В Перми разрабатывают технологию, повышающую безопасность атомных электростанций

В Центре компетенций НТИ «Фотоника» при ПГНИУ ученые работают над серийным изготовлением новых типов оптических волокон, которые способны выдерживать высокие температуры и ионизирующее излучение. Системы и датчики на основе данной технологии позволят уменьшить риски чрезвычайных ситуаций на атомных электростанциях (АЭС) и моментально реагировать на изменение состояния узлов АЭС.

«Оптическое волокно – своего рода нервная система фотонных технологий. Благодаря ему мы можем передавать всю необходимую информацию в анализаторы сигналов и прочую технику. Однако, чтобы установить оптическое волокно в объекты повышенной опасности необходимо изменить состав стекла, сделав его устойчивым к радиации, и нанести на него специальное покрытие. Использование нашей разработки позволит встроить оптические волокна, например, в работу АЭС для мониторинга состояния её узлов», – комментирует руководитель проекта Центра компетенций НТИ «Фотоника» Ирина Азанова.

Разрабатываемые волокна способны выдерживать температуры до 600 °С, а также ионизирующее излучение большой дозы. Стойкостью к ионизирующему излучению волокно обладает благодаря изготовлению заготовок с сердцевиной из нелегированного кварцевого стекла, а стойкостью к высоким температурам благодаря нанесению медного покрытия в процессе вытяжки заготовки.

Ученые ПГНИУ отмечают, что такое оптоволокно может передавать информацию об изменениях в любых условиях, даже во время аварии. Кроме того, сигнал идет без потери и не искажается. Все это позволяет ускорить принятия решения в случае чрезвычайной ситуации.

Также, разработанное оптоволокно позволяет измерять несколько параметров. С его помощью возможно контролировать температуру вокруг реактора АЭС или смещение строительных конструкций.

В 2021 году велась работа по налаживанию серийной технологии нанесения медного защитно-упрочняющего покрытия для двух типов оптических волокон. В дальнейшем планируется разработать и внедрить метод внутреннего плазмохимического осаждения из газовой фазы (PCVD). Разрабатываемая технология существенно производительнее существующей в России на данный момент.

«Разрабатываемое оптоволокно – только часть большой системы мониторинга. Однако, если оно не будет создано, все остальные компоненты становятся бесполезны. Так как сигнал не будет доходить до остальных приборов», – продолжила Ирина Азанова.

Проект специальных волокон не имеет аналогов в России. Работы по нему закончатся в 2024 году. Кроме использования на АЭС, технология пермских ученых применима в медицине и телекоммуникациях. Проект будет реализован на одном из предприятий Пермского края.

Центр компетенций НТИ «Фотоника»