Разработка и изготовление лабораторного плазмохимического реактора. Разработка лабораторной технологии получения изотопа молибдена 98.

Цель данного этапа НИОКР - разработка и изготовление основных узлов лабораторного плазмохимического реактора для получения изотопа молибдена-98, разработка схемы подключения ВЧ-генератора к лабораторному плазмохимическому реактору и изготовление согласующего устройства; разработка электродного узла, держателя и теплоотвода для лабораторного плазмохимического реактора; разработка и изготовление блока улавливания отходящих газов; изготовление лабораторного плазмохимического реактора для получения изотопа молибдена-98 и оптимизация основных технологических режимов поддержания плазмы в среде инертных газов и их смесях с фторидом молибдена и метаном; расчет газодинамических и тепловых процессов в лабораторном плазмохимическом реакторе для получения изотопа молибдена-98; доработка плазмохимического реактора для обеспечения необходимых условий осаждения молибдена-98; разработка лабораторной технологии получения изотопа молибдена-98; расчет эквивалентной электрической схемы газового разряда, используемого в лабораторном плазмохимическом реакторе; изготовление лабораторных образцов молибдена-98 различных структурных модификаций, в том числе Mo₂C₃, проведение анализов лабораторных образцов молибдена-98, разработка технологического процесса производства изотопа молибдена-98; разработка технологии изготовления молибденсодержащих мишеней на основе полученных лабораторных образцов молибдена-98. В ходе реализации проекта создана лабораторная плазмохимическая установка со следующими характеристиками: потребляемая мощность 2 кВт, водяное охлаждение с расходом воды 2,5 л/мин., защита от электромагнитного излучения, система улавливания отходящих газов с использованием криогенных ловушек, габариты установки 1947 х 562 х 623 мм. Данную установку можно использовать только при наличии вытяжной вентиляции. Плазма в лабораторной установке поддерживается емкостным ВЧ-разрядом повышенного давления. Производительность лабораторной установки получения молибдена-98 порядка 5 г/ч. Степень конверсии молибдена-98 из его фторида составила 92%, причем разработана технология улавливания оставшихся 8% с целью дальнейшей их переработки в начальное сырье – изотопнообогащенный фторид молибдена. Конечные молибденсодержащие образцы имеют следующие характеристики: химическая чистота порядка 99%, содержание изотопа молибден-98 порядка 98,5%, размер наночастиц от 20 до 50 нм. По выполненным оценкам себестоимость установки составляет не более 4800 тыс. руб., себестоимость 1 г молибдена-98 - 28 тыс. руб. Отмечено, что все существующие способы получения образцов, содержащих молибден-98, не обеспечивали минимально необходимый уровень качества данных образцов - это, в первую очередь, и тормозило проведение расширенных исследований для разработки новой технологии получения молибдена-99. В настоящее время полученные образцы отправлены на безвозмездной основе в Курчатовский институт и в НИВХИ им. Л.Я. Карпова для проведения исследований для разработки новой технологии создания молибдена-99.