산업기술 통합검색
- 열수리학 코드 요소에서의 흐름을 설명하기 위해 다단계 액체의 2차원, 3차원 수학 모델이 사용된다. - 새로운 효율적 고성능 숫자 알고리즘을 사용하여 현대적 열수리학 코드가 만들어 졌다. - 새로운 오퍼레이터 분할 영역 분해 스킴에 기초한 숫자 기법을 응용하여 현대의 퍼스펙티브 병렬 컴퓨케이션 플랫폼에서 사용되기 위한 열수리학 코드가 개발되었다. 이런 코드의 프로그램화는 MPI2(Message Passing Interface)라는 새로운 기술에 기반하고 있다.핵발전소의 심각한 사고(Severe Accident)하에서의 열수리학의 숫자 시뮬레이션
장치의 용기와 거기에 부착된 기계 고정자 사이의 환상 공간에 위치한 대구경의 static o-ring seal은 많은 분야의 산업에서 널리 사용되고 있다. 이 seal은 압력치가 변하면서 장치 틈새로부터 발생하는 누설을 제한하도록 되어 있다. 구조적으로 보아 이 seal은 고정자의 환상 홈에 설치되어 변화하는 밀봉 압력에 노출되는 갈라진 형태의 링이다. 이것은 홈의 평면과 용기 직경의 내부 표면 사이에 압착되어 있다.여러가지 형태의 o-ring 접촉 seal 이 있으며 다음 세 가지가 본 프로젝트의 주제에 유사한 것이다.- 한 개의 lock 가 있는 “piston “ ring- seal 높이와 폭에 걸쳐 이중 절편 링으로부터 된 다중 절편 seal- 구석 면에 걸쳐 유압 lock 가 있는 한 개의 절편 열로부터 된 다중 절편 seal대구경 static o-ring seal 의 개발, 제작, 게산 실험용 연구
측면의 작업 표면을 가진 코발트와 유로퓸 방사성핵종을 기초로 하는 감마 쏘스는 생물공학 공정을 수행하는 방사능 감마시설에 사용하기 위해서 설게되고 있다.연구수행을 위한 기술제안15-30 % 함량을 가진 Co + Eu₂O₃흡수성 성분은 분말야금법에 의해서 제조된다. 유로퓸 산화물의 비율은 필요한 효과에 따라 선택된다. 흡수하는 핵심은 얻어지는 성분에 따라 제조되며 원자로의 제어봉으로 사용되도록 만들어진다. 이 핵심은 누설이 되지 않는 삽입물의 형태로 된다. 이 삽입물은 제 2의 누설이 되지 않는 피복물에 설치되어 원자로에서 방사능 조사후 끄집어내게 된다. 다음 감마 인증을 위한 제어조작을 하게 된다. 우리는 1997-98년에 유로퓸을 함유한 제어봉의 성능에 대해서 기초적인 계산에 의한 연구와 실험연구를 완료할 것을 계획하였다. 그 다음 우리는 SSC RIAR 연구로와 수송로에서 계속 시험할 것이다. 얻어진 결과는 유로퓸 및 유로퓸-코발트 기계적 혼합물을 기초로 하는 감마 쏘스 투사를 위한 기초로서 제공할 것이다. 정규 유로퓸 함유 제어봉을 사용하여 다른 감마 쏘스 셋트의 양을 훨씬 능가하는 대용량의 감마 쏘스 셋트를 만들 수가 있다. 이 경우 감마 쏘스 생산을 위한 비용은 최소다. 대용량 chamber 는 우리들로 하여금 다음 사항을 가능하게 할 것이다.- 어떤 조사후 재료와 제품의 방사능 취급 비용의 절감. - 도시 지역의 산업용수와 폐수에 대한 방사능 소독의 시행- 야금작업에서 생성되는 독성 혹은 위해물질의 방사능 조작- 목재산업으로 부터의 스크랩 및 사료 생산을 위한 농장 작업을 위한 방사능 조작
우리들은 연 X-ray 영역(λ=0.1-30 nm)에 있는 다층 X-ray 반사경을 위한 생산 기술을 개발하고 있다. 다층 X-ray 광학은 가벼운 원소의 X-ray 형광분석, 고온 플라스마의 영상 및 X-ray 진단 (레이저 플라스마, Z-pinch), “FOBOS”와 “CORONAS” 우주 프로그람하의 X-ray 망원경 개발, 고온 플라스마의 진단을 위한 다중채널 장치 (다색 발색기)의 개발, X-ray 석판인쇄를 위한 프로젝트의 개발 등을 위한 분산 요소로서 사용된다.우리들 의견으로는 질소의 X-ray 형광분석 (다층 구조의 기간 d=4.0 and 5.5nm), “water window”의 분야에서 편광계의 개발 (λ=2.16 4.5 nm), 그리고 이온 CV (λ =4.03 nm) 와 CVI (λ =3.37 nm) 의 방사선 라인 을 위한 영상광학의 개발을 위한, Cr/Sc를 기초로 하는 다층 반사경이 특별한 관심사다.생물학적 망원경의 개발 (“water window”: λ = 2.3-4.5nm 의 분야), 가벼운 원소 베릴륨, 보론, 탄소, 질소, 산소 등의 X-ray 형광원소분석을 위한, 높은 공간해상도를 가진 현미경의 개발, 우주 X-ray 망원경 계획에 적용을 위한 단기간 다층 X-ray 반사경 (d=1.0-3.0 nm)의 제조 기술의 완성, 진단과 조사법의 개발
이 기술은 암석 내부의 조직과 구조를 검토하고, 광물 함유량을 분류하게 하고, 광물화 정도, 형태학적 특성 및 알맹이 크기로 된 광물의 자연적인(교란되지 않은) 분포를 결정하게 하고, 그리고 귀중석과 준귀중석 및 광물들의 내부구조를 분석하게 한다.암석, 광석, 광물 시료 및 광물자원의 분석. 지질학에, 특히 광물 관련사항의 분석에 계산된 X-선 단층사진 분석의 추가적인 적용.
고출력 적외선 레이저 맥동에 의한 분자 진동 모드의 상태 선택적 여기에 관한 반응기구가 발견되어 우리들의 전 보고서에서 이론적으로 연구되었다. 몇몇 과학센터에서 후속 연구에 의하면 반응기구가 특정 표적상태에서 분자를 준비하고 화학반응을 조절하기 위한 융통성 있는 수단임이 밝혀졌다. 이 반응기구를 실현하기 위하여, 약 10^8 W/cm² 의 고출력을 가진 피코초 적외선 레이저 맥동이 사용되어야 한다.원자의 상태 선택적 및 동위원소 선택적 여기에 대한 이 서로 밀착된 반응기구의 가능한 사용에 대해서 아직까지 연구되지 않았다. 이 목표를 위해서 가시 스펙트럼 범위의 피코초 이하 맥동이 사용되어야 한다. 변화하는 주기, 지속시간,출력을 가진 하나 이상의 레이저 맥동에 의해서, 표적상태에서 원자의 상태선택적 여기와 동위원소 분리를 위한 가능성이 상세한 연구를 위해서 제안되어 있다.원자의 레이저 동위원소 분리. 원자분광학 및 화학반응 제어를 위해서 상태선택적 여기 원자의 반응기구를 사용할 실험연구팀의 확보.
집중적인 플라스마 흐름과 재료와의 상호작용에 대한 연구에 관한 실험을 위한 특수 연구장치가 Efremov Institute에서 개발되었다. 이들 시설에서는 고출력 긴 맥동의 동축 플라스마 가속기가 플라스마 고열 플럭스의 쏘스로 사용된다. 이 시설에는 시료 집게, 기밀 chamber, 시료 가열기 (T=RT-1000° C)가 장치되어 있다. 열량계와 탄도 진동자 결합 시스템이 상호작용 chamber 의 낮은 부위에 위치하고 있어 플라스마 흐름의 적분 변수를 바로 점검할 수 있도록 해준다. 전력 공급 5KV, 100 KV 인공 형성 라인은 부하의 변동 지속과 함께 사각형 같은 방전전류의 생성을 허용해준다 (플라스마 총) . 플라스마 흐름의 독특한 변수는 최신 수준의 광범위한 적용을 위한 과학연구의 수행을 허용해준다.- 구조 재료의 플라스마 처리에 대한 최적화 연구- 미세화석의 충돌에 대한 우주선 손상의 모의시험- 필요한 재료의 분말 조립- Plasma Compact Toroid 의 연구 (Field Reversed Configuration type) formation with plasma accelerator for future application in D-3 He Fusion
중성자의 공간-에너지 분포는 반응기 구성의 가장 중요한 특성이다. 그에 대한 이해는 중성자 이송에 대한 그룹 접근에 있어 반응기 매체의 그룹 상수를 정확하게 계산하는데 역시 필요하다. 이 목적을 위하여 우리들은 ENDF/B 형식의 핵 데이터에 관한 파일을 기초로 하여 그룹 상수와 프로그람 계산법을 설계하였다. 이 급에서 잘 알려진 프로그람들은 MC²-2, 프로그람의 VITAMIN 계열이며 또한 NJOY 시스템이 있다. MC²-2에서는 비균질 시스템의 경우, 속도저하방정식이 개략 등방성 분산에 있어서의 충돌확율 및 플럭스의 P0-개략화에 의해서 해결된 공명 에너지 영역의 단순 셀에 대하여 계산된다. 중성자 플럭스의 높은 조화는 다그룹 프로그람에서 달성만 된다. VITAMIN, NJOY 및 기타 프로그람의 계열 가운데 주요 제한사항은 좁은 공명, 미약한 확산 및 큰 매체 크기의 개략화다.이 프로젝트가 실현되면 계산에 소요되는 시간이 실질적으로 증가됨이 없이 최신 프로그람의 사용에 의해서 허용되는 것보다 더 높은 정확도를 가지고 핵 데이터 파일을 기초로 하여 비균질 매체의 그룹 상수를 계산하기 위한 방법과 프로그람을 확보하게 해줄 것이다.
인간 활동의 모든 분야에서 방사선원의 폭 넓은 사용은 각 특정 문제에 고정된 정확도 내에서 방사선 장에 대한 예측을 요한다. 이것은 입증, 확인을 위한 참고 실험(벤치 마크, 모델링, 및 완전한 규모) 및 코드-정수 기준의 개발을 요한다.각종 방사선장 함수들은 다른 문제에서 다른 정확도를 요한다. 예를 들면 의학용 방사선 조사 (3.5 %까지), 반응기 용기에서의 흐름 (5 %), 그리고 노심에서의 열 제거 (10-15 %)에 대해서는 높은 정확도가 요구된다. 반응기 열 차폐에서의 열 제거 (20 %까지), 반응기 도관 활성화 (25-30 %), 건설 수행에 있어 방사선 손상 (20-40 %)에 대해서는 더 큰 불확실성이 수용 가능하다. 생물학적 차폐를 넘어선 선량 결정에는 50-100 %의 정확도가 수용 가능하다. 러시아와 국제 연구팀에 의해서 얻어진 결과 분석에 의하면 계산 결과와 실험 결과의 차이가 종종 저자들에 의해서 주어진 불확실성을 초과하며 적분 특성으로 70 %, 미분 특성으로 300-500 % 달성될 수 있음이 밝혀 졌다.
방출원을 탐지하기 위한 컴퓨터 시스템의 실험실 모델이 개발되었다. 이 시스템의 예비시험은 그 타당성을 확인해 주었다.이 컴퓨터 시스템은 검사되는 지역의 방사선에 관한 실시간 정보를 받을 수 있다. 이 시스템은 비등방성 감도를 가진 감마선 환경조사용 검출 장치(다모듈의 검출장치)를 사용한다. 시스템 정보처리장치(필요한 소프트웨어를 가진 PC)는 다음 사항을 할 수 있다.- 방출원의 방향을 탐지한다.- γ-선 쏘스의 공간 선택을 한다.- 시스템을 움직여 검사되는 지역의 쏘스의 위치를 파악한다.- 방사능 지도를 제작한다.- 핵 쏘스와 방사성 재료를 모니터한다.γ-선원의 방향 결정 정확도를 올리고 분류 작업을 돕기 위하여 이 시스템은 다음 용도에 사용될 수 있다.- 생태학적 모니터링 쏘스를 생산하거나 사용하는 회사.- 모든 수준의 정부 통계 써비스.- 지역 및 시 정부.- 비상 써비스.- 공중 보건진료 시스템
집중적인 플라스마 흐름과 재료와의 상호작용에 대한 연구에 관한 실험을 위한 특수 연구장치가 Efremov Institute에서 개발되었다. 이들 시설에서는 고출력 긴 맥동의 동축 플라스마 가속기가 플라스마 고열 플럭스의 쏘스로 사용된다. 이 시설에는 시료 집게, 기밀 chamber, 시료 가열기 (T=RT-1000° C)가 장치되어 있다. 열량계와 탄도 진동자 결합 시스템이 상호작용 chamber 의 낮은 부위에 위치하고 있어 플라스마 흐름의 적분 변수를 바로 점검할 수 있도록 해준다. 전력 공급 5KV, 100 KV 인공 형성 라인은 부하의 변동 지속과 함께 사각형 같은 방전전류의 생성을 허용해준다 (plasma gun) . 플라스마 흐름의 독특한 변수는 최신 수준의 광범위한 적용을 위한 과학연구의 수행을 허용해준다.- 구조 재료의 플라스마 처리에 대한 최적화 연구- 미세화석의 충돌에 대한 우주선 손상의 모의시험- 필요한 재료의 분말 조립- Plasma Compact Toroid 의 연구 (Field Reversed Configuration type) formation with plasma accelerator for future application in D-3 He Fusion
진공 용기 내부에 주플라스마 경계 근처에 설치된 여러 레이저 분산 시스템의 반사경들은 전하 교환 원자 폭격을 받도록 되어 있다. 반사경 표면 이완은 비교적 짧은 영향을 받고 변환된다. 결과적으로 반사경의 반사성과 레이저 유도 손상 threshold 가 감소하며, 레이저 시스템은 작동을 중지한다. 우리 연구팀은 이온 폭격하의 표면 이완 수정에 관한 조사에 폭 넓은 경험을 가지고 있다. 우리들은 미리 특수한 방향으로 수정된 변수를 가진 표면을 준비하였다. 이처럼 우리들은 표면 이완, 반사성, 흡수도, 자기방출 등을 수정하였다. 예비실험에 의하면 강력한 원자 폭격 하에서도 계속 안정된 상태로 있는 반사성 70-80 % 의 반사경을 개발할 수 있는 가능성을 보여준다. 이 연구의 특별한 부분은 전하교환 원자폭격과 동시에 반사경의 표면에 재부착되는 고체 원자가 높은 반사성을 형성하는 조건을 조성하는 것이다.입자 폭격과 재부착 조건 하에서 고도의 안정된 반사성으로 구분되는 플라스마향 반사경의 개발
고속 중성 중수소 원자의 주입은 열핵시설에서 플라스마의 일정한 흐름을 가열하고 유지하는데 효과적인 방법이다. 이 주입기 시스템의 주요한 요소는 에너지 W>1 MeV 및 전류 I>1 A 의 고강도 중수소 이온 가속기이다. 이 프로젝트는 신형 선형가속기인 파동선형가속기 (UNDULAC)를 바탕으로 하는 가속기 모듈을 사용할 것을 제안한다. 고강도 UNDULAC 에서 이온 초점화와 가속의 문제를 검토할 것이다, 그리고 새로운 방법의 이점을 입증할 것이다. UNDULAC 에서 이온 강도를 증가시키기 위한 제안된 세 가지 방법은 다음과 같다. 1. 단일 RF 구조에서 여러 가지 빔의 가속 2. 리본 빔 형태를 이용하여 빔의 단면을 증가시키는 것 3. 단일 다발에서 역으로 전하를 띤 이온을 가속시키기 위한 공간 전하 보상기의 채용. 이 프로젝트는 이들 접근에 대한 각각에 대하여 원형을 개발할 것이다. 이온 빔에 대한 잠재 가속기 구조는 실험적으로 연구되고 시험될 것이다. UNDULAC에서 고강도 빔 동력학에 대한 조사로부터 얻어진 결과는 ITER 주입기의 가능한 가속 모듈을 위한 지침으로 사용될 수 있다.산업 적용을 위한 높은 에너지 높은 빔 전류의 신형 이식기의 개발
현재 X-선 이미지 등록을 위한 인기 있고 자주 사용되는 방법의 대부분은 복합 할로겐화물 자극성, 인으로 변경된 BaFBr:Eu와 같은 희토류 원소를 기초로 한 이메지 판이다. 이 방법은 몇 가지 피할 수 없는 단점을 가지고 있다.- 실온에서조차 시간의 경과시 얻어진 정보의 손실 - 해독시 이메지의 손상 - 낮은 공간 해상도 (150 μm). Boreskov Institute of Catalysis는 알카리러 처리된 할로겐 화합물을 기초로 은이 아닌 새로운 방사광 발광 저장 인을 개발하였다.방사광 발광 (RPL)기술은 위 방법의 대부분의 결점을 제거해준다.재료, 다른 조성, 및 합성방법의 연구. 그 외 형광법은, 재료가 광학 형광법에 대해서 투명하고 적은 X-선 흡수도를 가지고 있기 때문에 폭(1 μm)과 깊이(100-1000 μm) 사이의 관계를 보여준다. 콘트라스트가 큰 상의 등록을 위해서는 특별한 광학을 설계할 필요가 있다.
중합 재료와 보석 원석의 방사선 처리기술이 개발되었다. 중합 재료와 결정의 조사는 전자빔과 필요하다면 제동복사 및 중성자에 의하여 수행된다. 개발된 기술은 중합재료의 기계적 특성 즉 내구성, 내마모성, 열저항성을 향상시켜 준다. 작업의 다른 방향은 천연 및 합성 결정의 가치증대를 위한 방사선 처리기술을 개발하는 것이다. 방사선의 영향은 보석산업에서 사용되는 결정의 광학적 특성을 변화시켜 준다. 방사선 장의 영향 하에서는 색갈이 변하고, 결정의 색 포화 및 광학적 특성이 얻어진다.연구를 수행하면 무색 베릴을 reception yellow, 녹황색 및 암청색 베릴로 처리하는 기술 및 전기석, 알렉산드라이트, 에머리의 처리공정을 개발할 것으로 기대된다.강력한 전자빔은 새로운 특성을 가진 기술재료를 개발, 생산하게 해준다. 전자빔과 제동복사는 보석과 광학결정의 산업적 방사선 가공을 위하여 사용될 것이다. 이 프로젝트는 기술목적의 강력한 전자 가속기의 물리적 모델과 별개 장치의 설계를 가능하게 해준다. 그 외 필요한 이온화 방사선 흐름, 변수의 제어 및 측정수단으로 된 장치의 설계가 기대된다. 일반산업과 보석산업에서 널리 사용되는 선형가속기의 모든 요구사항을 보장해줄 것이다.
지난 수년 동안 이온화 방사선 장에서 고체 표면에 초기 물질의 분해를 기초로 한, 물로부터 수소 생산을 위한 방법이 Institute of Radiation Physics and Chemistry Problems, Academy of Sciences of Belarus. (RPCPRB)에서 개발되었다. 연구에 의하면 이질 정적 및 동적 조건 하에서 촉매기의 표면에 분자의 방사선 유도 화학 전환도는 균질계의 전환율보다 상회한다는 것을 보여 주었다. 수행된 연구는 정적 및 동적 조건 하에서 수소의 수율이 실제로 같다는 것을 보여준다. 그 값은 100 eV 당 수소 40 분자에 달한다. 이 결과는 the Belarussian State Research and Production Powder Metallurgy Concern (벨라루스,민스크)의 전문가에 의하여 개발된 촉매를 사용하여 이루어졌다. 촉매는 낮은 수력학적 저항과 높은 비표면적 및 열저항을 가지고 있다.이 방법이 성공할 경우에는 주로 수력공학 문제 해결을 위한 주요 해결책이 될 것이다. 그리고 많은 긍정적 특징을 포함할 것이다. 무엇보다 첫째로 사용후 연료의 수소 생산을 위한 사용은 핵연료의 활용 효과와 원자력발전의 경제성을 증대시킬 것이다.
생산 품질을 현저하게 증가시키고, 주조된 제품의 품질과 비교하여 향상된 혹은 더 나은 특성을 가진 금속과 합금을 얻을 목적으로, 카자크스탄 분말 야금 회사에서 금속분말 방사선 가공을 기초로 한 기술의 산업적 적용; 분말 소결을 위한 기술적 조건의 개선. 분말야금은 비교적 저온가공에 의하여 즉시 물건을 얻을 수 있는 기본 기술 접근법의 하나이며,대부분의 경우 유일한 가능한 방법이다. 분말야금 기술의 모든 이점에도 불구하고 생산되는 금속과 합금의 질은 주조의 경우보다 훨씬 나쁘며 (높은 기공도, 낮은 기계적 특성 등) 종종 기술적 적용에 필요한 높은 수준의 요구사항을 만족시키지 못한다.
열핵반응 점화D+D, D+T를 얻기 위하여 기체의 매우 높은 밀도와 온도가 요구된다. Institute of Mathematics와 90-ies에 있는 Mechanics of Ural Branch of the Russian Academy of Sciences에서 행해진 기체의 다차원 무제한 비충격 압축에 대해 행해진 이론적인 연구에서, 기체 프리즘, 사면체, 원뿔형체의 붕괴밀도 축적도는 원형 압축 과정보다 높지만 지엽적인 고밀도를 얻는 데 필요한 에너지 소비는 원형 압축보다 적다는 것을 발견하였다. 이것은 매우 불규칙한 값들의 분포를 통해서 얻어진 것이다. 더욱이, 분석된 과정의 안정성도 원형 압축 과정보다 높을 수 있다.이러한 형태의 과정은 전에는 조사하지 않았던 것이다. 이러한 조사를 위해서는 대규모의 실험과 계산이 필요하며 압축상태를 얻기 위한 다른 물리적 분야를 사용해야 한다.열핵 합성 점화를 적용할 수 있는 분야, 극초고밀도의 영역에서 물질의 행동에 대한 연구
수년간에 걸쳐 방사선 기술부문의 작업을 위한 고압 전자가속기를 연구, 개발 및 제조하는 일은 NIIEFA의 주요 활동 가운데 하나였다. 현재까지 “Electron” 및 “Aurora” 계열에 속하는 4개 모델 이상의 가속기들이 제조된 바 있는데 그 전자 에너지 범위는 0.3-2.5 MeV였으며, 빔 파워 레인지는 최고 100 kW 수준이었다. 이들 가속기 중 많은 모델들이 여러가지 방사선의 처리와 관련된 공장들에서 실전 배치되어 전력 소비량 및 공해물질 배출을 줄이는데 기여하고 있으며, 그와 같은 프로세스 가운데는 피복의 보수, 폴리머의 변형 및 방사선을 이용한 고무제품의 vulcanisation이 포함된다. 실제 운영해 본 경험에 따르면 앞서 말했던 가속기의 신뢰성, 효율성 및 기타 특성들은 산업장비에 관한 제 표준을 만족시켜 주고 있다. NIIEFA에서 개발 중인 고압가속기는 전력발전소의 배기가스를 정화시키는 한편, 가스상 폐기물을 정유공장, 방사선을 이용한 목재의 살균처리 및 식품의 저온살균처리에 활용할 목적으로 설계된 것이다. 따라서 이러한 가속기들의 빔 출력 및 전자 에너지는 수 MW 및 4-55MeV 수준이므로. 이전까지 구현되었던 수치에 비하면 대폭 개선된 값이다.
현재 본 시스템은 전적으로 생태학적으로 유해한 가스 또는 액체 상태의 독성 혼합물을, 재래식 기법으로 제거 가능한 생리적으로 무해한 농축된 물질로 변형시켜 처리할 수 있도록 하는 것을 목표로 개발되고 있다. 이러한 시스템은 정화시스템의 핵을 이루며, 생태학적으로 무해한 혼합물과 독성을 갖는 혼합물은 특수한 방사선을 조사해 줌으로써 변환시킬 수 있는데, 매질은 두 가지 방식으로 처리된다.화력발전소 및 비철금속을 취급하는 야금공장들에서 배출된 폐가스에 함유된 황 및 질소 산화물의 정화, 천연가스에 포함된 이산화황의 정화, 화학 및 방위산업 부문의 공장에서 배출하는 독성 및 오염물질의 제거.