Без азота, но с точностью: российская разработка превращает воздух в доказательство

Российские специалисты представили новую разработку в области радиационного мониторинга. Учёные госкорпорации "Росатом" создали опытный образец прибора, способного определять уровень радиации в воздухе и фиксировать следы несанкционированных ядерных испытаний. Устройство также может обнаруживать признаки аварий на атомных объектах и оценивать их природу.

"На следующем этапе планируется работа с радиоактивным ксеноном для установления границ его определения и диапазона параметров эксплуатации", — рассказал ведущий инженер Алексей Третьяков из АО "Радиевый институт им. В. Г. Хлопина".

Как работает новый прибор

Разработка ведётся в АО "Радиевый институт им. В. Г. Хлопина", входящем в Научный дивизион "Росатома". Устройство предназначено для анализа состава воздуха и определения радионуклидов, таких как ксенон и криптон - инертные газы, которые выделяются при ядерных взрывах или авариях на атомных станциях.

Прибор способен не только обнаруживать присутствие радионуклидов, но и определять их соотношение, что позволяет понять, с каким типом источника радиации связано загрязнение: с ядерным испытанием или техногенной аварией.

Два модуля — одно решение

Опытный образец состоит из двух основных модулей:
• аналитического, который расшифровывает состав воздуха и измеряет уровень активности;
• пробоотборного, обеспечивающего сбор и подготовку проб.

Такое разделение позволяет использовать прибор как в лабораторных условиях, так и в полевых измерениях, что особенно важно для оперативного реагирования на возможные радиационные инциденты.

Почему это технологический прорыв

Главная особенность устройства — возможность отбора проб при температуре от -5 до -10 °C, тогда как традиционные методы требуют охлаждения ниже -150 °C. Это значит, что прибор не нуждается в громоздком криогенном оборудовании, жидком азоте и мощных холодильных установках.

Сравнение с аналогами

Благодаря новому принципу отбора проб прибор стал энергоэффективнее, компактнее и легче, что делает его удобным для транспортировки и эксплуатации в удалённых районах.

Испытания и планы

Первые тесты прошли успешно — инженеры провели испытания на неактивном ксеноне, подтвердив стабильность работы системы и точность измерений. Следующий этап — тестирование с радиоактивными изотопами, что позволит определить пределы чувствительности прибора, а также установить диапазоны температуры, влажности и давления, в которых он сможет надёжно работать.

Практическое значение

Создание такого устройства открывает новые возможности для:

• мониторинга радиационной обстановки - особенно вблизи атомных станций, исследовательских центров и хранилищ отходов;
• обнаружения следов ядерных испытаний - в рамках международных договоров о контроле над распространением ядерного оружия;
• экологического контроля - при расследовании аварий и инцидентов, связанных с утечкой радиоактивных веществ.

Для государственных служб прибор может стать частью мобильных лабораторий МЧС, Росгидромета и Росатома, обеспечивая быстрый анализ воздуха без сложного оборудования.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

1. Ошибка: опираться на громоздкие установки с жидким азотом.
   Последствие: высокая энергоёмкость и сложность обслуживания.
   Альтернатива: использовать систему адсорбции при умеренных температурах, как в новом приборе.

2. Ошибка: измерять только общий уровень радиации.
   Последствие: невозможно определить источник утечки.
   Альтернатива: анализировать изотопный состав для выявления природы события.

3. Ошибка: отсутствие мобильных систем мониторинга.
   Последствие: задержка реагирования при авариях.
   Альтернатива: применять компактные переносные приборы нового поколения.

Преимущества разработки "Росатома"

А что если… прибор внедрят массово?

Массовое производство таких систем может значительно повысить прозрачность радиационного мониторинга и укрепить международные механизмы контроля. Россия сможет предлагать этот прибор как экспортный продукт для стран, участвующих в договорах о нераспространении ядерного оружия, а также в качестве инструмента научного сотрудничества.

Кроме того, подобные технологии могут применяться и в мирных целях - например, для контроля выбросов на промышленных предприятиях или анализа атмосферы вблизи хранилищ радиоактивных отходов.

FAQ

Что делает новый прибор "Росатома"?
Он измеряет радионуклидный состав воздуха, определяя наличие и концентрацию изотопов ксенона и криптона.

Зачем анализировать именно ксенон и криптон?
Эти газы являются ключевыми индикаторами ядерных реакций и помогают отличить взрыв от аварии.

Где можно применять устройство?
В лабораториях, на атомных станциях, в мобильных комплексах радиационного контроля.

Почему оно лучше зарубежных аналогов?
Работает при более высоких температурах, требует меньше энергии и не нуждается в жидком азоте.

Когда начнутся полноценные испытания?
После завершения тестов с радиоактивным ксеноном и уточнения эксплуатационных параметров.

Исторический контекст

АО "Радиевый институт им. В. Г. Хлопина" — один из старейших центров ядерной науки в России, основанный ещё в 1922 году. Учёные института стояли у истоков отечественной радиохимии и атомной энергетики. Сегодня институт входит в Научный дивизион "Росатома" и занимается разработкой новых методов радиационного контроля, аналитического оборудования и технологий обращения с радиоактивными веществами.

3 интересных факта

1. Анализ радиоактивного ксенона используется при контроле соблюдения Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ДВЗЯИ).

2. В 2024 году аналогичные приборы применялись в Японии для мониторинга воздуха после сброса воды с Фукусимы.

3. Новое устройство "Росатома" может стать базой для создания автоматизированных станций радиационного контроля на транспорте и в портах.