий;
• Отделение экспериментальной физики;
• Отделение геологии.

Ориентировочная стоимость услуг лаборатории НЛИАТ

1. Исследование радионуклидного состава*:

• природных вод – 3000-8000 руб. без НДС;
• почв – 2500-6000 руб. без НДС;
• металлов – 2500-6000 руб. без НДС;
• отходов производства – 2500-6000 руб. без НДС;

2. Измерение мощности экспозиционной дозы* – 500 руб. без НДС за одну точку;
3. Радиационная стерилизация (25кГр) – 25000 руб. без НДС;
4. Радиационное материаловедение (1кГр/проба) – 3000 руб. без НДС;
5. Количественно химический анализ нейтронно-активационным методом* (1 элемент-определение) – 500 руб. без НДС.

*стоимость может изменяться в зависимости от состава пробы, их количеств и набора определяемых компонент.

В рамках выполнения работ по мероприятию 2.5 «Разработка и освоение новых методик исследований и/или измерений» Плана-графика исполнения обязательств, были разработаны 4 методики.

5.1 Методика измерения электрофизических параметров полупроводниковых материалов непосредственно в процессе действия в процессе действия нейтронного и сопутствующего гамма-излучения (инв. № 18.13/29-2020 от 22 сентября 2020 года)

Методика определяет порядок проведения измерения удельного электрического сопротивления слитка монокристаллического кремния в вертикальном канале реактора ИРТ-Т диаметром до 8 дюймов. Методика предназначена для персонала, допущенного к проведению работ с использованием экспериментальных каналов реактора ИРТ-Т. Настоящая методика основана на результатах прецизионных расчетов спектральных характеристик, аксиальных и радиальных распределений нейтронного и гамма-излучения в экспериментальном канале, измерения электрофизических параметров облученных полупроводниковых материалов.

Методика измерения электрофизических параметров полупроводниковых материалов непосредственно в процессе действия в процессе действия нейтронного и сопутствующего гамма-излучения направлена на:

• учет неравномерности профиля распределения плотности потока тепловых нейтронов;
• формирование порядка определения показаний и калибровки ионизационных камер;
• формирование порядка определения электрофизических параметров полупроводниковых материалов n-,p-типов.

5.2 Методика оценки влияния стержней регулирования на нейтронное поле в вертикальных каналах реактора ИРТ-Т (инв. № 18.13/30-2020 от 22 сентября 2020 года)

Настоящая Методика распространяется на проведение облучений объектов реакторных испытаний в вертикальных каналах исследовательского ядерного реактора ИРТ-Т.

Методика предназначена для персонала, допущенного к проведению работ с использованием экспериментальных каналов реактора ИРТ-Т. Настоящая методика оценки влияния стержней регулирования на нейтронное поле в вертикальных каналах реактора ИРТ-Т основана на результатах расчетно-экспериментальных исследований, с применением аттестованного прецизионного ПС MCU-PTR, по воздействию перемещения ОР СУЗ и величины среднего выгорания топлива на изменение спектральных характеристик и аксиальных распределений нейтронного излучения в вертикальных и центральных экспериментальных каналах реактора ИРТ-Т.

Методика направлена на применение поправочных коэффициентов для:

• оценки влияния положений ОР СУЗ на абсолютные значения плотности потока тепловых нейтронов в вертикальных каналах реактора ИРТ-Т
• уточнения формы аксиального распределения нейтронного изучения в вертикальных каналах реактора ИРТ-Т;
• корректировки времени облучения объектов реакторных испытаний до достижения требуемых характеристик;
• определения оптимального положения объектов реакторных испытаний в вертикальных каналах реактора ИРТ-Т.

5.3. Методика получения источника позитронов на основе изотопа Cu‑64 с заданными характеристиками для исследования параметров позитронной аннигиляции в условиях повышенной температуры и в среде водорода

Назначением данной методики является разработка методов in-situ исследования дефектной структуры твердых тел в условиях повышенной температуры и атмосферы водорода с помощью. По настоящей методике производится наработка экспериментальных образцов источника позитронов Cu-64 для проведения in-situ исследований свойств материалов методами позитронной аннигиляции.

Методика является основным технологическим документом, устанавливающим технологические методы, технологические средства, нормы и нормативы для осуществления процесса получения радиоизотопного источника позитронов на основе Cu-64, обеспечивающим безопасность работ и достижением оптимальных характеристик для проведения in-situ исследований.

Наработка экспериментальных образцов источника позитронов на основе β⁺-активного изотопа Cu-64 для исследовательских испытаний осуществляется по настоящей методике.

Конечный продукт – радиоактивная металлическая медная фольга. Основное назначение: продукт предназначен для использования в качестве источника позитронов в методах позитронной спектроскопии для исследования дефектной структуры материалов при повышенных температурах, а также в среде водорода.

Готовый продукт представляет собой металлическую фольгу с содержанием примесей не более 0,01 %, площадью не более 10×10 мм, толщиной не менее 5 мкм и не более 25 мкм. Активность полученного изотопа в момент начала эксплуатации должна составлять не менее 50 МБк и не более 100 МБк.

5.4. Спецификация и методики контроля качества РФЛП на основе соединения глюкозы, меченной радиоизотопом рения (инв. № 18.13.02/Re/01 от 13 января 2020 года)

Спецификации и методики распространяются на следующие РФЛП:

• «¹⁸⁸Re-1-тио-D-глюкоза», раствор для внутривенного введения;
• «¹⁸⁶Re-1-тио-D-глюкоза», раствор для внутривенного введения.

В рамках выполнения мероприятий, предусмотренных п. 2.6 «Приобретение специализированного оборудования» Плана-графика исполнения обязательств, за счет средств гранта было приобретено следующее специализированное оборудование:

6.1 Контейнер перегрузочный КП-01 для комплекса внутриреакторной наработки технических и медицинских изотопов

Согласно п. 4.1.9 Технического задания на выполнение работ и в рамках договора на выполнение работ по изготовлению и поставку № 4983 от 25.05.2020 с Акционерным обществом научно-производственным объединением «Уральская химико-технологическая компания» был приобретен перегрузочный контейнер КП-01 для комплекса внутриреакторной наработки технических и медицинских изотопов. Материал контейнера – свинец. Контейнер был изготовлен согласно комплекту конструкторской документации «Контейнер перегрузочный КП-00», разработанной специалистами Научной лаборатории изотопного анализа и технологий Томского политехнического университета.

Перегрузочный контейнер обеспечивает выполнение требований пункта 4.2.4 Технического задания на выполнение работ для облучения в пенале-сборке образцов-мишеней и наработке изотопов: кобальт-60, иридий-192, лютеций-177, рений-186, рений-188, иттрий-90, молибден-99, фосфор-32.

6.2 Комплекс оборудования для контроля электрофизических характеристик полупроводниковых материалов

Согласно п. 4.1.2 Технического задания на выполнение работ и в рамках договора на поставку, установку и ввод в эксплуатацию №5126 от 28.05.2020 с ООО «РИИС» для экспериментального автоматизированного комплекса для легирования полупроводниковых материалов диаметром до 203 мм было поставлено следующее оборудование:

• Прибор для измерения удельного электросопротивления четырехзондовым методом типа ВИК-УЭС;
• Прибор измерения времени жизни неосновных носителей заряда в монокристаллическом кремнии бесконтактным СВЧ-методом типа АПК-ТАУМЕТР.

Приобретенное оборудование позволяет проводить измерения удельного электрического сопротивления в диапазоне 0,001–200000 Ом и эффективное время жизни неосновных носителей заряда 5–50000 мкс.

6.3 Комплекс оборудования для послереакторной обработки полупроводниковых слитков диаметром до 203 мм

Согласно п. 4.1.1 Технического задания на выполнение работ и в рамках договора на поставку №5136 от 27.05.2020 с ООО «МИЛЛАБ Система» для экспериментального автоматизированного комплекса для легирования полупроводниковых материалов диаметром до 203 мм было поставлено следующее оборудование:

• Печь трубчатая раскладная RSH 230/1500/11S с контроллером H500.
• Распределительный шкаф.
• Рабочая труба Ø230 х 2230 мм.
• Запасная труба Ø230 х 2230 мм.
• Запасная труба Ø168 х 2230 мм.

Комплекс обеспечивает выполнение технических требований, предусмотренных пп. 4.2.1–4.2.3 Технического задания на выполнение работ, в части легированного кремния, обеспечивая послереакторную обработку слитков в рабочей трубе трубчатой печи. Контроль однородности проводится с использованием комплекса оборудования для контроля электрофизических характеристик полупроводниковых материалов (см. раздел 6.2).

6.4 Мобильная многофункциональная экспериментальная установка для проведения исследований взаимодействия химически активных газов с материалами ядерных реакторов и термоядерных реакторов

Согласно п. 4.1.9 Технического задания на выполнение работ и в рамках договора на поставку, монтаж и ввод в эксплуатацию № 32009267319-2407259 от 24.07.2020 с ООО «Арт-Мастер» приобретена установка мобильного типа для проведения экспериментов по исследованию: влияния реакторного облучения на процессы диффузии, проницаемости и растворимости изотопов водорода в различных материалах; водородной охрупчиваемости конструкционных материалов ядерных реакторов (далее – ЯР) и термоядерных реакторов (далее – ТЯР) в условиях нейтронного облучения; процессов и механизмов наработки и выделения трития из материалов бланкета термоядерных реакторов; коррозии функциональных и конструкционных материалов ЯР и ТЯР в условиях облучения на реакторе ИРТ-T при взаимодействии с химически активными газами.

Состав:

• Газовакуумная система для обеспечения необходимого давления в объеме с исследуемым образцом за счет трех режимов откачки, отличающихся по расположению и скорости откачки насосов, создания в камере с исследуемым образцом заданных программой эксперимента различных потоков химически активных газов.
• Информационно-измерительная система для контроля параметров и управления ими в процессе подготовки и проведения научных исследований.

6.5 Комплекс оборудования для проведения работ с клеточными линиями и экспериментальными животными

Согласно п. 4.1.3 Технического задания на выполнение работ и в рамках договора на поставку, монтаж и ввод в эксплуатацию № 32009284024-2409968 03.08.2020 с ООО «Арт-Мастер» поставлен комплекс оборудования для проведения работ с клеточными линиями и экспериментальными животными, в составе:

• Микроскоп для лабораторных исследований Primovert с принадлежностями (Zeiss).
• Ветеринарный наркозный аппарат Zoomed, вариант исполнения: MinorVet Optima с принадлежностями (Somo International).
• Ветеринарный монитор пациента Zoomed IM-10, в комплекте с модулем капнометрии Zoomed Mainstream (Somo International).
• Аспиратор с сосудом-ловушкой FTA-1 (Biosan).
• Дозатор пипеточный, одноканальный, «Блэк» по ТУ 9443-008-33189998-2009, вариант исполнения: Дозатор пипеточный ДПОП-1-2-20 (Thermo Scientific).
• Дозатор пипеточный, одноканальный, «Блэк» по ТУ 9443-008-33189998-2009, вариант исполнения: Дозатор пипеточный ДПОП-1-10-100 (Thermo Scientific).
• Дозатор пипеточный, одноканальный, «Блэк» по ТУ 9443-008-33189998-2009, вариант исполнения: Дозатор пипеточный ДПОП-1-100-1000 (Thermo Scientific).
• Дозатор пипеточный, многоканальный, «Блэк» по ТУ 9443-008-33189998-2009, вариант исполнения: Дозатор пипеточный ДПМП-8-30-300 (Thermo Scientific).
• Автоматический счетчик клеток Countess II, в комплекте со слайдами для подсчета клеток и устройством автоматического отбора проб биологических аэрозолей воздуха (Life technologies, Thermo Scientific).
• Инкубатор лабораторный, серии Heratherm с принадлежностями, в исполнении: IMH60 (Thermo Scientific).
• Оборудование насосное: Насос жидкостный, марки «Longerpump», модель BQ50-1J (Longerpump).
• Оборудование насосное: Насос жидкостный, марки «Longerpump», модель BT100-2J (Longerpump).
• Оборудование насосное: Насос жидкостный, марки «Longerpump», модель BT100-1F, в комплекте с насосной головкой DG-2(6) (Longerpump).
• Холодильник Бирюса, модель 627.
• СО₂-инкубатор для лабораторных исследований с принадлежностями, вариант исполнения: СВ 53 (BINDER).
• Редуктор газа двухступенчатый БГД-25 для СO₂/N₂ (Редиус).
• Баллон металлический углекислотный (10 л).
• Насос инфузионный шприцевой SN, вариант исполнения: SN-50F6 (Sino Medical-Device Technology).
• Концентратор кислородный JAY в варианте исполнения JAY-5A (LONGFIAN SCITECH).
• Инструмент оттесняющий в отдельных упаковках: клинок ларингоскопа, вариант исполнения ri-standard Macintosh, № 3 (Riester).
• Принадлежности к инструментам оттесняющим: рукоятка батареечная тип АА (Riester).

Поставленное оборудование включено в состав комплекса многофункционального комплекса облучения мишенных образцов на выведенных нейтронных пучках с управляемыми и заранее заданными свойствами энергетического спектра.

6.6 Комплекс оборудования для проведения работ в области производства радиофармацевтической продукции

Согласно пп. 4.1.6–4.1.8 Технического задания на выполнение работ и в рамках договора на поставку № 31908622145-2334667 от 30.12.2019 с ООО «Арт-Мастер» было поставлено следующее оборудование:

• Универсальная асептическая система розлива «МИНИК-11 Автомат»;
• Счётчик частиц для контроля растворов PAMAS SVSS, с планшетным фотометром;
• Изолятор положительного давления с принудительным удалением и фильтрацией воздуха из рабочей камеры;
• Кабина-изолятор для установки универсальной асептической системы розлива.

 

Поставленное оборудование включено в состав лабораторного комплекса для разработки и создания радиофармацевтических лекарственных препаратов.

Оборудование проверено в работе, в рамках наработки опытной партии предусмотренной п. 4.2.6 Технического задания на выполнение работ

6.7 Универсальный спектрометр-дозиметр UNSD-15 Mobile

Согласно п. 4.1.4 Технического задания на выполнение работ и в рамках договора на поставку № 24949 от 19.12.2019 с ООО «Центр АЦП» был поставлен Универсальный спектрометр-дозиметр UNSD-15 Mobile со следующими характеристиками:

• Диапазон энергий регистрируемого нейтронного излучения: 0,025 эВ – 15 МэВ.
• Диапазон энергий регистрируемого гамма-излучения: 50 кэВ – 8 МэВ.
• Границы измерения эффективной дозы: от фона до 0,2 Вз/ч.
• Максимальный поток нейтронов через сцинтиллятор: 10¹³ н/см².
• Рабочая загрузка детектор 3∙10⁵ импульс/с.

Поставленное оборудование включено в состав комплексов облучения мишенных образцов и экспериментального устройства, генерирующее когерентное гамма-излучение, на выведенном нейтронном пучке горизонтального канала реактора ИРТ-Т.

Оборудование позволяет контролировать плотность потока нейтронов на выходе из экспериментальных каналов, для обеспечения на мишени, генерирующей когерентное гамма-излучение, выполнения требований п. 4.2.5 Технического задания на выполнение работ, в части максимальной энергии гамма-квантов.

6.8 Манипулятор механический копирующий А201 с защитным чехлом в комплектации Z-28

Согласно п. 4.1.5 Технического задания на выполнение работ и в рамках договора поставки № 224723 от 13.12.2019 с ООО «Роник-Ядерные и Медицинские Технологии» был поставлен манипулятор механический копирующий А201 с защитным чехлом в комплектации Z-28, включая:

• Устройство замены захвата.
• Устройство замены чехла.
• Набор инструментов для обслуживания.
• Набор сменных губок.
• Контейнер свинцовый.

В цену договора включены работы по шефмонтажным и пусконаладочным работам.

В рамках выполнения мероприятий, предусмотренных п. 2.9 «Приобретение специализированного оборудования» Плана-графика исполнения обязательств, за счет средств из внебюджетных источников было приобретено следующее специализированное оборудование:

• Датчик водорода;
• Спирального насоса nXDS15i;
• Насос диафрагменный;
• Пылеулавливающий агрегат ПУ-400;
• Газоанализатор, выносной зонд кислорода.

За период с 15 ноября по 30 сентября 2020 года, согласно требованиям «Программ обеспечения качества» проведено 4 плановых аудита технической и технологической документации.

Программы аудита проводились с учетом нового специализированного оборудования, подключаемого к инженерным сетям, обеспечивающих эксплуатацию реактора и устанавливаемого в экспериментальные объемы реактора ИРТ-Т.

В ноябре 2019 года, первый этап внесения изменения совпал с процедурой подготовки комплекта документов для подачи заявления на получение новой лицензии. По этой причине, комиссией по внесению изменений был проведен расширенный аудит программы обеспечения качества, и изменения были внесены в проекты документов, представляемых на экспертизу безопасности реактора ИРТ-Т.

В декабре 2019 года, Техническим решением № 18.13/103-19 от 30.12.2019, принято решение о создании электронного реестра эксплуатационной, технической и технологической документации.

В соответствии с программой проведения аудита, для проведения аудита были выбраны следующие документы:

• Технологический регламент эксплуатации реактора ИРТ-Т № Тр-001.201, инв. № 32-2 от 30.05.2013 – основание: установка новых экспериментального устройства в бак реактора;
• Отчет по обоснованию безопасности исследовательского реактора ИРТ-Т, инв. № 32-3а от 30.05.2013 – установка новых экспериментального устройства в бак реактора;
• Программа обеспечения качества при эксплуатации исследовательского реактора ИРТ-Т (ПОК-Э), инв. № 18.21/12 от 06.09.2017 – основание: изменение технологических цепочек;
• Инструкция по эксплуатации вертикальных каналов реактора ИРТ-Т, инв. №32-47 от 15.05.2015 – основание: установка новых экспериментального устройства в бак реактора;
• Инструкция по эксплуатации системы водоподготовки исследовательского ядерного реактора ИРТ-Т, инв. №32-57 от 06.11.2016 – основание: установка канала для облучения кремния, возможное попадание частиц кремния в теплоноситель первого контура;
• Методические указания по оценке и определению эффективности рабочих органов СУЗ, ТВС и бериллиевых блоков активной зоны исследовательского ядерного реактора ИРТ-Т, инв. №32-159 от 01.06.2014 – основание: установка новых экспериментального устройства в бак реактора;
• Общая программа обеспечения качества, инв. № 18.21/278 от 30.06.2017 – основание: изменение технологических цепочек;
• Программа экспериментальных работ исследовательского ядерного реактора ИРТ-Т, инв. № 18.13/260 от 10.06.2019 – основание: изменения перечня проводимых работ;
• Список документов, организационно-распорядительной и эксплуатационной документации, действующей в УНЦ «ИЯР», инв. № 18.13/22 от 12.02.2019 – основание: внесение изменений в техническую и технологическую документацию.

По результатам аудитов, принято решение о внесении изменений в документацию в следующих редакциях:

1. Технологический регламент эксплуатации реактора ИРТ-Т № Тр-001.201, инв. № 32-2 от 30.05.2013 изменен на Технологический регламент эксплуатации реактора ИРТ‑Т, инв. № 18.13/2 от 07.11.2019 (документ направлен на экспертизу безопасности на получение лицензии на право ведения работ в области использования атомной энергии), основание: Акт расширенного аудита программ обеспечения качества от 30.11.2019;
2. Отчет по обоснованию безопасности исследовательского реактора ИРТ-Т, инв. № 32-3а от 30.05.2013 изменен на Отчет по обоснованию безопасности исследовательского реактора ИРТ-Т, инв. № 18.13/3 от 07.11.2019 (документ направлен на экспертизу безопасности на получение лицензии на право ведения работ в области использования атомной энергии (исх. 26.11.2019 №18/9003), основание: Акт расширенного аудита программ обеспечения качества от 30.11.2019;
3. Программа обеспечения качества при эксплуатации исследовательского реактора ИРТ-Т (ПОК-Э), инв. № 18.21/12 от 06.09.2017 изменена на Программу обеспечения качества при эксплуатации исследовательского реактора ИРТ-Т (ПОК-Э)», инв. № 18.13/12 от 07.11.2019 (документ направлен на экспертизу безопасности на получение лицензии на право ведения работ в области использования атомной энергии (исх. 26.11.2019 №18/9003), основание: Акт расширенного аудита программ обеспечения качества от 30.11.2019;
4. Инструкция по эксплуатации вертикальных каналов реактора ИРТ-Т, инв. №32-47 от 15.05.2015 изменена на Инструкцию по эксплуатации вертикальных каналов реактора ИРТ-Т, инв. №18.13/47 от 20.11.2020, основание: Акт расширенного аудита программ обеспечения качества от 30.11.2019;
5. Общая программа обеспечения качества, инв. № 18.21/278 от 30.06.2017 изменена на Общую программу обеспечения качества, инв. № 18.13/278 от 08.11.2019, основание: Акт расширенного аудита программ обеспечения качества от 30.11.2019;
6. Список документов, организационно-распорядительной и эксплуатационной документации, действующей в УНЦ «ИЯР», инв. № 18.13/22 от 12.02.2019 заменен на созданную электронную базу данных организационно-распорядительной и эксплуатационной документации, действующей в УНЦ «ИЯР» (ЭБД «RED») (Техническое описание электронной базы данных эксплуатационной, технической и технологической документации реактора ИРТ-Т № IRT-T.RED.18.13 13 01 от 12.05.2020), основание: Компонент системы irt-t.ru. Электронная база данных эксплуатационной, технической и технологической документации реактора ИРТ-Т № IRT-T.RED.18.13 от 12.05.2020, техническое решение №№ 18.13/103-19 от 30.12.2019;
7. Методические указания по оценке и определению эффективности рабочих органов СУЗ, ТВС и бериллиевых блоков активной зоны исследовательского ядерного реактора ИРТ-Т, инв. №32-159 от 01.06.2014 изменены на Методические указания по оценке и определению эффективности рабочих органов СУЗ, ТВС и бериллиевых блоков активной зоны исследовательского ядерного реактора ИРТ-Т, инв. № 18.13/159 от 29.04.2020, основание: Акт расширенного аудита программ обеспечения качества от 13.04.2019;
8. Инструкция по эксплуатации системы водоподготовки исследовательского ядерного реактора ИРТ-Т, инв. №32-57 от 06.11.2016 изменена на Инструкцию по эксплуатации системы водоподготовки исследовательского ядерного реактора ИРТ-Т, инв. № 18.13/57 от 23.06.2020, основание: Акт расширенного аудита программ обеспечения качества от 13.04.2019.

В рамках выполнения работ, предусмотренных п. 2.8 «Аттестация методик исследования и/или измерений» Плана-графика исполнения обязательств в 2020 году была аттестована методика «Спецификации и контроля качества микросфер итррия-90», разработанная Лабораторией №31 ядерного реактора Учебно-научного центра «Исследовательский ядерный реактор» Инженерной школы ядерных технологий Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» и регламентированной в МИ 08–47/445РК «Методика контроля качества микроисточников для радиоэмболизации», 2019 г., 13 с.

Методика аттестована на соответствие метрологическим требованиям ГОСТ 8.638 в порядке, утвержденном Приказом Минпромторга от 15.12.2015 г. № 4091.

Методика устанавливает требования к методам контроля качества микросфер иттрия-90, предназначенных для радиоэмболизации.

Аттестация осуществлена по результатам метрологической экспертизы материалов по разработке и испытаниям.

В результате метрологической экспертизы установлено, что методика измерений соответствует метрологическим требованиям, приведенных, в Приказе Минпромторга от 15.12.2015 г. № 4091, ГОСТ 8.638-2013 и ГОСТ Р 8.563-2009.

Получено свидетельство об аттестации методики (метода) измерений № 08-47/445РК.01.00143-2013.2020, дата выдачи: 16.09.2020 г.

Деятельность УНУ ИРТ-Т непосредственно связана с реализацией совместных исследований с организациями-партнерами ТПУ по заключенным ранее договорам, меморандумам и соглашениям о сотрудничестве:

• Национальный ядерный центр Республики Казахстан г. Курчатов (2004 год);
• Казахская гос. корпорация предприятий атомной энергетики и промышленности г. Алматы (2004 год);
• Институт Физики Национальной академии наук Кыргызской Республики (2007 год);
• АО «Национальная атомная компания «Казатомпром» (АО «НАК КАЗАТОМПРОМ») (2007 год);
• Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева (2010 год);
• Технический университет г. Дрездена (2011 год);
• Чешский технический университет (2013 год);
• Институт ветроэнергетики и энергетической системотехники им. Фраунгофера (2014 год);
• Исследовательский институт новых материалов и технологий Чунцинского университета исскуств и науки (2014 год);
• Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д.Серикбаева г.Усть-Каменогорск (2014 год);
• Мерсинский университет (2015 год);
• Университет Фудань (Китай) (2015 год);
• Университет Тунцзы (Китай) (2015год);
• Национальный институт ядерной физики, национальная лаборатория Фраскати, Италия (2016 год);
• Институт ядерной физики Академии наук Чешской республики (2016 год);
• Вьетнамский институт атомной энергии (2017 год);
• Высший Совет Университетов Египта (2018 год);
• Университет Хаджеттепе (Турция) (2018 год);
• Институт прикладных проблем физики Национальной академии наук Республики Армения (2018 год);
• Институт ядерной физики Академии наук Республики Узбекистан (2018 год);
• Международная организация ИТЭР по термоядерной энергии (2019 год);
• Университет Цукубы (Япония) (2019 год).

В рамках выполнения работ по 1.9 «Заключение меморандумов, договоров и соглашений о сотрудничестве, в том числе с иностранными партнерами» Плана-графика исполнения обязательств, Меморандум о взаимопонимании между ФГАОУ ВО НИ ТПУ, Ганской комиссией о атомной энергии, Университетом науки и технологии им. Кваме Нкрумы и Университета энергетики и природных ресурсов Республики Гана. Меморандум приложен в составе этапной отчетной документации по первому этапу работ.

В рамках проведения работ по мероприятию 2.11 «Заключение меморандумов, договоров и соглашений о сотрудничестве, в том числе с иностранными партнерами» Плана-графика исполнения обязательств, заключены соглашения с рядом научных и образовательных организаций, в том числе:

• Соглашение о создании консорциума № 7929 от 25.05.2020 года между Федеральным государственным бюджетным учреждением науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук, Автономной некоммерческой образовательной организацией высшего образования «Сколковский институт науки и технологий», Федеральным государственным образовательным учреждением высшего образования «Национальным исследовательским Томским политехническим университетом», Федеральным государственным бюджетным учреждением науки Институтом химии твердого тела и механометрии Сибирского отделения Российской академии наук и Федеральным государственным бюджетным учреждением науки Институтом проблем химической физики Российской академии наук.
• Протокол о намерениях о научно-техническом сотрудничестве №03-2135 от 08.06.2020 между Акционерным обществом «Казахстанско-Британский технический университет» и Федеральным государственным образовательным учреждением высшего образования «Национальным исследовательским Томским политехническим университетом».
• Протокол о намерениях № 02-2135 от 15.09.2020 между Федеральным государственным образовательным учреждением высшего образования «Национальным исследовательским Томским политехническим университетом» и Дочерним государственным предприятием на праве хозяйственного ведения «Научно-исследовательский институт экспериментальной и теоретической физики» Республиканского государственного предприятия на праве хозяйственного ведения «Казахский национальный университет им. аль-Фараби» Министерства образования и науки Республики Казахстан.
• Протокол о намерениях №01-2135 от 20.08.2020 между Федеральным государственным образовательным учреждением высшего образования «Национальным исследовательским Томским политехническим университетом» и Республиканским государственным предприятием на праве хозяйственного ведения «Институт ядерной физики» Министерства энергетики Республики Казахстан.

В 2020 году проводилось текущее обслуживание официального сайта уникальной научной установки «Исследовательский ядерный реактор ИРТ-Т», размещенного на платформе tpu.ru.

В рамках выполнения работ, были актуализированы разделы сайта, содержащие информацию об услугах и порядке доступа к оборудованию УНУ ИРТ-Т.

10.1 Изменения раздела «оборудование»

Страница расположена по следующему адресу:

https://portal.tpu.ru/reactor/equipment

В связи с завершением работ по монтажу и вводу в эксплуатацию новых комплексов научного оборудования (см. раздел 3 настоящего отчета) в раздел добавлена следующая информация:

1. Экспериментальный автоматизированный комплекс для легирования полупроводниковых материалов диаметром до 203 мм

Фирма-изготовитель: ТПУ

Страна происхождения фирмы-изготовителя: Россия, Германия

Год выпуска: 2020

Количество единиц: 1

Назначение, краткая характеристика:

Легирование, до- и послереакторная обработка кремния (химическое травление, отжиг, дезактивация, проведение измерений)

Области применения: монокристаллический кремний диаметром до 203 мм, возможно проведение дополнительных исследований по облучению иных материалов в нейтронном и гамма поле реактора.

2. Многофункциональный комплекс облучения мишенных образцов на выведенных нейтронных пучках с заранее заданными свойствами

Фирма-изготовитель: ТПУ

Страна происхождения фирмы-изготовителя: Россия

Год выпуска: 2020

Количество единиц: 1

Назначение, краткая характеристика:

Облучение мишенных образцов на выведенных нейтронных пучках,

Области применения: Подготовка биологических объектов к облучению, контроль параметров во время облучения, обработка результатов измерений после облучения.

3. Экспериментальное устройство, генерирующее когерентное гамма-излучение, на выведенном нейтронном пучке горизонтального канала реактора ИРТ-Т

Фирма-изготовитель: ТПУ

Страна происхождения фирмы-изготовителя: Россия

Год выпуска: 2020

Количество единиц: 1

Назначение, краткая характеристика:

Упрочнение структуры полимерных соединений (пластик, поликарбонат и т.п), стерилизация гамма-излучением,

Области применения: высокоплотностные и низкоплотностные полимеры, промышленные, медицинские изделия и оборудования, сельскохозяйственные культуры

4. Мобильная, многофункциональная экспериментальная установка по исследованию взаимодействия материалов ЯР и ТЯР с химически активными газами в условиях облучения на реакторе ИРТ-T

Фирма-изготовитель: ТПУ

Страна происхождения фирмы-изготовителя: Россия, Казахстан

Год выпуска: 2020

Количество единиц: 1

Назначение, краткая характеристика:

Исследование взаимодействия материалов с химически активными газами в условиях реакторного излучения

Области применения: материаловедение, реакторостроение, машиностроение

5. Цифровой спектрометрический комплекс позитронной спектроскопии

Фирма-изготовитель: ТПУ

Страна происхождения фирмы-изготовителя: Россия, Казахстан

Год выпуска: 2020

Количество единиц: 1

Назначение, краткая характеристика:

In-situ дефектоскопия конструкционных и функциональных материалов

Области применения: материаловедение, экспертиза

6. Комплекс внутриреакторной наработки технических и медицинских изотопов

Фирма-изготовитель: ТПУ

Страна происхождения фирмы-изготовителя: Россия

Год выпуска: 2020

Количество единиц: 1

Назначение, краткая характеристика:

Трансмутация природных стабильных изотопов в радиоактивные. В настоящий момент реализована схема наработки изотопов Ir-192, Lu-177, Co-60

Области применения: предназначен для получения радиоактивных изотопов технического и медицинского назначения

7. Лабораторный комплекс для разработки и создания радиофармацевтических лекарственных препаратов

Фирма-изготовитель: ТПУ

Страна происхождения фирмы-изготовителя: Россия

Год выпуска: 2020

Количество единиц: 1

Назначение, краткая характеристика:

Предназначен для разработки, тестирования и апробации новых РФЛП

Области применения: радиформацевтические лекарственные препараты

Помимо изменения в описании оборудования, внесены изменения в раздел оказываемых услуг. Перечень услуг изменен в соответствии с разделом 4 настоящего отчета.