Комплексная технологическая схема получения обогащенного изотопа 63Ni и покрытий на его основе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрены существующие технологии наработки, выделения и очистки 63Ni, а также методы получения никелевых покрытий при производстве атомных батарей. Предложена новая комплексная замкнутая технологическая схема получения обогащенного 63Ni и покрытий из него с использованием на всех стадиях технологического процесса одного реагента – трифторида фосфора (PF3). Показано, что использование тетракис(трифторфосфин)никеля (Ni[PF3]4) позволяет проводить изотопное обогащение 62Ni и 63Ni, очистку облученного Ni от радиоактивных примесей и нанесение обогащенного 63Ni на полупроводниковую подложку. Предложенная схема позволяет снизить количество жидких радиоактивных отходов по сравнению с традиционными методами очистки и нанесения покрытий методами “мокрой” химии.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. А. Мазгунова

Проектно-конструкторское и производственно-внедренческое предприятие “Деймос ЛТД”

Автор, ответственный за переписку.
Email: vbabain@khlopin.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. И. Костылев

Проектно-конструкторское и производственно-внедренческое предприятие “Деймос ЛТД”

Email: vbabain@khlopin.ru
Россия, Санкт-Петербург

В. А. Бабаин

Проектно-конструкторское и производственно-внедренческое предприятие “Деймос ЛТД”; Радиевый институт им. В.Г. Хлопина

Email: vbabain@khlopin.ru
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

М. Ю. Аляпышев

АО “Полиметалл Инжиниринг”

Email: vbabain@khlopin.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Prelas M.A., Weaver C.L., Watermann M.L. // Prog. Nucl. Energyю 2014. Vol. 75. P. 117–148. https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2014.04.007
  2. Kumar S. arXiv: 1511.07427. 2015. https://doi.org/10.48550/arXiv.1511.07427
  3. Naseem M.B., Kim H.S., Lee J., Kim C.H., In S.I. // J. Phys. Chem. C. 2023. Vol. 127. N 16. P. 7565–7579. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.3c00684
  4. Цветков Л.А., Цветков С.Л., Пустовалов А.А., Вербецкий В.Н., Баранов Н.Н., Мандругин А.А. // Радиохимия. 2022. Т. 64. № 3. С. 281–288. https://doi.org/10.31857/S003383112203011X
  5. Zhou C., Zhang J., Wang X., Yang Y., Xu P., Li P., Wu W. // ECS J. Solid State Sci. Technol. 2021. Vol. 10. N 2. ID 027005. https://doi.org/10.1007/s41365-023-01189-0
  6. Spencer M.G., Alam T. // Appl. Phys. Rev. 2019. Vol. 6. N 3. ID 031305. https://doi.org/10.1063/1.5123163
  7. Alam T.R., Tchouaso M.T., Prelas M.A. Photovoltaics for Space. Elsevier, 2023. P. 293–345. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-823300-9.00012-1
  8. Alam T.R., Pierson M.A. // J. Energy Power Sources. 2016. Vol. 3. N 1. P. 11–41.
  9. Adams T. Betavoltaics: PhD Thesis. Aug. 25, 2015. https://ndiastorage.blob.core.usgovcloudapi.net/ndia/2015/power/17927adams.pdf
  10. Зотов Э.А., Тарасов В.А., Вахетов Ф.З., Ревякин Ю.Л., Андреев О.И., Корнилов А.С., Филимонов В.Т., Топров Ю.Г. Патент RU 2282259. Опубл. 20.08.2006. // Б.И. 2006. № 23.
  11. Мокров Ю.Г., Логунов М.В. Патент RU 2629014. Опубл. 24.08.2017 // Б.И. 2017. № 24.
  12. Mazgunova V.A., Babain V.A., Kostylev A.I., Trifonov Y.I., Dushin V.N., Firsin N.G., Jakovlev V.A. // Proc. LXX Int. Conf. “NUCLEUS-2020.” 2020. P 160. https://www.ornl.gov/news/making-radioactive-63ni-target-explosives https://www.ornl.gov/content/doe-ip-production-site
  13. Karelin Y.A. https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/Public/29/057/29057199.pdf
  14. Chunlin Z., Haitao L., Jiangyun Z., Liang C., Ketian L., Lisi L. // Nucl. Power Eng. (in Chinese). 2020. Vol. 41. N 2. P. 168–172.
  15. Пустовалов А.А., Тихомиров А.В., Цветков Л.А. Патент RU 2313149. Опубл. 20.12.2007 // Б.И. 2007. № 35.
  16. Bryskin B., Pustovalov A., Tsvetkov L., Fedorov V., Kostylev A. // Energy Technol. 2014. Vol. 2. N 2. P. 210–214. https://doi.org/10.1002/ente.201300147
  17. Гаврилов П.М., Меркулов И.А., Дудукин В.А., Друзь Д.В., Обедин А.В., Бараков Б.Н., Козловский А.П. Патент RU 2654535. Опубл. 21.05.2018 // Б.И. 2018. № 15.
  18. Изотопы: свойства, получение, применение / Под ред. В.Ю. Баранова. М.: Физматлит, 2005. Т. 1.
  19. Душин В.Н., Трифонов Ю.И., Яковлев В.А., Мирославов А.Е. Патент RU 2703994. Опубл. 23.10.2019 // Б.И. 2019. № 30.
  20. Костылев А.И., Годисов О.Н., Мазгунова В.А. Патент RU 2765864. Опубл. 03.02.2022 // Б.И. 2022. № 4.
  21. Cheltsov A.N., Sosnin L.Yu., Khamylov V.K. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2014. Vol. 299. P. 981–987. https://doi.org/10.1007/s10967-013-2755-9
  22. Orlov A.A., Ushakov A.A., Sovach V.P. // Theor. Found. Chem. Eng. 2019. V. 53. № 2. P. 193–198. https://doi.org/10.1134/S0040579519020131
  23. Kostylev A., Ryzhov I., Filimonov S., Gavrilov P., Mazgunova V., Merkulov I., et al. // Proc. 17th Radiochem. Conf. RadChem 2014. Mariánské Lázně, May 11–16, 2014. P. 246; https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/45/081/45081012.pdf
  24. Асадулин Р.С., Галкин Д.Е., Маслов А.Ю., Палиенко А.А., Совач В.П., Тухватуллин В.К., Ушаков А.А. Патент RU 2748573. Опубл. 27.05.2021 // Б.И. 2021. № 15.
  25. Цветков Г.О., Дьячков А.Б., Горкунов А.А., Лабозин А.В., Миронов С.М., Фирсов В.А., Панченко В.Я. // Квант. электроника. 2017. Т. 47. № 1. С. 48–53. https://doi.org/10.1070/QEL16241
  26. Корнилов А.С., Черноокая Е.В., Дитяткин В.А., Казакова Е.В., Буткалюк П.С., Копанева К.О. // Сб. тр. АО ГНЦ НИИАР. 2020. Вып. 1. С. 13–21.
  27. Буткалюк П.С., Буткалюк И.Л., Корнилов А.С., Черноокая Е.В., Дитяткин В.А. Патент RU 2720703. Опубл. 12.05.2020 // Б.И. 2020. № 14.
  28. Williams D.F., O’Kelley G.D., Knauer J.B. // Radiochim. Acta. 1994. Vol. 64. N 1. P. 49–55. https://doi.org/10.1524/ract.1994.64.1.49
  29. Андреев О.И., Корнилов А.С., Филимонов В.Т. Патент RU 2219133. Опубл. 20.12.2003 // Б.И. 2003. № 35.
  30. Kanaya K., Okayama S. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1972. Vol. 5. P. 43–58. https://doi.org/10.1088/0022-3727/5/1/308
  31. Liu Y.M., Lu J.B., Li X.Y., Xu X., He R., Zheng R.Z., Wei G.D. // Chin. Phys. Lett. 2018. Vol. 35. N 7. ID 072301. https://doi.org/10.1088/0256-307X/35/7/072301
  32. Ershova N.A., Krasnov A.A., Legotin S.A., Rogozev B.I., Murashev V.N. // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2020. Vol. 950. N 1. ID 012007. https://doi.org/10.1088/1757-899X/950/1/012007
  33. Wu K., Dai C., Guo H. // Proc. 6th IEEE Int. Conf. on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems. 2011. P. 724–727. https://doi.org/10.1109/NEMS.2011.6017456
  34. Alam T.R. Doctoral Dissertation. Virginia Tech, 2017. https://vtechworks.lib.vt.edu/server/api/core/bitstreams/a58228d6-a78a-45f1-afe9-40bc48753c6c/content
  35. Xu C., Zhang X., Tu K.N., Xie Y. // J. Electrochem. Soc. 2007. Vol. 154. N 3. P. D170. https://doi.org/10.1149/1.2793718
  36. Maruyama T., Tago T. // J. Mater. Sci. 1993. Vol. 28. P. 5345–5348. https://doi.org/10.1007/BF00570088
  37. Van Hemert R.L., Spendlove L.B., Sievers R.E. // J. Electrochem. Soc. 1965. Vol. 112. N 11. P. 1123. https://doi.org/10.1557/PROC-337-697
  38. Kang J.K., Rhee S.W. // J. Mater. Res. 2000. Vol. 15. N 8. P. 1828–1833. https://doi.org/10.1557/JMR.2000.0264
  39. Hampden‐Smith M.J., Kodas T.T. // Chem. Vapor Depos. 1995. Vol. 1. N 1. P. 8–23. https://doi.org/10.1002/CVDE.19950010103
  40. Kruck T., Baur K. // Chem. Ber. 1965. Bd 98. Hf. 9. S. 3070–3080.
  41. Kruck T. // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1967. Vol. 6. N 1. P. 53–67.
  42. Гаврилов П.М., Меркулов И.А., Дудукин В.А., Друзь Д.В., Сеелев И.Н., Бараков Б.Н., Рыжов И.В., Костылев А.И., Мазгунова В.А., Филимонов С.В., Бочаров К.Г. Патент RU 2650955. Опубл. 18.04.2018 // Б.И. 2018. № 11.
  43. Kostylev A., Mazgunova V., Alyapyshev M. // Proc. Ninth Int. Conf. on Nuclear and Radiochemistry: NRC9. Helsinki, Finland, Aug. 29–Sept. 2, 2016. P. 481.
  44. Харитонов И.Д., Мазгунова В.А., Бабаин В.А., Костылев А.И., Меркушкин А.О., Шемухин А.А., Балакшин Ю.В., Кожемяко А.В., Калмыков С.Н., Магомедбеков Э.П. // Радиохимия. 2018. Т. 60. № 2. С. 143–147.
  45. Katiyar N.K., Goel S. // Nucl. Sci. Tech. 2023. Vol. 34. N 3. P. 33. https://doi.org/10.1007/s41365-023-01189-0

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Технологическая схема процесса.

Скачать (276KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024