Membranele de cale (nucleare) sunt un tip de filtre care se curăță folosind procese cu membrană. Astfel de membrane sunt realizate din filme polimerice cu o grosime de 12-23 microni, bombardându-le cu ioni de cripton de înaltă energie , penetrând filmul. În locurile în care trec ionii individuali, se formează canale ale materialului distrus (urme), care diferă în proprietățile lor fizico-chimice de materialul nedeteriorat de ioni. Dizolvarea selectivă a materialului distrus prin ionizare transformă pelicula inițială într-o membrană de microfiltrare cu pori traversați de formă cilindrică, adică în timpul gravării ulterioare a peliculei tratate cu ioni într-o soluție alcalină, strict identice prin orificii - pori - sunt format în locul pistelor.
Diametrul acestor pori poate fi variat în intervalul de la 0,05 la 5 um în funcție de condițiile de gravare. Pentru producția în masă a membranelor de cale, se utilizează acceleratorul de ioni IC-100 al Laboratorului de Reacții Nucleare al Institutului Comun de Cercetare Nucleară (JINR, Dubna, Rusia), care produce până la 10 12 ioni pe secundă, ceea ce îl face este posibil să se producă membrane de urmărire cu o densitate a porilor în intervalul 10 5 - - 3 10 9 pori/cm². Porozitatea unor astfel de membrane este de 10-15%. Principala proprietate a membranelor de cale, care le diferențiază de alte tipuri de membrane, este selectivitatea ridicată (toți porii unici au același diametru cu abateri de cel mult 5%). Prin urmare, în funcție de scopul funcțional (filtrarea impurităților mecanice, suspensii bacteriene sau virale etc.), poate fi selectată o evaluare adecvată a membranei pistei, care este optimă pentru un anumit proces de microfiltrare.
Membranele de cale pe bază de peliculă de tereftalat de polietilenă se caracterizează printr-o grosime a filmului de 10 până la 23 microni, cu o lățime de până la 320 mm și un diametru al porilor de 0,05 până la 5,0 microni cu o densitate a porilor de 10 5 până la 3 10 9 per cm². Permite sterilizarea în autoclave și o gamă largă de temperaturi de funcționare (până la 120 °C). Pretins a fi mai durabil și mai rezistent la acizi și solvenți decât alte tipuri de membrane. Nu radioactiv. Când se utilizează membrane cu diametre diferite ale porilor, este posibil să se clasifice particulele după dimensiune în procesul de filtrare secvențială și să se determine dimensiunea și natura particulelor reținute - calitativ, în greutate sau cantitativ, după o analiză suplimentară.
Membranele de șenile au fost testate într-un număr de organizații și întreprinderi de cercetare din CSI și alte țări cu un nivel înalt de tehnologie. Eficiența lor ridicată în diverse industrii a fost confirmată. Au fost identificate o serie de domenii de aplicare a acestora:
Toate aspectele producției și aplicării membranelor de cale nu au fost încă studiate pe deplin. Aceste probleme sunt în curs de studiu și dezvoltare activă.
Producția, îmbunătățirea ulterioară și dezvoltarea de noi tipuri de membrane de cale este o zonă de înaltă tehnologie și poate fi implementată numai dacă există oameni de știință nucleari de înaltă profesie, specialiști cu înaltă calificare - chimiști și fizicieni, precum și disponibilitatea celui mai înalt nivel de baza materiala. Procesul de producție și dezvoltare a membranelor de cale este extrem de intensiv în știință, costisitor și necesită costuri mari de materiale. În aceste condiții, disponibilitatea unui acces nelimitat adecvat la producția de membrane de cale este cea mai globală realizare a oricărei structuri sau întreprinderi care dorește să dezvolte această tehnologie în domenii aplicate.
Această membrană nu este potrivită pentru purificarea fiabilă a apei potabile din cauza porilor mari (0,2-0,4 μm), pentru comparație, diametrul porilor unei membrane convenționale este de 0,0001 μm. Cu aceste dimensiuni, numai particulele grosiere sunt filtrate, majoritatea substanțelor dăunătoare și microorganismelor pătrund liber. Membrana nu este capabilă să filtreze radionuclizi.