Публикации

Measurement of hydrogen diffusion in zirconium alloys by the radioluminography method / B. V. Ivanov, A. S. Anikin, A. N. Bukin et al. // Inorganic Materials: Applied Research. — 2019. — Vol. 10, no. 3. — P. 713–720. A method for obtaining the quasi-one-dimensional distribution of tritium in zirconium alloys was developed. Various conditions of saturation of samples with tritium were analyzed and distributions of tritium concentration corresponding to the saturation conditions were measured. An algorithm for restoring of the diffusion coefficient of hydrogen in zirconium alloys by the radioluminography method was developed. The temperature dependence of the hydrogen diffusion in E110 alloy was constructed. [ DOI ]

Safety of air detritiation system operation / A. S. Ivanova, A. N. Bukin, S. A. Marunich et al. // Fusion Science and Technology. — 2019. — Vol. 75, no. 1. — P. 24–35.

Application of the pulse tracer injection method for estimating the mass transfer efficiency at extremaly low irrigation density as an example of structured sulzer packing / A. N. Bukin, A. S. Ivaniva, M. B. Rozenkevich et al. // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. — 2018. — Vol. 52, no. 3. — P. 326–333. The liquid flow pattern of the countercurrent phase water isotope exchange process used for the removal of tritiated water vapor from gases has been studied via the pulse injection of a tracer into a liquid flow. A specific feature of this process is an extremely low water irrigation density in a column. Based on the performed experiments, the liquid holdups have been calculated and the liquid flow pattern has been determined. It has been demonstrated that the standard estimation of the longitudinal mixing effect on the masstransfer characteristics of this process has a limited character and may result in incorrect conclusions at a low irrigation density on packings. [ DOI ]

Bukin A. N., Moseeva V. S., Rozenkevich M. B. Isotope purification of gases containing deuterium and tritium by the method of the phase isotopic exchange of water // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. — 2018. — Vol. 51, no. 4. — P. 488–494. The study of the method of the phase isotopic exchange (PIE) for the purification of gas flows containing deuterium and tritium is carried out. The experimental data obtained for a column with a diameter of 32 mm on a Sulzer copper oxidized packing showed that the mass transfer characteristics do not depend on the deuterium concentration. Based on these results, a mathematical model for separating three-isotope mixtures, which makes it possible to calculate the column parameters under different initial conditions,is developed. DOI: 10.1134/S0040579518040371.

ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ДИФФУЗИИ ВОДОРОДА В ЦИРКОНИЕВЫХ СПЛАВАХ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА РАДИОЛЮМИНОГРАФИИ / Б. В. Иванов, А. С. Аникин, А. Н. Букин и др. // Физика и химия обработки материалов. — 2018. — № 2. — С. 81–91. Разработан метод получения квазиодномерного распределения трития в образцах циркониевых сплавов. Проанализированы различные режимы насыщения образцов тритием и измерены распределения концентрации трития, соответствующие этим режимам насыщения. Разработан алгоритм восстановления коэффициента диффузии водорода в циркониевых сплавах в рамках метода радиолюминографии. Построена температурная зависимость коэффициента диффузии водорода в сплаве Э110. [ DOI ]

Букин А. Н., Мосеева В. С., Розенкевич М. Б. Изотопная очистка газов, содержащих дейтерий и тритий, методом фазового изотопного обмена // Теоретические основы химической технологии. — 2018. — Т. 52, № 4. — С. 384–390.

Применение метода импульсного ввода трассера для определения эффективности массообмена при экстремально малых плотностях орошения на примере регулярной насадки sulzer cy-типа / А. Н. Букин, А. С. Иванова, М. Б. Розенкевич и др. // Теоретические основы химической технологии. — 2018. — Т. 52, № 3. — С. 270–277. Метод импульсного ввода трассера в поток жидкости использован для изучения структуры потока жидкости применительно к противоточному процессу фазового изотопного обмена воды, используе- мому для удаления паров тритированной воды из газов. Особенностью этого процесса является экс- тремально малая плотность орошения колонны водой. На основе проведенных экспериментов были рассчитаны величины задержки по жидкости и определен режим течения жидкости. Показано, что использование стандартной оценки влияния продольного перемешивания на массообменные харак- теристики процесса носит ограниченный характер и в условиях малой плотности орошения насадки может привести к неправильным выводам.

Parameters of helium absorption by porous structures / A. N. Bukin, A. S. Ivanova, S. A. Marunich et al. // Russian Journal of Physical Chemistry A. — 2017. — Vol. 91, no. 5. — P. 957–961. Results from investigating the parameters of helium absoption by hollow glass-crystalline cenospheres obtained at the Reftinsky regional power station in the city of Asbest are presented. The permeability coefficients of helium penetrating through shells are determined, and the apparent activation energy is estimated (Еact = 33 ± 5 kJ/mol). The possibility of selectively extracting helium from mixtures of it and nitrogen is shown. [ DOI ]

Выбор материала насадки и способа запуска колонны при малых плотностях орошения / Т. Ю. Долженкова, Д. А. Кузьмин, В. С. Мосеева, А. Н. Букин // Успехи в химии и химической технологии. — 2017. — Т. 31, № 10. — С. 91–93. Произведен выбор материала спирально-призматической насадки и способа его обработки применительно к маломасштабным процессам на основании полученных результатов по статической задержке и удельной поверхности контактных устройств. Проведено исследование зависимости эффективности массообмена на спирально призматической насадке из оксидированной меди от способа предварительной подготовки насадки.

Параметры поглощения гелия пористыми структурами / А. Н. Букин, А. С. Иванова, С. А. Марунич и др. // Журнал физической химии. — 2017. — Т. 91, № 5. — С. 903–908. Приведены результаты исследования параметров поглощения гелия полыми стеклокристалличе-скими ценосферами, полученными на Рефтинской ГРЭС, г. Асбест. Определены коэффициенты проницаемости гелия через оболочку, оценена величина кажущейся энергии активации (Еакт = 33 ± 5 кДж/моль). Показана возможность селективного извлечения гелия из его смеси с азотом. [ DOI ]

СПОСОБ ОТБОРА ПРОБ ТРИТИРОВАННОЙ ВОДЫ МЕТОДОМ ФАЗОВОГО ИЗОТОПНОГО ОБМЕНА / А. Н. Букин, А. С. Иванова, М. Б. Розенкевич и др. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. — 2017. — Т. 83, № 7. — С. 27–31. Предложен способ отбора проб паров НТО из газов на основе метода фазового изотопного обмена (ФИО) воды. Рассмотрены теоретические основы процесса ФИО. Результаты экспериментов с отбором проб из газа со 100 и 40 %-ной относительной влажностью демонстрируют высокую точность метода. Так, различие между концентрациями трития в модельной смеси и экспериментально измеренной величиной составляет 2 - 3 % независимо от исходных параметров исследуемого газа. Предложенный способ по сравнению с барботированием через слой жидкости позволяет оценить динамику изменения концентрации НТО в анализируемом газе. Высокая эффективность улавливания исключает проскок трития, а малая степень разбавления потоков обеспечивает повышенную точность измерения низких концентраций трития.

Catalytic oxidation of trace quantities of hydrogen in tritium-containing gas flows in the event of a fire at nuclear facilities / A. S. Ivanova, A. N. Bukin, S. A. Marunich et al. // Atomic Energy. — 2016. — Vol. 120, no. 2. — P. 127–133.

Main features of the technology for air detritiation in scrubber column / M. Rozenkevich, Y. Pak, S. Marunich et al. // Fusion Science and Technology. — 2016. — Vol. 70, no. 3. — P. 435–447. [ DOI ]

ИЗУЧЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОГЛОЩЕНИЯ ГЕЛИЯ ЦЕНОСФЕРАМИ ИЗ МОДЕЛЬНОЙ ГАЗОВОЙ СМЕСИ / В. С. Мосеева, А. С. Иванова, А. Н. Букин, С. А. Марунич // Успехи в химии и химической технологии. — 2016. — Т. 30, № 6 (175). — С. 80–82. Изучена возможность использования алюмосиликатных микросфер для селективного извлечения гелия из природного газа. Было показано, что алюмосиликатные микросферы (ценосферы) селективно сорбируют гелий. Так же была определена энергия активации данного процесса.

Каталитическое окисление следовых количеств водорода в тритийсодержащих газовых потоках при возникновении пожара на ядерных объектах / А. С. Иванова, А. Н. Букин, С. А. Марунич и др. // Атомная энергия. — 2016. — Т. 120, № 2. — С. 101–105. Исследовано влияние дымовых газов, возникающих при горении изоляции без хлорных кабелей, на каталитическую активность гидрофобного низкотемпературного и гидрофильного высокотемпературного платиновых катализаторов окисления водорода, планируемых для применения в системе детритизации вентиляционных газов. Определен температурный режим горения кабеля в условиях недостатка кислорода с получением полуколичественного состава образующихся продуктов. Экспозиция исследуемых образцов катализаторов в потоке дымовых газов при комнатной температуре привела к почти полному их отравлению. При исходной температуре гидрофильного катализатора 473 К наличие дымовых газов приводит к его термической активации.

Новые решения в масс-спектрометрическом изотопном анализе водородно-гелиевых смесей. условие получения достоверных данных / Л. Н. Галль, А. А. Семенов, В. Н. Кудрявцев и др. // Научное приборостроение. — 2016. — Т. 26, № 3. — С. 24–34. Статья посвящена выбору оптимального приборного решения для изотопного анализа гелиево-водородных смесей. Проводит критический обзор выпускавшихся ранее и существующих коммерческих приборов, а также подходов к формулировке аналитических требований, исходя из целевого назначения. Сделан вывод что наиболее привлекательным является т. н. "компромиссный" вариант требований: прибор должен обеспечивать разрешение всех мультиплетов на 2-7 массовых числах (кроме Т+-3Не+), но его не следует ориентировать на разделение изотопно-замещенных углеводородов, т. к. требуемая при этом разрешающая способность (∼27 000) практически исключает точностные измерения. Выдвинут ряд технических предложений, направленных на построение оптимального специализированного прибора - компактного и имеющего разрешающую способность порядка 3500 при относительной интенсивности соседних ионов 10-3. Показано, что только статические масс-спектрометры обладают формой линии, достаточной для таких измерений, а оптимальной является комбинация источника ионов холодной электронной ионизации и призменного масс-анализатора с двойной фокусировкой, для которого ранее был создан прототип.

Application of high-porosity ceramic block-cellular palladium catalysts in the oxidation of hydrogen isotopes / M. D. Gasparyan, V. N. Grunskii, A. V. Bespalov et al. // Glass and Ceramics. — 2015. — Vol. 71, no. 11-12. — P. 396–399. [ DOI ]

Influence of packing columns starting modes on effectiveness of processes of water rectification and detritiation of gases by the method of phase isotopic exchange / A. S. Sumchenko, A. N. Bukin, S. A. Marunich et al. // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. — 2015. — Vol. 49, no. 3. — P. 252–260. [ DOI ]

Влияние способа запуска насадочной колонны на эффективность процессов ректификации воды и детритизации газов методом фазового изотопного обмена / А. С. Сумченко, А. Н. Букин, С. А. Марунич и др. // Теоретические основы химической технологии. — 2015. — Т. 49, № 3. — С. 267–267. Приведены результаты сравнительного исследования влияния способа предварительной подготовки регулярной насадки (насадка Зульцер CY-типа и рулонная ленточно-винтовая насадка) на эффективность массообмена при изотопном обмене водорода в процессах ректификации воды и ее фазового изотопного обмена (ФИО). Последний процесс используется для удаления паров тритированной воды из газов и его отличие от ректификации заключается в том, что плотность орошения насадки водой в 50–150 раз меньше при прочих сопоставимых условиях проведения процесса. Это различие приводит к тому, что для насадок, изготовленных из нержавеющей стали, отношение коэффициентов массопередачи для двух крайних случаев – ее предварительного затопления водой или запуска колонны с сухой насадкой – составляет около 50 для ФИО и 2 для ректификации. Использование для процесса ФИО насадки Зульцер CY-типа, изготовленной из оксидированной меди, приводит к тому, что это отношение для процесса ФИО становится одинаковым с процессом ректификации. На основании полученных результатов даны рекомендации для оптимизации запуска колонн ФИО. [ DOI ]

Керамические высокопористые блочно-ячеистые материалы для улавливания водорода в потоке аргона / М. Д. Гаспарян, В. Н. Грунский, А. В. Беспалов и др. // Огнеупоры и техническая керамика. — 2015. — № 4-5. — С. 15–22. ля локализации водорода из потока аргона предложен метод его высокотемпературного дожигания и последующей сорбции на керамических высокопористых блочно-ячеистых носителях с нанесенным активным слоем, содержащим оксид меди и оксид кальция соответственно. Разработаны методики нанесения активных слоев. Определены количественные характеристики их использования в синтезированных керамических окислителях водорода и сорбентах паров воды в условиях, моделирующих работу системы локальной газоочистки в процессе переработки облученного ядерного топлива.

Иванова А. С., Букин А. Н., Марунич С. А. Способы определения общей и динамической задержки в насадочных колоннах // Успехи в химии и химической технологии. — 2015. — Т. 29, № 6 (165). — С. 45–47. Проведено сопоставление способов определения удерживающей способности по жидкости регулярной насадки Sulzer CY-типа. Показано, что рассмотренные методы дают более точную оценку величины динамической и статической задержек по сравнению с известными литературными данными. Показано, что в противоточных аппаратах происходит дополнительное накопление жидкости, обусловленное сопротивлением газовой фазы.

Сумченко А. С., Букин А. Н., Марунич С. А. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МАССОБМЕНА НА АЛЮМИНИЕВОЙ СПИРАЛЬНО-ПРИЗМАТИЧЕСКОЙ НАСАДКЕ // Успехи в химии и химической технологии. — 2014. — Т. 28, № 9 (158). — С. 13–15. Исследовалась эффективность массообмена в процессе фазового изотопного обмена воды на спирально-призматической насадке, выполненной из алюминиевой проволоки. Изучено влияние способа запуска колонны на эффективность процесса. Полученные данные сравнены с литературными данными для медно оксидированной насадки. Установлено, что применение в качестве материала насадки травленого алюминия позволяет обеспечить высокую эффективность массообмена при любом исходном состоянии насадочного слоя.

КЕРАМИЧЕСКИЕ ВЫСОКОПОРИСТЫЕ БЛОЧНО-ЯЧЕИСТЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ ИЗОТОПОВ ВОДОРОДА С НАНЕСЕННЫМ ПЛАТИНОВЫМ АКТИВНЫМ СЛОЕМ / М. Д. ГАСПАРЯН, В. Н. ГРУНСКИЙ, А. В. БЕСПАЛОВ и др. // Огнеупоры и техническая керамика. — 2014. — № 7-8. — С. 49–54. В статье представлена технология получения керамических высокопористых блочно-ячеистых катализаторов окисления водорода с нанесенным платиновым активным слоем. Определены их основные физико-химические характеристики в различных условиях эксперимента. На основании полученных данных по энергии активации и каталитической активности сделан вывод о перспективе их применения в процессах каталитического окисления изотопов водорода и преимуществах перед промышленными гранулированными катализаторами.

ПРИМЕНЕНИЕ КЕРАМИЧЕСКИХ ВЫСОКОПОРИСТЫХ БЛОЧНО-ЯЧЕИСТЫХ ПАЛЛАДИЕВЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ В ПРОЦЕССЕ ОКИСЛЕНИЯ ИЗОТОПОВ ВОДОРОДА / М. Д. ГАСПАРЯН, В. Н. ГРУНСКИЙ, А. В. БЕСПАЛОВ и др. // Стекло и керамика. — 2014. — № 11. — С. 22–25. Представлены основные физико-химические характеристики керамических высокопористых блочно-ячеистых катализаторов с нанесенным палладиевым активным слоем в процессе окисления водорода при различных условиях эксперимента. На основании полученных данных по энергии активации и каталитической активности сделан вывод о перспективе их применения для каталитического окисления изотопов водорода в сравнении с импортными гранулированными катализаторами.

ПРИМЕНЕНИЕ КЕРАМИЧЕСКИХ ВЫСОКОПОРИСТЫХ БЛОЧНОЯЧЕИСТЫХ КОНТАКТНЫХ УСТРОЙСТВ В ПРОЦЕССЕ ФАЗОВОГО ОБМЕНА ИЗОТОПОВ ВОДОРОДА / М. Д. Гаспарян, В. Н. Грунский, А. В. Беспалов и др. // Химическая промышленность сегодня. — 2014. — № 9. — С. 35–43. В статье представлена установка и описание процесса фазового изотопного обмена между парами тритированной воды и жидкой природной водой, альтернативного процессу адсорбционной сушки в схеме детритизации воздуха гермопомещений. В качестве насадки для массообменных колонн предложены керамические высокопористые блочно-ячеистые контактные устройства. Показана шликерная технология их синтеза методом дублирования структуры полимерных матриц и методика нанесения на полученный керамический каркас цеолитового гидрофильного слоя. Приведены результаты исследования эффективности применения керамических массообменных контактных устройств в процессе фазового обмена изотопов водорода в сравнении с импортной насадкой CY-типа фирмы Sulzer Chemtech (Швейцария). The article presents the installation and process description of phase isotope exchange between tritiumed water vapors and liquid natural water as a nozzle for mass-exchange columns, alternative to the process of adsorption drying in the scheme of air detritiation into hermetic space. A highly porous ceramic block-cellular contact devices is proposed. Slurry technology of their synthesis by method of duplication structure of polymer matrices and methods of application on the obtained ceramic frame hydrophilic zeolite layer was demonstrated. The results of research of ceramic mass-transfer contact devices efficiency in the process of hydrogen isotopes phase exchange in comparison with imported nozzle CY-type from company Sulzer Chemtech (Switzerland) are presented.

ПРОБЛЕМА ТРИТИЯ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ОЯТ / А. Н. Букин, И. Г. Лесина, А. А. Семенов и др. // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Материаловедение и новые материалы. — 2014. — № 4 (79). — С. 43–48. Произведена оценка скорости накопления трития в оборотной воде и азотной кислоте при переработке ОЯТ. Показана принципиальная возможность длительного использования тритированных реагентов без повышения требований к оборудованию до второго класса по тритию. Предложена схема концентрирования тритий содержащей воды методом химического изотопного обмена в системе Н2О-Н2 (CECE-process).

Применение керамических высокопористых блочно-ячеистых палладиевых катализаторов в процессе окисления изотопов водорода / М. Д. Гаспарян, В. Н. Грунский, А. В. Беспалов и др. // Стекло и керамика. — 2014. — № 11. — С. 22–25.

Phase isotope exchange of water as a gas detritiation method / A. N. Perevezentsev, M. B. Rozenkevich, Y. S. Pak et al. // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. — 2013. — Vol. 47, no. 1. — P. 47–54.

Сумченко А. С., Букин А. Н. Возможные пути повышения активности гидрофобного катализатора pt/sio2 // Успехи в химии и химической технологии. — 2013. — Т. 27, № 6 (146). — С. 62–65. Исследовались возможные пути повышения активности катализатора Pt/SiO 2 при термической активации и g-облучении. Изучена динамика изменения активности данного катализатора в рабочих условиях.

Новая технология детритизации газовых потоков / М. Б. Розенкевич, Ю. С. Пак, С. А. Марунич и др. // Перспективные материалы. — 2013. — № 14. — С. 345–351. Проведено сравнение используемой в настоящее время адсорбционной технологии удаления паров тритированной воды из газов с разрабатываемой новой, основанной на процессе фазового изотопного обмена воды (ФИО). Показаны преимущества последней технологии. Приводится описание созданной пилотной установки детритизации газов методом ФИО и первые экспериментальные результаты, полученные на ней. The comparison of the currently used adsorption technology tritiated water vapor removal from gases with developed new, based on the process of phase isotopic exchange of water (PhIE), technology has been done. It is shows the benefits of the latest technology. The description of the pilot plant set up for detritiation of gases by PhIE methods and the first experimental results obtained with it are given.

Состояние разработки технологии детритизации жидких и газовых отходов, возникающих при переработке ОЯТ в России / М. Б. Розенкевич, А. Н. Букин, С. А. Марунич и др. // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Материаловедение и новые материалы. — 2013. — № 1 (74). — С. 159–171. В работе рассматривается достигнутый на сегодняшний день уровень разработки в мире и России технологий обращения с тритий содержащими потоками при различной концентрации трития в них.

ФАЗОВЫЙ ИЗОТОПНЫЙ ОБМЕН ВОДЫ КАК МЕТОД ДЕТРИТИЗАЦИИ ГАЗОВ / А. Н. Перевезенцев, М. Б. Розенкевич, Ю. С. Пак и др. // Теоретические основы химической технологии. — 2013. — Т. 47, № 1. — С. 54–61. Проведен теоретический и экспериментальный анализ перспективы применения метода фазового изотопного обмена воды для удаления паров тритированной воды из технологических и вентиляционных газовых потоков предприятий атомной отрасли. Показано, что, по сравнению с использующимся в настоящее время адсорбционным, этот метод обладает несомненными преимуществами с точки зрения простоты аппаратурного оформления, количества образующихся вторичных радиоактивных отходов и необходимых энергетических затрат. [ DOI ]

Букин А. Н., Сумченко А. С., Розенкевич М. Б. Разработка оптимальных режимов работы установки детритизации воздуха методом фазового обмена при его относительной влажности от 0 до 100% // Успехи в химии и химической технологии. — 2012. — Т. 26, № 11 (140). — С. 11–15. Предложена инновационная технология очистки газовых потоков (RH<100%) от паров тритированной воды. Показана возможность использования метода фазового изотопного обме- на для детритизации ненасыщенного воздуха. Представлены результаты предварительных работ по определению зависимости эффективности массообмена от температуры. He innovation technology for tritiated water vapors removal from gaseous streams (RH<100%) has been presented. It is shown that phase isotopic exchange method can be used for unsaturated air detritiation.The results of preliminary experiments for determination of dependency of mass transfer efficiency vs temperature are given.

Букин А. Н., Розенкевич М. Б. Гидродинамика и массообмен в процессе изотопного обмена водорода с водой в присутствии гидрофобного катализатора pt-re // Успехи в химии и химической технологии. — 2011. — Т. 25, № 7 (123). — С. 45–50. Проведено исследование эффективности массообмена при химическом изотопном обмене в системе вода-водород в присутствии нового гидрофобного катализатора РИАН. Из сравнения полученных результатов с данными, полученными для известного катализатора РХТУ-3СМ, сделано заключение о перспективности дальнейшего изучения нового катали- 46 затора. Effectiveness of catalytic isotopic exchange between water and hydrogen in case of using the new RIAN (Pt-Re) catalyst has been measured. Comparison of obtained data with similar date for well-know RCTU-3SM catalyst was shown that the continuation of new catalyst research is suitable.

Особенности глубокого каталитического окисления водорода с использованием катализатора pt/al2o3 применительно к процессу детритизации воздуха / А. Н. Букин, Е. А. Горбатенко, С. А. Марунич, М. Б. Розенкевич // Успехи в химии и химической технологии. — 2010. — Т. 24, № 7 (112). — С. 44–49. Представлены результаты исследования активности катализатора Pt/Al2O3 в реакции окисления водорода кислородом воздуха при исходном содержании водорода до 2000ppm. Показано, что активность катализатора не зависит от исходной концентрации водорода, величина наблюдаемой энергии активации (Енабл.) составляет 38±5кДж/моль. Найдено, что активность исходного катализатора возрастает в 6-8 раз после его прогрева в потоке воздуха при температуре около 920К. Величина Енабл. при этом в пределах точности эксперимента не изменяется. Investigation of catalytic activity of Pt/Al2O3 catalyst in the reaction of hydrogen oxidation by oxygen of air has been done. The starting hydrogen concentration was not more than 2000ppm. It was shown that activity of catalyst is not depended from hydrogen concentration and value of activation energy is equal 38±5kJ/mol. The activity of catalyst is increased in 6-8 time after heating of catalyst up to temperature about 920K.At the same time the activation energy is not changed after heating of catalyst.

Показать все