Публикации

Использование ИК-спектроскопии для определения содержания дейтерия в воде / И. Л. Растунова, М. Б. Розенкевич, А. Ю. Чеботов, В. С. Мосеева // Альманах современной метрологии. — 2018. — № 14. — С. 211–222. В статье представлены методики определения содержания дейтерия в воде с использованием инфракрасных спектров поглощения. Представлена новая методика расчета концентрации дейтерия в воде в широком диапазоне концентраций с использованием волновых чисел деформационных колебаний молекул воды.

Исследование влияния конструктивных особенностей на эффективность массообмена в контактных устройствах мембранного типа в системе вода-водород / А. Ю. Чеботов, М. Н. Герман, М. А. Маркова, И. Л. Растунова // Успехи в химии и химической технологии. — 2018. — Т. 32, № 9. — С. 89–91. В работе представлены результаты сравнения экспериментальных массообменных характеристик для мембранных контактных устройств различного типа. Оценено влияние особенностей конструкции на эффективность процесса массопередачи в контактных устройствах мембранного типа.

Методы изотопной очистки водных технологических потоков на ядерных установках / Э. П. Магомедбеков, И. Л. Растунова, Д. Ю. Белкин, Г. А. Сарычев // Химическая промышленность сегодня. – Москва: РХТУ им. Д. И. Менделеева. — 2018. — № 3. — С. 22–30. В статье представлен анализ литературных данных и собственных исследований, посвященных проблемам обращения с тритием на ядерных установках различного типа, способам его извлечения и хранения.

Магомедбеков Э. П., Растунова И. Л., Белкин Д. Ю. Проблемы трития на ядерных энергетических установках // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Техническая физика и автоматизация. — 2018. — № 80. — С. 4–27. В статье представлен анализ литературных данных и собственных исследований, посвященных проблемам образования трития на ядерных энергетических установках различного типа, способам его извлечения и хранения, а также сравнительный анализ нормативных документов, регламентирующих поступление трития в окружающую среду, в разных странах мира. Показано, что наибольшие значения тритиевых выбросов характерны для тяжеловодных реакторов и заводов по переработке тритийсодержащих отходов. Рассмотрены способы выделения трития из водных теплоносителей ядерных установок, основанные на методах изотопного обмена водорода с водой и ректификации воды под вакуумом, а также способы хранения тритиевого концентрата в виде воды и водорода в связанном состоянии в виде гидридов металлов и интерметаллических соединений. На основе проведенного анализа предложена концепция извлечения трития из тяжеловодного теплоносителя методом ректификации воды с последующим долговременным хранением тритиевого концентрата в виде DTO.

Simulation and optimization of the deprotiation cascade of a heavy-water moderator / E. P. Magomedbekov, D. Y. Belkin, I. L. Rastunova et al. // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. — 2017. — Vol. 51, no. 2. — P. 133–141. A simulation procedure and results of simulation are reported for the operation of a cascade of packed distillation columns for heavy water deprotiation. The mathematical model is based on the results of laboratory-scale tests of a rolled ribbon–screw structured packing developed at the Mendeleev University of Chemical Technology of Russia an a random spiral prismatic packing made from stainless steel. Use of the rolled ribbon–screw packing in the columns provides means to diminish the volume of the separation equipment without changing the cascade throughput capacity and separation factor. [ DOI ]

Water distillation as a method of detritiation of heavy-water moderator / E. P. Magomedbekov, D. Y. Belkin, I. L. Rastunova et al. // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. — 2017. — Vol. 51, no. 4. — P. 384–391. A D2O distillation column cascade for detritiating the heavy-water moderator of a nuclear reactor has been optimized for maintaining a steady-state tritium concentration of 5 Ci/kg therein. Use of a structured rolled ribbon–screw packing in columns with a large diameter and a random small-sized spiral prismatic packing at the final stage makes it possible to attain the necessary degree of separation in a five-column cascade at capital and operating costs typical of deprotiation. [ DOI ]

Изучение процесса массообмена в системе вода-углекислый газ в контактных устройствах мембранного типа / А. Ю. Чеботов, В. Ю. Иванов, Т. Т. Гизатуллин, И. Л. Растунова // Успехи в химии и химической технологии. — 2017. — Т. 31, № 10. — С. 88–90. В работе представлены результаты сравнения экспериментальных характеристик массопереноса для контактного устройства мембранного типа, работающего в различных режимах насыщения питающего потока углекислого газа.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ КАСКАДА ДЕПРОТИЗАЦИИ ТЯЖЕЛОВОДНОГО ЗАМЕДЛИТЕЛЯ / Э. П. Магомедбеков, Д. Ю. Белкин, И. Л. Растунова и др. // Теоретические основы химической технологии. — 2017. — Т. 51, № 2. — С. 131–139. Представлены методика и результаты математического моделирования работы каскада насадочных ректификационных колонн для депротизации тяжелой воды. В основу модели положены результаты лабораторных испытаний регулярной рулонной ленточно-винтовой насадки, разработанной в РХТУ им. Д.И. Менделеева, и нерегулярной спирально-призматической насадки из нержавеющей стали. Показано, что использование рулонной ленточно-винтовой насадки в колоннах позволяет снизить объем разделительного оборудования при сохранении производительности каскада и степени разделения. [ DOI ]

РЕКТИФИКАЦИЯ ВОДЫ КАК МЕТОД ДЕТРИТИЗАЦИИ ТЯЖЕЛОВОДНОГО ЗАМЕДЛИТЕЛЯ / Э. П. Магомедбеков, Д. Ю. Белкин, И. Л. Растунова и др. // Теоретические основы химической технологии. — 2017. — Т. 51, № 4. — С. 376–383. Проведена оптимизация каскада колонн детритизации тяжеловодного замедлителя ядерного реактора методом ректификации D2O для поддержания в нем стационарной концентрации трития на уровне 5 Ки/кг. Показано, что использование регулярной рулонной ленточно-винтовой насадки в колоннах большого диаметра и нерегулярной мелкой спирально-призматической на последней ступени позволяет достигнуть необходимой степени разделения в каскаде из пяти колонн, сохранив капитальные и эксплуатационные затраты на уровне таковых для аналогичного процесса депротизации. [ DOI ]

Ректификация воды как метод изотопной очистки тяжелой воды / Э. П. Магомедбеков, Д. Ю. Белкин, И. Л. Растунова и др. // Взаимодействие изотопов водорода с конструкционными материалами. IHISM’16 JUNIOR. Сборник докладов одиннадцатаой международной школы молодых ученых и специалистов имени А.А. Курдюмова. — ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" Саров, 2017. — С. 258–274. В докладе представлены методика и результаты расчета каскада насадочных ректификационных колонн для детритизации тяжелой воды. В основу расчета положены результаты лабораторных испытаний регулярной рулонной ленточно-винтовой насадки, разработанной в РХТУ им. Д.И. Менделеева, и нерегулярной спирально-призматической насадки из нержавеющей стали. Показано, что использование рулонной ленточно-винтовой насадки в колоннах позволяет снизить объем разделительного оборудования при сохранении производительности каскада.

Characteristics of the mass transfer of structured rolled ribbon-screw packings in isotope exchange columns during vacuum water distillation / E. P. Magomedbekov, D. Y. Belkin, I. L. Selivanenko, I. L. Rastunova // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. — 2016. — Vol. 50, no. 4. — P. 398–403. Some results of studying the structured rolled ribbon-screw packing during the separation of hydrogen and oxygen isotopes via water distillation in columns with diameters of 60 and 120 mm and different heights of the packed bed have been presented. The results of studying the effect of process conditions on the ultimate throughput and the height equivalent to a theoretical plate have been considered. The coincidence of the mass-transfer characteristics in the separation of hydrogen and oxygen isotopes via vacuum water distillation has been shown. [ DOI ]

Mass-transfer characteristics of spiral prismatic packings in isotope exchange columns of vacuum water distillation / E. P. Magomedbekov, D. Y. Belkin, I. L. Selivanenko, I. L. Rastunova // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. — 2016. — Vol. 50, no. 5. — P. 684–689. Some results of studying the mass-transfer characteristics of random stainless steel spiral prismatic packings in the separation of hydrogen and oxygen isotopes via vacuum water distillation in columns of 60 and 120 mm in diameter have been reported. The effect of the size of the packing element and the pressure on the ultimate throughput and the height equivalent to a theoretical plate has been shown. [ DOI ]

Высокоэффективные контактные устройства для разделения изотопов водорода методом ректификации воды / Э. П. Магомедбеков, Д. Ю. Белкин, И. Л. Растунова, И. Л. Селиваненко // Взаимодействие изотопов водорода с конконструкционными материалами .IHISM'15 JUNIOR: Сборник докладов Десятой Международной Школы молодых ученых и специалистов им. А.А. КУрдюмова. — ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" Саров, 2016. — С. 223–238. Ректификация является одним из первых промышленных способов разделения изотопов водорода. В настоящее время работы, посвященные совершенствованию данного процесса, направлены на разработку новых высокоэффективных контактных устройств для осуществления противоточного разделения в колонная изотопного обмена. Основными критериями эффективности контактных устройств являются пропускная способность и высота, эквивалентная теоретической ступени разделения (ВЭТС). Представлены результаты исследования эффективности нерегулярных и регулярных насадок для осуществления разделения изотопов водорода методом ректификации воды под вакуумом. Исследования проведены с использованием воды природного изотопного состава для регулярных насадок различных типов и спирально-призматической насадки с размером элемента от 330,2 мм до 10100,5 мм в колоннах диаметром от 60 мм до 120 мм при высоте насадочного слоя от 1 м до 3 м. Приведены примеры использования процесса ректификации воды под вакуумом на ФГУП ПО Маяк.

Депротизация тяжеловодного теплоносителя на ФГУП "ПО "МАЯК" методом ректификации воды под вакуумом / Э. П. Магомедбеков, Д. Ю. Белкин, И. Л. Растунова, И. Л. Селиваненко // Образование и наука для устойчивого развития. Научно-практическая конференция и школа молодых ученых и студентов: материалы конференции: в 3 ч. Ч. 2. Ядерные технологии и устойчивое развитие. Зеленая химия для устойчивого развития. — Т. 2. — РХТУ им. Д.И. Менделеева Москва Москва, 2016. — С. 6–9. Представлены результаты исследований регулярных и нерегулярных контактных устройств и перспективы их использования для повышения эффективности процесса депротизации тяжелой воды на ФГУП "ПО "Маяк".

Депротизация тяжеловодного теплоносителя на ФГУП ПО Маяк методом ректификации воды под вакуумом / Э. П. Магомедбеков, Д. Ю. Белкин, И. Л. Растунова, И. Л. Селиваненко // Успехи в химии и химической технологии. — 2016. — Т. 30, № 6. — С. 68–70. Представлены результаты исследований и перспективы использования регулярных и нерегулярных контактных устройств для повышения эффективности процесса депротизации тяжелой воды на ФГУП ПО Маяк.

Чеботов А. Ю., Соловьева М. Н., Растунова И. Л. Изучение возможности применения гидрофильного катализатора в системе вода-водород в контактных устройствах мембранного типа с трубчатыми мембранами // Успехи в химии и химической технологии. — 2016. — Т. 30, № 6. — С. 92–94. В работе представлены результаты сравнения экспериментальных характеристик массопереноса для контактного устройства мембранного типа новой конструкции, заполненного гидрофобным или гидрофильным катализатором. Также представлены результаты математического расчета коэффициента массопереноса и влияние конструктивных особенностей и свойств катализатора на эффективность процесса массопереноса в контактных устройствах мембранного типа.

Чеботов А. Ю., Соловьева М. Н., Растунова И. Л. Исследование стабильности работы контактных устройств мембранного типа в системе вода-водород с применением трубчатых мембран и гидрофильного катализатора // Образование и наука для устойчивого развития. Научно-практическая конференция и школа молодых ученых и студентов: материалы конференции: в 3 ч. Ч. 2. Ядерные технологии и устойчивое развитие. Зеленая химия для устойчивого развития. — Т. 2. — РХТУ им. Д.И. Менделеева Москва Москва, 2016. — С. 85–88. В работе представлены результаты сравнения экспериментальных характеристик массопереноса для мембранного контактного устройства новой конструкции, заполненной гидрофобным или гидрофильным катализатором. Приводятся результаты математического расчета коэффициента массопереноса. Доказано влияние конструктивных особенностей и свойств катализатора на эффективность процесса массопереноса в контактных устройствах мембранного типа.

МАССООБМЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СПИРАЛЬНО-ПРИЗМАТИЧЕСКОЙ НАСАДКИ В КОЛОННАХ ИЗОТОПНОГО ОБМЕНА ПРИ РЕКТИФИКАЦИИ ВОДЫ ПОД ВАКУУМОМ / Э. П. Магомедбеков, Д. Ю. Белкин, И. Л. Селиваненко, И. Л. Растунова // Теоретические основы химической технологии. — 2016. — Т. 50, № 5. — С. 1–6. Представлены результаты исследования массообменных характеристик нерегулярной спирально- призматической насадки из нержавеющей стали при разделении изотопов водорода и кислорода методом ректификации воды под вакуумом в колоннах диаметром 60 и 120 мм. Показано влияние размера элементов насадки и давления на величины предельной пропускной способности и высо- ты, эквивалентной теоретической ступени разделения. [ DOI ]

Массообменные характеристики регулярной рулонной ленточно-винтовой насадки в колоннах изотопного обмена при ректификации воды под вакуумом / Э. П. Магомедбеков, Д. Ю. Белкин, И. Л. Селиваненко, И. Л. Растунова // Теоретические основы химической технологии. — 2016. — Т. 50, № 4. — С. 408–413. Представлены результаты исследования регулярной рулонной ленточно-винтовой насадки при разделении изотопов водорода и кислорода методом ректификации воды в колоннах диаметром 60 и 120 мм с различной высотой насадочного слоя. Приведены результаты исследования влияния условий процесса на величины предельной пропускной способности и высоты эквивалентной теоретической ступени разделения. Показано совпадение массообменных характеристик при разделении изотопов водорода и кислорода методом ректификации воды под вакуумом. [ DOI ]

Чеботов А. Ю., Соловьева М. Н., Растунова И. Л. Исследование влияния конструктивных особенностей на эффективность массообмена в контактных устройствах мембранного типа в системе вода-водород // Успехи в химии и химической технологии. — 2015. — Т. 29, № 6. — С. 50–52. В работе представлены результаты сравнения экспериментальных массообменных характеристик для мембранных контактных устройств различного типа, а также представлены результаты математического расчета коэффициента массопередачи. Оценено влияние особенностей конструкции на эффективность процесса массопередачи в контактных устройствах мембранного типа.

Розенкевич М. Б., Растунова И. Л. Теоретические основы процессов разделения изотопов // Взаимодействие изотопов водорода нструкционными материалами. IHISM'14: Сборник докладов Пятой Международной конференции и Девятой Международной школы молодых ученых и специалистов им. А.А. Курдюмова. — ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" Саров, 2015. — С. 57–76.

Тяжелая вода-свойства, получение, и применение в ядерной отрасли / Э. П. Магомедбеков, С. В. Баранов, Д. Ю. Белкин и др. // Взаимодействие изотопов водорода с конструкционными материалами. IHISM'14: Сборник докладов Пятой Международной конференции и Девятой Международной школы молодых ученых и специалистов им. А.А. Курдюмова. — ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" Саров, 2015. — С. 39–56. Тяжелой водой называют оксид дейтерия (D2O) с природным содержанием изотопов кислорода. Практическое применение тяжелой воды обусловлено ее ядерно-физическими свойствами, такими как высокий коэффициент замедления и малое сечение захвата нейтронов. Следствием этого явилось применение тяжелой воды в качестве замедлителя нейтронов и теплоносителя в тяжеловодных реакторах. Представлен обзор основных способов разделения изотопов водорода (ректификация, химический изотопный обмен), анализ промышленных установок получения тяжелой воды из природного сырья и способы переработки тяжеловодных отходов в России и за рубежом.

Чеботов А. Ю., Соломатина К. Б., Растунова И. Л. Влияние направления реакции изотопного обмена водорода с водой на эффективность массообмена в мембранных контактных устройствах // Успехи в химии и химической технологии. — 2014. — Т. 28, № 9. — С. 9–12. Представлены результаты исследования массообмена химического изотопного обмена водорода с водой в мембранных контактных устройствах при различных способах введения в систему изотопной метки. Показано, что коэффициент массопередачи процесса изотопного обмена зависит от направления переноса тяжелого изотопа водорода между фазами вода-пар-водород.

Растунова И. Л., Розенкевич М. Б., Чеботов А. Ю. Разделительная установка с мембранными контактными устройствами для детритизации легкой воды методом изотопного обмена в системе вода-водород // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Материаловедение и новые материалы. — 2014. — № 3. — С. 42–51. В статье представлена лабораторная разделительная установка, предназначенная для детритизации легкой воды методом химического изотопного обмена в системе вода-водород. Разделительная колонна расположена горизонтально и состоит из мембранных контактных устройств, включающих в себя мембрану типа Nafion и платиновый гидрофобный катализатор РХТУ-3СМ. Представлены результаты исследования массообменных характеристик процесса в диапазоне давлений 0,1-0,2 МПа при температурах 323-353 К и нагрузке по газу 60-150 л/ч (н.у.). Представлено математическое описание массообмена в мембранных контактных устройствах, основанное на уравнении аддитивности сопротивлений массопереносу в слое катализатора и в теле мембраны. Показана адекватность данного алгоритма имеющимся экспериментальным данным при использовании мембраны МФ-4СК в различных состояниях в исследованном диапазоне условий проведения процесса.

Магомедбеков Э. П., Растунова И. Л., Розенкевич М. Б. Современные технологии разделения изотопов водорода // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Материаловедение и новые материалы. — 2014. — Т. 3, № 78. — С. 70–86.

Магомедбеков Э. П., Растунова И. Л., Розенкевич М. Б. Современные технологии разделения изотопов водорода // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Материаловедение и новые материалы. — 2014. — № 3(78). — С. 70–86.

Растунова И. Л., Розенкевич М. Б., Чеботов А. Ю. Массообменные характеристики процесса детритизации водыв разделительной установке с мембранными контактными устройствами // Перспективные материалы. — 2013. — № 14. — С. 352–357. Представлены результаты исследования массообменных характеристик процесса детритизации воды методом химического изотопного обмена водорода с водой в опытной установке с контактными устройствами мембранного типа (КУМТ). Представлен алгоритм расчета коэффициента массопередачи в КУМТ, основанный на уравнении аддитивности сопротивления массопереносу. Показано, что данный алгоритм адекватно описывает экспериментальные данные в широком диапазоне температур и давлений при использовании в КУМТ мембран типа Nafion в различных состояниях.

Растунова И. Л., Защелкина Л. И. Оценка возможности использования матриц портландцемента для отверждения низкоактивных тритийсодержащих водных отходов // Огнеупоры и техническая керамика. — 2013. — № 1-2. — С. 3–7. Представлены результаты исследования скорости выделения тритийсодержащих паров воды с поверхности цементных блоков из портландцемента при контакте с парогазовой средой. Приведены зависимости скорости выделения трития из цементной матрицы от температуры, потока воздуха и содержания воды в цементной матрице. Представлены результаты исследования структуры матриц портландцемента. Показано, что выделение трития в парогазовую среду пропорционально содержанию воды в матрице цемента.

Чеботов А. Ю., Растунова И. Л. Расчет массообменных характеристик химического изотопного обмена водорода с водой в мембранных контактных устройствах // Успехи в химии и химической технологии. — 2013. — Т. 27, № 6. — С. 66–69. Представлено математическое описание массообменных характеристик в мембранных контактных устройствах, основанное на уравнении аддитивности сопротивлений массопереносу в слое катализатора и в теле мембраны. Показана адекватность данного алгоритма имеющимся экспериментальным данным при использовании мембраны типа Nafion в различных состояниях.

Показать все