Александр Фертман Директор по науке Кластера ядерных...
DESCRIPTION
Применение радиационных технологий в индустрии. Александр Фертман Директор по науке Кластера ядерных технологий . Радиационные технологии приоритетное направление для Кластер Ядерных Технологий Фонда Сколково. Источники радиации и поля. Лазеры. Ускорители. Изотопы. Плазма. Магниты. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Александр Фертман Директор по науке Кластера ядерных технологий](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081422/56816758550346895ddc18ae/html5/thumbnails/1.jpg)
Александр ФертманДиректор по науке Кластера ядерных технологий
Применение радиационных технологий в индустрии
![Page 2: Александр Фертман Директор по науке Кластера ядерных технологий](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081422/56816758550346895ddc18ae/html5/thumbnails/2.jpg)
РАДИАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРИОРИТЕТНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ДЛЯКЛАСТЕР ЯДЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ФОНДА СКОЛКОВО
2
Эффекты
2
Изменение свойств материалов Разрушение связей Изучение структур
Ускорители Лазеры МагнитыПлазма Изотопы
Рынки
2
Медицина (диагностика
и терапия)
Безопасногсть(системы
инспекции)
Продукты питания (обработка,
дезинфеция)
Промышленность(шины, кабели,
микроэлектроника)
Энергия(переработка
выбросов, обработка нефти)
Наука(LHC, FAIR,
XFEL)
Ист
очни
ки р
адиа
ции
и по
ля
![Page 3: Александр Фертман Директор по науке Кластера ядерных технологий](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081422/56816758550346895ddc18ae/html5/thumbnails/3.jpg)
MARKET PRIORITIES FOR IMPLEMENTATION OF NUCLEAR AND RADIATION TECHNOLOGIES
3
• Nuclear industry
• Medicine and biotechnologies
• Microelectronics
• Manufacturing and processing industries
• Security and safety
• Food and water markets
• Ecological sustainability
• Scientific market
![Page 4: Александр Фертман Директор по науке Кластера ядерных технологий](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081422/56816758550346895ddc18ae/html5/thumbnails/4.jpg)
КЛАСТЕР ЯТ СКОЛКОВО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПЛАТФОРМА «РАДИАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»
4
Управление излучением и электромагнит-ными полями
Изотопы Ускорители
Лазеры
ПлазмаМагнитные поля
Медицина
Безопасность
МикроэлектроникаИндустриальное облучение и НК
Пища и вода
Технологическая платформа – механизм определения приоритетов и специализации России в глобальной системе разделения труда в сфере
радиационных технологий В Кластере ЯТ сегодня более
85 компаний участников. Более 50% связаны с РТ
Координатор техплатформы – Некоммерческое партнерство «Общество профессионалов в области радиационных технологий» )
В состав технологической платформы входят более 80 организаций (НИИ, университеты, бизнес и др.)
Обо
рудо
вани
е технологии
и
Рынки
![Page 5: Александр Фертман Директор по науке Кластера ядерных технологий](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081422/56816758550346895ddc18ae/html5/thumbnails/5.jpg)
СТРАТЕГИЯ ПРИВЛЕЧЕНИЯ УЧАСТНИКОВ И СТРАТЕГИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА ИССЛЕДОВАНИЙ
5
СПИ – 1.0
ЗАДАЧА: формирование
критической массы проектов,
выделенных в качестве
приоритетных в рамках
технологической платформы на основе качественного анализа
2011 2013 2015 2017
СПИ – 2.0
ЗАДАЧИ: Повышение качества портфеля проектов ТП РТ за счет формирования требований к
проектам со стороны глобальных технологических лидеров
Формирование новой повестки – специализации России в кооперации с глобальными центрами компетенций
11
2
![Page 6: Александр Фертман Директор по науке Кластера ядерных технологий](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081422/56816758550346895ddc18ae/html5/thumbnails/6.jpg)
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ДОРОЖНОЙ КАРТЫ (НИУ ВШЭ)
6
![Page 7: Александр Фертман Директор по науке Кластера ядерных технологий](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081422/56816758550346895ddc18ae/html5/thumbnails/7.jpg)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДОРОЖНЫХ КАРТ (НИУ ВШЭ)
7
![Page 8: Александр Фертман Директор по науке Кластера ядерных технологий](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081422/56816758550346895ddc18ae/html5/thumbnails/8.jpg)
ОБРАБОТКА КОМПОЗИТОВ РЕНТГЕНОВСКИМ ИЗЛУЧЕНИЕМ
8
![Page 9: Александр Фертман Директор по науке Кластера ядерных технологий](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081422/56816758550346895ddc18ae/html5/thumbnails/9.jpg)
ПРОМЫШЛЕННЫЕ РЫНКИ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ПУЧКОВ – 2012 Г.
9
![Page 10: Александр Фертман Директор по науке Кластера ядерных технологий](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081422/56816758550346895ddc18ae/html5/thumbnails/10.jpg)
РАДИАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ ЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА
Открытое в 1970-80 годы группой учёных Ленинграда, Новосибирска, Алма-Аты и Еревана явление радиационно-термической активации твёрдофазных реакций в неорганических системах позволяет кардинально интенсифицировать и сделать намного более «дружественным» по отношению к окружающей среде производство многих энергоёмких, высокотемпературных продуктов.
• Пучок электронов высокой энергии (1,5 – 2 МэВ) передаёт её всему объёму облучаемого вещества одновременно, исключая фактор теплопроводности, лимитирующий скорость процесса.
• Помимо чисто термического эффекта скоростного обжига имеет место явление радиационно-термической активации.
* РТ-активация применительно к получению цементного клинкера – это:
- снижение на 150-200°С температуры физико-химических превращений;
- образование портландцементного клинкера из сухой сырьевой смеси при мощности поглощённой дозы 200-400 Вт/г за 5-15 с (во вращающихся печах на это уходит более часа).
• Основы РТ-технологии цемента разработаны в 1970-80-ые годы институтом «Гипроцемент» в содружестве с НИИЭФА (Ленинград) и Институтом ядерной физики (Новосибирск)..
![Page 11: Александр Фертман Директор по науке Кластера ядерных технологий](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081422/56816758550346895ddc18ae/html5/thumbnails/11.jpg)
IONIZING RADIATION AND A WOOD – BASED BIOREFINERY
• Electron beam irradiation is an environmentally friendly pretreatment method for the production of bio-fuels and chemicals from wood.– Increases the hot water
extraction of lignin and hemicellulose.
– Reduces the recalcitrance of cellulose.
• Increases the rate of enzymatic hydrolysis.
– Reduces the energy needed for milling.
– Can be used to sterilize wood chips.
![Page 12: Александр Фертман Директор по науке Кластера ядерных технологий](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081422/56816758550346895ddc18ae/html5/thumbnails/12.jpg)
ПРОМЫШЛЕННАЯ МЕТРОЛОГИЯ
12
![Page 13: Александр Фертман Директор по науке Кластера ядерных технологий](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081422/56816758550346895ddc18ae/html5/thumbnails/13.jpg)
Serving Basic Human Needs 13
ISOTOPE HYDROLOGY FOR WATER MANAGEMENT
• Mapping underground water streams
• Improved water management
• Investigating contamination
UNIQUE TECHNIQUE TO STUDY WATER DYNAMICS
![Page 14: Александр Фертман Директор по науке Кластера ядерных технологий](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081422/56816758550346895ddc18ae/html5/thumbnails/14.jpg)
АТМОСФЕРНАЯ ПЛАЗМА ДЛЯ ПОТОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ТЕКСТИЛЯ И ВОЛОКНА
14
![Page 15: Александр Фертман Директор по науке Кластера ядерных технологий](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081422/56816758550346895ddc18ae/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Pilot plants for turning toxic SO2 and NO2 from fossil fuel burning into fertilizerMianyang, Sichuan; Poland
Potentially Big Business:Electron Beam Flue Gas Cleaning
Improvements needed:• Efficiency and robustness of accelerator• Stable but thin windows for beam
Heavy metal contamination of fertilizer?
![Page 16: Александр Фертман Директор по науке Кластера ядерных технологий](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081422/56816758550346895ddc18ae/html5/thumbnails/16.jpg)
Создание комплексных систем
Внедрение «удешевляющих инноваций»
Снижение стоимости сопутствующих технологий
Компактизация оборудования
Технологизация новых
применений РТ
Микроэлектроника
Строительство Переработка-
отходов Пищевая отрасль Экология Энергетика
(радиационная конверсия)
Обеспечение 100% доставки дозы в
мишень
0
Совершенствование технологий управления излучением
Совершенствование технологий регистрации излучения
Совершенствование технологий «определения мишени»
РЕЗУЛЬТАТЫ ФОРСАЙТА: КЛЮЧЕВЫЕ ТРЕНДЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ПОВЕСТКУ РАЗВИТИЯ РАДИАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Кратное снижение стоимости
оборудования
16
Технологический синтез для решения глобальных проблем
• С биотехнологиями: новые средства доставки маркеров и лекарств; радиационная конверсия биомассы
• С роботехникой: роботизированные радиохирургические системы
• С индустрией новых материалов: использование РТ в 3D-печати;
• С IT : биоимиджинг, квантовые
компьютеры• C нанотехнологиями –
выращивание наноструктур по темплэйтам трековых мембран для спинтроники
![Page 17: Александр Фертман Директор по науке Кластера ядерных технологий](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081422/56816758550346895ddc18ae/html5/thumbnails/17.jpg)
ПРИОРИТЕТНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ НОВОЙ ПОВЕСТКИ РАЗВИТИЯ РАДИАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
• Новые методы ускорения заряженных частиц (лазерно-плазменное
ускорение, диэлектрики и т.д.)
• Радиационная обработка полимеров (в том числе натуральных) –
импланты, гидрогели, средства доставки лекарств
• Радиационные технологии в новой микроэлектронике - EUV источники,
новые резисты, снижение энергии имплантации
• Радиационные технологии в строительстве – создание новых
материалов, диагностика, обеззараживание
• Конвергенция с биотехнологиями: •индустрия - лесопереработка, энергетика, экология,
•медицина и косметология - Tissue Engineering
• Конвергенция с нанотехнологиями – формирование наночастиц и
регулярных структур, порошковая металлургия, Ion beam modification of
materials 17
![Page 18: Александр Фертман Директор по науке Кластера ядерных технологий](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081422/56816758550346895ddc18ae/html5/thumbnails/18.jpg)
18