ЦЕЛИ, НОВИЗНА, АКТУАЛЬНОСТЬ И ПЕРСПЕКТИВНОСТЬ ПРОЕКТА.
Основной целью создаваемого ключевого Центра превосходства «Технологии и материалы атомной энергетики» является повышение уровня научно-исследовательской и образовательной деятельности Уральского федерального университета в двух прорывных научно-технических направлениях Программы повышения конкурентоспособности УрФУ - «Энергетика, ресурсосбережение и рациональное природопользование» и «Гибкие технологии и новые материалы».
В рамках указанных областей приоритетного развития УрФУ планируется проведение работ по семи прорывным направлениям:
- Ядерные энергетические установки нового поколения.
В настоящее время в рамках Международного форума "Поколение IV" проводится разработка перспективных конструкций атомных реакторов, обладающих улучшенными характеристиками по ядерной и энергетической безопасности, ресурсопотреблению и нераспространению делящихся материалов.
- Технологии замкнутого ядерно-топливного цикла.
Важнейшей составляющей замкнутого ядерного топливного цикла с реакторами на быстрых нейтронах является переработка маловыдержанного облученного ядерного топлива (ОЯТ) с высокой степенью выгорания делящихся материалов. Традиционные способы, основанные на экстракционных технологиях, сложно использовать для переработки маловыдержанного ОЯТ с высокой удельной радиоактивностью из-за радиационной нестойкости органических экстрагентов.
- Получение редких металлов и их соединений.
Структура атомной промышленности, задачей которой является реализация ядерного топливного цикла, включает в себя значительное количество предприятий, с комплексной технологией, основанной на использовании гидро- и пирометаллургических процессов. На основании проведенных исследований предложен ряд оригинальных технологий получения редких металлов и сплавов на их основе, вовлечения в производственный цикл техногенного сырья.
- Радиохимия и радиоэкология.
Большой интерес представляет изучение поведения микроколичеств радионуклидов в окружающей среде и разработка способов их выделения из почв и природных вод с последующим концентрированием и подготовкой к захоронению. Сложность технических и экологических систем обуславливает необходимость применения для управления экологической безопасностью инновационных методов, в частности системного подхода и системного анализа, что позволяет предсказать результаты той или иной стратегии и облегчить принятие экологически целесообразных решений.
- Аналитический контроль, метрологическое обеспечение и разработка прецизионных методов контроля материалов ядерной энергетики.
Коллектив Центра превосходства располагает аппаратурой и научными кадрами, позволяющими обеспечить полный аналитический контроль разрабатываемых ядерно-химических технологий с помощью структурного, молекулярного, элементного и изотопного анализа.
- Моделирование процессов переноса вещества и энергии в реакторных материалах.
Одной из проблем безопасной эксплуатации перспективных быстрых реакторов и технологических линий по переработке ОЯТ является прогнозирование выделения и накопления в конструкционных элементах активной зоны реакторов и аппаратах предприятий по переработке ОЯТ продуктов деления и распада делящихся материалов. Наличие данных радионуклидов лимитирует надежность рабочих элементов, что позволяет исключить аварийные ситуации, и, соответственно, регламентирует предельные дозовые нагрузки на работающий персонал и окружающую среду.
- Производство новых материалов.
Высокий уровень технического оснащения и опыт научных исследований в области материаловедения и технологии материалов позволяет нам эффективно организовывать междисциплинарный исследовательский процесс, ориентированный на создание перспективных материалов и определение их физико-химических характеристик.