| Departamentul de Radiochimie și Ecologie Aplicată ( RHiPE ) | |
|---|---|
| Facultate | Institutul de Fizică și Tehnologie |
| universitate | Universitatea Federală Ural |
| nume international | Catedra de Radiochimie și Ecologie Aplicată |
| Fostul nume | Departamentul de Radiochimie |
| Anul înființării | 1951 |
| Cap departament | Voronina Anna Vladimirovna |
| profesori | 3 |
| Adresa legala | 620002, Rusia , Ekaterinburg , st. Mira, 21 |
| Site-ul web | http://rcae.ru |
| [email protected] | |
Departamentul de Radiochimie și Ecologie Aplicată - Departamentul Institutului Fizico-Tehnologic al Universității Federale Ural .
Ca parte a Facultății de Fizică și Tehnologie a Institutului Politehnic Ural (UPI) , Departamentul de Radiochimie a fost format în 1951 [1] [2] .
În prezent, Departamentul de Radiochimie și Ecologie Aplicată a Institutului Fizicotehnic îndeplinește sarcini de învățământ general și speciale în pregătirea inginerilor, licențiaților și masteranzilor pentru industriile moderne intensive în știință și tehnologii inovatoare [3] .
După formarea Facultății de Fizică și Tehnologie de la Institutul Politehnic Ural în 1949, a fost creat Departamentul Științific General de Chimie și Tehnologia Elementelor Rare (KhTRE), condus de organizatorul facultății și primul ei decan E. I. Krylov. Deoarece Fiztekh-ul era destinat să formeze ingineri „nucleari”, necesitatea de a preda radioactivitatea ca problemă complexă a fost evidentă. Primele prelegeri de radiometrie și radiochimie au fost susținute de electrochimistul Ural M. V. Smirnov , care avea abilități rare la acea vreme în utilizarea izotopilor radioactivi în cercetarea științifică [4] . Atelierul despre aceste cursuri a fost organizat în laborator, care făcea parte din Departamentul KhTRE. În 1951, pe baza acestui laborator, s-a înființat Departamentul de Radiochimie [5] .
Activitatea științifică la Departamentul de Radiochimie a început în a doua jumătate a anilor 50 și a fost asociată cu direcția științifică în radiochimie aplicată și radioecologie, creată de profesorul S. A. Voznesensky [6] . În laboratorul de probleme organizat de acesta, unde, pe lângă personalul său principal, au colaborat profesori ai catedrelor de radiochimie și metode fizico-chimice de analiză, s-au efectuat studii privind concentrarea și neutralizarea deșeurilor radioactive de origine tehnogenă și anume: varietate imprevizibilă - deșeuri netehnologice (canalele pentru băi și rufe, scurgeri și ape de decontaminare etc.) [7] . În ceea ce privește astfel de obiecte, tehnologia nu are încă experiență în crearea schemelor de tratament. Radioecologia aplicată a început de la zero, iar munca de pionier în acest domeniu a fost realizată de S. A. Voznesensky și studenții săi (L. I. Baskov, P. F. Dolgikh și A. A. Konstantinovich) la uzina Mayak din Ozersk la începutul anilor 50. Certificatele primului autor care confirmă prioritatea în domeniul metodei de flotație de deshidratare a hidroxidului de fier (sorbent colectiv al produselor de fisiune ai nucleelor grele) sunt datate mai 1960 ( Yu. V. Egorov , V. L. Zolotavin, V. V. Pushkarev, E. V. Tkachenko ) și August 1961 (V. F. Bagretsov, Yu. V. Egorov, N. N. Kalugina, V. M. Nikolaev, V. D. Puzako, V. V. Pushkarev, E. V. Tkachenko ) . Astfel, odată cu venirea lui S. A. Voznesensky la Facultatea de Fizică și Tehnologie, sensul și perspectivele cercetării în domeniul puțin studiat și complet „neprestigios” al radiochimiei și radioecologiei aplicate, în tehnologia neutralizării deșeurilor radioactive din nucleare. industrie, deschisă [8] [9] .
În anii 60 și 70, departamentul a efectuat cercetări în domeniul sintezei de adsorbanți anorganici selectivi din clasa hidroxizilor, a unui număr de alți compuși slab solubili și faze cu compoziție variabilă, menite să izoleze, să separe și să concentreze microcomponentele radioactive din soluții apoase de diverse origini, atât cu scop tehnologic, cât și în scop analitic.
Problema neutralizării deșeurilor radioactive lichide, care la un moment dat a unit modelul catedralei, a contribuit la dezvoltarea altor domenii aplicate cu o organizare similară a sistemelor de sorbție. În paralel, a apărut interes în rândul personalului Departamentului de radiochimie pentru acoperirile în strat subțire, care au fost realizate pe tema tehnologiei materialelor semiconductoare. Șeful acestei direcții științifice, șeful Departamentului de chimie fizică și coloidală , G. A. Kitaev , a văzut în metoda atomilor etichetați un mijloc fiabil de a studia mecanismul de formare a straturilor subțiri de materiale anorganice. Această împrejurare a dus la mulți ani de cooperare între radiochimiști și personalul departamentului G. A. Kitaev (partea principală a cercetării în această direcție a fost efectuată de N. D. Betenekov ). Astfel, straturi subțiri de diverși adsorbanți anorganici (oxizi, calcogenuri, compuși din clasa sărurilor etc.) în urma studiului atent au evidențiat proprietăți care sunt interesante nu numai din punct de vedere electrofizic, ci și ca adsorbanți selectivi aplicabili în analitica expresă. Metodele destinate inițial studiului apei de mare, cu o anumită modificare, s-au dovedit a fi potrivite pentru soluții apoase cu o compoziție diferită (unele soluții tehnologice, ape proaspete ale rezervoarelor deschise). Aceste tehnici au fost utilizate pe scară largă în timpul lichidării accidentului de la Cernobîl, precum și în cercetarea zonei urmei radioactive din Uralul de Est. Mai mult, s-a dovedit că pretratarea suprafețelor diferitelor materiale (în primul rând materiale plastice, în special materiale plastice cu fluor) a făcut posibilă lipirea structurilor tratate în acest fel, care s-au dovedit a fi solicitate în ingineria spațială (V. I. Popov).
Utilizarea absorbanților în strat subțire sa dovedit a fi justificată și de succes într-o serie de sarcini analitice și tehnologice. TNS au fost introduse la Institutul de Chimie, Filiala din Orientul Îndepărtat a Academiei Ruse de Științe, Laboratorul de Reacții Nucleare al JINR (Dubna) și Filiala Rusă a Centrului Nuclear (VNIITF, Snezhinsk). La uzina de antimoniu Kadamzhai (Uzbekistan), s-a stabilit extracția prin sorbție a aurului cu ajutorul HPS. În toate cele trei domenii de sinteză și aplicare a materialelor compozite în strat subțire, angajații Departamentului de Radiochimie în anii 70 și 80 au primit câteva zeci de certificate de drepturi de autor, în urma cărora departamentul a fost remarcat în mod repetat drept cea mai bună echipă inventiva de la UPI [ 10] .
În următorii 30 de ani, interesele științifice ale departamentului s-au concentrat în principal pe problemele radioecologiei (radiochimia oceanului și a apelor dulci ale rezervoarelor deschise din diferite regiuni ale URSS, Rusia și CSI, inclusiv zona accidentului de la Cernobîl) [ 11] [12] . Cu toate acestea, recent s-a deschis o nouă perspectivă pentru aplicarea metodelor tehnologiei de sorbție în strat subțire în legătură cu problemele extracției selective din soluțiile reactoarelor nucleare pulsate omogene a unor radionuclizi care sunt solicitați în practica radiologiei medicale. Din 2009, ținând cont de tendințele actuale în domeniul radiochimiei și radioecologiei, s-a decis completarea denumirii oficiale a departamentului în concordanță cu problemele emergente. Astfel, denumirea modernă a departamentului este Departamentul de Radiochimie și Ecologie Aplicată .
În prezent, Departamentul de Radiochimie și Ecologie Aplicată a UrFU, rămânând singurul personal universitar din Urali, unde sunt insuflate abilitățile de lucru cu substanțe radioactive în „formă deschisă”, predă radiochimie, radioecologie și ecologie generală în toate specialitățile din Facultatea de Fizică și Tehnologie și prin ordin al Guvernului Regiunii Sverdlovsk creează un laborator educațional și științific interuniversitar de radioecologie. Departamentul continuă cercetările în domeniul radiochimiei sistemelor de sorbție, radioanalitică și radioecologia biogeocenozelor contaminate cu radionuclizi naturali și artificiali. Recent, departamentul s-a alăturat programului internațional legat de problemele biomedicale ale producției și utilizării radionuclizilor. De-a lungul anilor de existență, la catedră au studiat aproximativ 3 mii de chimiști-tehnologi, aproximativ 5 mii de ingineri de specialitate fizică și de altă natură, iar departamentul oferă, de asemenea, educație ecologică pentru studenții tuturor specialităților din Institutul de Fizică și Tehnologie și Inginerie Radio. .
De-a lungul istoriei de 60 de ani a departamentului, mai mult de o duzină de angajați au fost implicați în activitățile sale de cercetare. În cadrul specializării „Tehnologia radiochimică” (specialitatea 240601 - Tehnologia chimică a materialelor de energie modernă), au fost pregătiți 200 de ingineri, dintre care 20 au devenit doctori în științe, peste 40 de candidați în știință [13] [14] .
Unii membri ai echipei, ale căror realizări inventive au început la departament, s-au mutat în alte organizații, continuând să se ocupe de problemele sistemelor de sorbție eterogene cu participarea radionuclizilor și acolo. Deci, doctorul în științe chimice L.M. Sharygin, absolvent al departamentului, care a finalizat și studii postuniversitare cu ea, a condus compania de cercetare și producție „Termoksid” (Zarechny). Pentru dezvoltarea de noi tipuri de adsorbanți anorganici și tehnologia producției lor în 1988, Premiul de Stat al URSS a fost acordat absolvenților Departamentului de Radiochimie: L.M. Sharygin și candidaților de științe chimice V.F. Gonchar, S.Ya. Tretyakov și V.I. Barybin. Doctor în chimie, absolvent, student postuniversitar și angajat al departamentului în trecut, E. V. Polyakov este șeful laboratorului de metode fizice și chimice de analiză de la Institutul de Chimie a stării solide, Filiala Ural a Academiei Ruse de Științe . Doctor în științe chimice, absolvent al departamentului Tkachenko E. V. Membru al Prezidiului Academiei Ruse de Educație . Yu. M. Polezhaev, profesor asociat al departamentului și un inventator productiv, care timp de mulți ani a condus apoi Departamentul de Chimie Analitică al USTU-UPI. Profesorul Yu. I. Sukharev conduce departamentul de management al apei și ecologie industrială la Universitatea de Stat din Ural de Sud , doctor în științe tehnice V. P. Remez este șeful laboratorului la UNIKhim .
Programele de licență și master implementate de catedră sunt construite ținând cont de nevoile întreprinderilor și organizațiilor specifice bazate pe cunoștințe fundamentale profunde care asigură adaptarea absolvenților la diverse domenii de activitate.
Direcția prioritară de activitate a întreprinderilor în condiții moderne este asigurarea siguranței mediului , care ar trebui să se bazeze pe principiul consecvenței , desfășurarea activităților ținând cont de aspectele multifactoriale ale siguranței, dezvoltarea și implementarea de tehnologii inovatoare care reduc la minimum pericolul potențial pentru oameni și mediul.
În general, programele vizează aplicarea unei abordări sistematice și a tehnologiilor informaționale moderne la analiza și controlul procesului tehnologic pentru respectarea cerințelor de siguranță a mediului, dezvoltarea de tehnologii ecologice, dezvoltarea și implementarea metodelor, mijloacelor și tehnologiilor de protecția mediului [21] .
Programe de master în direcția 240100 „Tehnologie chimică” [22] :
Studenții postuniversitari sunt pregătiți în specialitatea 17.05.02 „Tehnologia elementelor rare, în urme și radioactive” .
Disertațiile studenților absolvenți se desfășoară în conformitate cu direcțiile științifice ale catedrei .
Studenții și absolvenții Departamentului de Radiochimie și Ecologie Aplicată participă activ la activitățile de cercetare ale catedrei [25] [26] . Peste 200 de articole și rezumate ale rapoartelor au fost publicate pe baza rezultatelor lucrărilor științifice în co-autor cu studenții. Rapoartele științifice ale studenților sunt prezentate la conferințe rusești și internaționale.
Organizarea de conferințe științifice internaționale și seminarii educaționale și metodologice face posibilă schimbul de rezultate ale cercetării fundamentale și aplicate, promovează creșterea profesională și dezvoltarea activității creative a angajaților, studenților și studenților absolvenți, sporește rolul muncii științifice în procesul educațional și pregătește competitivi nu numai în Rusia, ci și absolvenți din străinătate [27] .
În ultimii 10 ani, Departamentul de Radiochimie a susținut 7 conferințe internaționale și rusești, 4 internaționale, 1 seminar educațional și științific rusesc și 2 seminarii educaționale și metodologice de oraș, inclusiv:
Prin participarea la evenimente științifice internaționale, profesorii departamentului, studenții și studenții absolvenți nu numai că prezintă rezultatele cercetării lor științifice, ci și își îmbunătățesc abilitățile profesionale, familiarizându-se cu realizările mondiale în domeniul științei și producției. Cadrele didactice ale catedrei folosesc cunoștințele acumulate în timpul stagiilor de practică atunci când susțin prelegeri, redactează manuale și efectuează lucrări de cercetare, ceea ce contribuie la îmbunătățirea procesului de învățământ [28] .
Profesorii catedrei au efectuat un stagiu în Marea Britanie, au participat la programul de formare și la lucrările conferinței internaționale privind schimbul de ioni (IEX 2008 Technical Training Course in Industrial Water Treatment by Ion Exchange, SCI Conference); în Franța, au efectuat stagii la Universitatea Sorbona și Academia Grenoble (2007-2009), au participat la congresul științific „Euro-Eco 2011” ( Hanovra , Germania).
Departamentul dezvoltă în mod activ cooperarea internațională care vizează rezolvarea problemelor științifice aplicate. Trei acorduri internaționale privind dezvoltarea unei tehnologii pentru separarea Mo-99 din soluția de sulfat de uranil a reactorului ARGUS și dezvoltarea unei tehnologii pentru separarea Y-90 de înaltă calitate de Sr-90, precum și metode pentru controlul analitic al produselor finite, au fost finalizate. Comercializarea tehnologiei clienților internaționale, SUA. Ca urmare a implementării proiectelor de cercetare, a fost dezvoltată o tehnologie pentru izolarea selectivă a molibdenului-99 în scopuri științifice și medicale și au fost primite două brevete. Din 2009, Departamentul de Radiochimie și Ecologie Aplicată implementează proiecte comune cu TrisKem Int. (Franța) privind sprijinul științific pentru dezvoltarea metodelor inovatoare de analiză radiochimică folosind rășini cromatografice de extracție și implementarea acestora în practica monitorizării radioecologice.