ICSI Nuclear – departamentul de cercetare, dezvoltare tehnologică și inovativă al ICSI în care izotopii hidrogenului, deuteriul și tritiul, ocupă un loc prioritar în direcțiile de cercetare-dezvoltare. Activitățile principale se concentrează pe dezvoltarea sau validarea de procese privind recuperarea, îmbogățirea acestor izotopi, în domeniul proceselor criogenice până la temperaturi înalte, cu o gamă largă de aplicații, de la ingineri civilă, la cele din domeniul energeticii nucleare. Infrastructura principală de cercetare a departamentului este “Instalația Pilot Experimentală pentru Separarea Tritiului și Deuteriului” (IOSIN PESTD), instalație şi obiectiv special de interes național, ce cuprinde o serie de instalații și standuri specifice proceselor privind recuperarea, îmbogățirea izotopilor hidrogenului. Aceasta infrastrutură a fost completată cu o serie de laboratoare pentru cercetare și dezvoltare asociate deuteriului și tritiului pentru fisiune, cât și pentru fuziune la scară mică, cu facilități la scară pilot pentru a testa și îmbunătăți tehnologiile, soluțiile și rezultatele, împreună cu alte aplicații care pot sprijini aceste activități.
Aspecte importante din activitatea ICSI Nuclear se referă la:
-
Dezvoltarea de procese pentru recuperarea, îmbogățirea izotopilor hidrogenului sau produși ai acestora (Heliu-3).
-
Testarea, validarea de componente, materiale cu aplicabilitate în domeniul separării izotopice a hidrogenului sau produși ai acestora (Heliu-3).
-
Managementul tritiului în contextul actual al activităților specifice din domeniul nuclear.
-
Sisteme de detritiere a apei tritiate (pentru reactoare tip CANDU) – cu scop de minimizare a inventarului de tritiu din sistemele centralei de la CNE Cernavodă, respectiv de reducere a impactului asupra mediului, cu beneficii privind prelungirea duratei de viață a reactorului, dar și a performanțelor proceselor specifice.
-
Know-how experimental cu privire instalațiile/sistemele/componentele care vehiculează apă tritiată și amestecuri hidrogen/deuteriu/tritiu, precum și impactul său asupra materialelor, date necesare/utile în operarea viitoarelor reactoare de fuziune, plecând de la considerentul că sistemele reactoarelor de fuziune concepute în prezent (și mai multe în stadiu de dezvoltare) conțin cantități substanțiale de tritiu.
-
Transfer tehnologic către industrie, prin contribuţii la realizarea instalaţiei de detritiere de la CNE Cernavodă, suport pentru proiectarea și construcţia ITER, suport pentru proiectarea sistemelor de recuperare tritiu din DEMO.
-
Efectuarea (la cerere) de analize de radioactivitate în probe de mediu (apă, sol, sediment, vegetație terestră spontană sau cultivată, vegetație acvatică, peşte, produse alimentare, etc.).
Direcții principale de cercetare în cadrul departamentului ICSI Nuclear:
-
Dezvoltare de noi tipuri de catalizatori hidrofobi şi umpluturi mixte pentru procese de schimb izotopic catalizat apă grea tritiată/deuteriu;
-
Criogenie – dezvoltarea de echipamente specifice, asigurarea bazei experimentale pentru determinarea performanţelor diferitelor tipuri de echipamente şi materiale (cum ar fi amestecuri de umplutură în procesele de distilare criogenică, materiale metalice şi nemetalice, etc);
-
Proiectare procese, echipamente şi instalații utilizate în separarea izotopilor hidrogenului;
-
Dezvoltare programe de modelare a proceselor de separare izotopică şi distilare criogenică;
-
Procese şi sisteme de recombinare hidrogen tritiat/oxigen pentru efluenți tritiați la temperatură ambiantă;
-
Procese de recuperare a He3 din sisteme de procesare şi stocare a tritiului;
-
Dezvoltare de mecanisme de protecție împotriva permeației tritiului;
-
Metode şi tehnologii de recuperare a tritiului pentru utilizare în reactoare de fuziune;
-
Soluţii de stocare a tritiului pe metale şi compuşi intermetalici;
-
Studiul efectelor radioactive ale tritiului asupra materialelor și investigarea proprietăților mecanice şi fizice ale materialelor utilizate în facilități de cercetare gen JET, ITER şi instalaţii de detritiere.
Director ICSI Nuclear Dr.ing. George Ana e-mail: george.ana@icsi.ro