✏️ Олово

Блестящий серебристо-белый металл. Тяжелый, мягкий и пластичный.

🔵Один из семи металлов древности. Упоминается в Ветхом Завете. Латинское название stannum происходит от слов на санскрите: stha – стоять и sthavan – прочно, стойко. На Востоке металл знали еще за 4000 лет до н. э.

🔵В древности оловом покрывали железную посуду, чтобы она не ржавела, при этом пища не получала никакого привкуса. В 1810 году была запатентована консервная банка с покрытием из олова. Так их производят до сих пор.

🔵Олово погубило Роберта Скотта, одного из первооткрывателей Южного полюса. В 1910 году его экспедиция двинулась к самой южной точке Земли, оставляя по пути сосуды с керосином, запаянные оловом. В 1912-м они достигли цели и повернули обратно, но ни на одном из их складов не оказалось горючего: оно вытекло, потому что при температуре ниже –13°C олово начинает рассыпаться в порошок.

🔵Русатом МеталлТех (входит в ТВЭЛ) покрывает оловом сверхпрочные особо тонкие медь-ниобиевые провода. Их используют в авиационно-космической отрасли, роботостроении, для производства электродвигателей.

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Марганец

Серебристо-белый твердый, но хрупкий металл.

В Древнем Египте и Риме с помощью порошка пиролюзита осветляли стекла. В 1774 году Карл Шееле доказал, что это соединение содержит неизвестный металл. В итоге, нагревая минерал с древесным углем и нефтяным маслом, Юхан Ган получил металлический марганец.

Марганец содержится во всех видах стали и чугуна. При выплавке стали он очищает сплав от серы, кислорода, фосфора.

🔵Марганец + медь
Как сталь, может закаляться и намагничиваться, хотя по отдельности металлы таким свойством не обладают.

🔵Марганец + никель + медь
Отличается высоким электросопротивлением и малой термоэлектродвижущей силой. Подходит для изготовления катушек сопротивления.

🔵Двуокись марганца
Применяется в гальванических элементах, для получения хлора, приготовления каталитических смесей.

С этого года на Машиностроительном заводе (входит в ТВЭЛ) используют промышленный источник бесперебойного питания на основе литий-ионных аккумуляторных батарей, в состав которых входит марганец.

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Магний

Серебристо-белый, легкий мягкий и пластичный металл.

Магнезия – порошок, полученный при прокаливании каменистой горной породы, найденной у города Магнесия-на-Меандре (сегодня это Турция). В 1808 году Гемфри Дэви выделил металл, способный образовывать белую магнезию, и назвал его магнием.

🔵Минералов этого металла много, и они известны с древности: магнезит, доломит (из них состоят целые горные хребты), тальк, оливин, авгит, асбест. В соленой воде Мирового океана содержится не менее 60 000 000 000 000 000 тонн магния. Магний входит в состав хлорофилла у растений (до 2,7%).

🔵Магний загорается с образованием густого дыма, при этом выделяется много тепла. Один грамм магния при сгорании может нагреть полстакана ледяной воды до 50°C.

🔵В 2018 году Бочваровский институт (входит в ТВЭЛ) запатентовал способ получения сверхпроводящего композиционного провода на основе диборида магния. Его можно использовать для силовых электрических кабелей и сверхпроводящих генераторов ветряных энергоустановок.

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Калий

Серебристо-голубоватый металл. Очень активен. Плавится уже при 62°C.

Потассий — первое имя калия, которое ему в 1807 году дал Гемфри Дэви. Он получил металл электролизом едкого кали. Название происходит от слова «поташ», что значит «горшечная зола; зола, вываренная в горшке».

При этом еще в 850 году арабские писатели словом «алкали» обозначали продукт, получаемый из золы некоторых растений. Современное название за калием закрепилось в 1881 году благодаря Герману Гессу.

Где применяют соединения калия?

🔵Хромпик
Нужен для производства красителей, при дублении кож и овчин.

🔵Едкое кали
Расщепляет масла, поэтому входит в состав мыла и другой косметики, а еще удобрений и средств от засоров. Служит электролитом в щелочных батарейках. Используется при производстве бумаги, в фармацевтической, химической промышленности.

🔵Бертолетова соль
Нужна для производства фейерверков.

🔵Фторцирконат калия
Русатом МеталлТех (входит в ТВЭЛ) использует его для получения металлического циркония и как исходный компонент для производства циркониевых соединений реактивной чистоты.

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Европий

В земной коре его в 70 раз больше, чем серебра, и в 1000, чем золота. При этом это довольно рассеянный элемент.

Металл открыл в 1901 году химик Эжен Демарсе, разделив «самариевую землю» на собственно самариевую и европиевую. Соли европия розоватого цвета. Отделить их от солей других редкоземельных элементов удалось только в 1940 году после длительной работы.

Европий – самый легкий из лантаноидов (элементов с номерами 58–71). Плотность у него почти в 1,5 раза меньше железа.

В атомных реакторах его применяют в качестве поглотителя нейтронов.

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Дейтерий

«Тяжелый водород». Только один из 6420 атомов водорода является дейтерием.

Открыт в 1932 году Гарольдом Юри. Он подверг фракционной перегонке 4 л жидкого водорода, а оставшийся 1 мл исследовал спектральным методом. На спектрограмме обогащенного водорода были новые слабые линии, которых нет у обычного водорода.

Новый изотоп ученый назвал дейтерием: от греческого «дейтерос» – второй. За свое открытие Юри получил Нобелевскую премию.

⚛️ Оксид дейтерия, или «тяжелая вода», служит замедлителем нейтронов в исследовательском реакторе ПИК в Гатчине. В 2022 году при участии Бочваровского института и МСЗ (входят в ТВЭЛ) были разработаны проекты модернизированной активной зоны этого реактора, ТВС и твэлов, а также технология их производства.

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Килограмм-2

Эталон одного кг, который 20 мая 2019 года официально стал частью Международной системы единиц

До этого эталоном был платино-иридиевый цилиндр, изготовленный в 1889 году. Он хранился в Международном бюро мер и весов недалеко от Парижа. Оказалось, что даже под герметичными колпаками цилиндр теряет до 50 микрограммов за 100 лет.

Поэтому для обозначения 1 кг ученые решили использовать нематериальный объект и выразили величину через постоянную Планка, которую измеряют с помощью сверхточных весов Киббла. Весы устанавливают соотношение массы и электрической мощности.

⚛️ Эталон килограмма помог уточнить число Авогадро.

Для этого изготовили сферу из кремния-28 массой один кг и посчитали количество атомов в ней. Изотоп с феноменальной чистотой 99,999% получили на Электрохимическом заводе (входит в ТВЭЛ) с помощью центрифуг для обогащения урана.

Стоимость сферы составила €2 млн. Это «самый круглый в мире объект».

#ТВЭЛ_словарь #ЭХЗ
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Крыльчатка

Основной рабочий элемент насоса. Преобразует вращательную энергию, которая поступает от силового агрегата, в энергию потока жидкости.

При вращении крыльчатки возникает центробежная сила. За счет нее рабочая жидкость перемещается от центра колеса к периферии. В итоге под действием давления перекачиваемый продукт выталкивается в напорный патрубок.

Состоит из лопастей, оси и корпуса. Лопасти генерируют подъемную силу. Ось нужна для закрепления лопастей. Корпус защищает от внешнего воздействия.

⚛️ Крыльчатка на фото получена в литейном цехе Новосибирского завода химконцентратов (входит в ТВЭЛ) и применяется в насосах в нефтегазовой отрасли.

Этот цех специализируется на производстве отливок методом точного литья из углеродистых, легированных, нержавеющих и молибденсодержащих марок сталей по ГОСТ 977-88.

#ТВЭЛ_словарь #НЗХК
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Поглотитель

Вещество, поглощающее нейтроны в активной зоне реактора

Поглотители помещают в специальную стальную оболочку – пэл, поглощающий элемент. Пэлы в особой геометрической конфигурации объединены в стержень регулирования и защиты. Изменяя положение этих стержней в активной зоне, управляют цепной реакцией.

Обычно в качестве поглотителя используют карбид бора (на фото). В 2022 году ученые Росатома создали регулирующие стержни нового поколения с гидридом гафния. Они позволяют увеличить срок эксплуатации пэлов почти в семь раз.

⚛️ Производством пэлов занимается Машиностроительный завод, предприятие ТВЭЛа.

#ТВЭЛ_словарь #МСЗ
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Цинк

При 100–150°C ковкий и пластичный, но при 200°C настолько хрупкий, что может быть истолчен в порошок.

Сплав меди с цинком известен с 2400–2000 гг. до н. э. Металлический цинк впервые выделили в Индии в 13 веке. В Китае в эпоху Мин в ходу были монеты из этого металла.

🔵В Георгиевском зале Большого Кремлевского дворца можно найти 18 витых колонн, отлитых из цинка.

🔵Оксид цинка входит в состав пудры. При приближении его крупицы напоминают паука с растопыренными лапками. Благодаря этому частицы цепляются за неровности кожи при нанесении пудры.

🔵Цинком покрывают металлическую посуду, чтобы предохранить ее от коррозии. Металл используют в фармацевтике, для изготовления белил, гальванических элементов.

⚛️ В природе пять стабильных изотопов этого элемента. В 2017 году Электрохимический завод (входит в ТВЭЛ) изготовил миллионную таблетку цинка, обедненного по изотопу цинк-64. Такие таблетки добавляют в теплоноситель первого контура атомных реакторов.

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Селен

Россия вторая в мире по запасам этого редкого неметалла и входит в топ-5 производителей. В тонне земной коры содержится примерно 500 мг селена.

В 1817 году его открыл Берцелиус и назвал в честь Луны. Почему? Луна – спутник Земли. Подобно этому селен сопровождает химически сходный с ним теллур, названный в честь Земли.

🔵Селен используют в электро- и радиотехнике, для изготовления выпрямителей переменного тока. Он нужен для вулканизации каучука, для обесцвечивания стекла, окрашенного солями железа.

🔵Является важным микроэлементом. В составе белков, аминокислот и ферментов в организме человека содержится 10−14 мг селена, больше всего в печени, почках, селезенке, сердце, мышечной ткани.

⚛️ Изотопы селена производит Электрохимический завод (входит в ТВЭЛ). На основе селена-75 изготавливают источники γ-излучения на реакторе СМ-3 в Димитровграде.

#ТВЭЛ_словарь #ЭХЗ
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Теллур

Аурум парадоксум, «парадоксальное золото» – первоначальное название этого неметалла

Его в 1782 году в соединении с серебром и золотом обнаружил венгр Франц фон Райхенштайн в рудах золотоносных районов Трансильвании. Это при том, что обычно золото встречается в самородном состоянии. Имя элементу дал Мартин Клапрот от латинского «теллус» – Земля.

Подобно металлам теллур блестит. Имеет высокую температуру плавления (450°C) и кипения (1390°C). Проводит ток, причем его электропроводность увеличивается с увеличением освещения.

При попадании в организм медленно выводится в виде летучих соединений с неприятным запахом. Раньше некоторые химики, которые работали с теллуром, даже на время выезжали из своих лабораторий за город, чтобы избавиться от этого запаха.

⚛️ Изотопы теллура производит Электрохимический завод (входит в ТВЭЛ). Их используют в науке, медицине, материаловедении.

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Осмий

Самый тяжелый металл на Земле. Он в два раза тяжелее свинца и почти в три – железа.

Открыт в 1803 году Смитсоном Теннантом. Он разделил минерал осмирид, входящий в состав платиновой руды. Название металл получил из-за резкого запаха своего тетраоксида: греческое «осмэ» значит «запах», «пахнущий».

Чистый осмий тугоплавкий (2700°C), твердый, но хрупкий. Его можно истолочь в порошок. Уже при обычной температуре этот порошок соединяется с кислородом, причем один атом осмия присоединяет четыре атома кислорода.

Из сплава осмия с иридием делают кончик авторучки. Исписав 12 листов бумаги, он проходит 150–250 м.

⚛️ Изотопы осмия производит Электрохимический завод (входит в ТВЭЛ). Их используют в науке, астрономии, лазерной технике, метрологии, медицине, геологии.

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Криптон

В 1 м³ воздуха содержится только 1 мл криптона. По-гречески криптос значит «скрытый».

Открыв аргон и гелий, Уильям Рамзай предположил, что есть и другие инертные газы. В 1898 году он, приложив большие усилия, впервые выделил криптон из 100 см³ сжиженного воздуха.

Криптоном заполняют лампы накаливания. Они экономичнее и долговечнее, чем лампочки с аргоном и азотом. Все потому, что молекулы этого газа замедляют передачу тепла к стеклу от нити накаливания и уменьшают испарение вещества с ее поверхности.

Радиоактивное излучение криптона-85 превращается в видимый свет в специальных лампах. β-лучи попадают на фосфоресцирующий состав на внутренней стенке лампы, и возникает свечение. Оно видно на расстоянии 450–500 м.

⚛️ Изотопы криптона производит Электрохимический завод (входит в ТВЭЛ).

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Ксенон

В кубометре воздуха содержится всего 0,08 мл ксенона. Чтобы его выделить, Уильяму Рамзаю понадобилось полтора года и 77,4 млн литров жидкого воздуха. На выходе получилось 300 см³ газа.

Название элемента происходит от греческого «ксенос» – чужестранец. Впервые его обнаружили в качестве примеси в криптоне. Ксенон получают как побочный продукт разделения воздуха.

Как и другие инертные газы, он не реагирует ни с одним веществом или элементом. Неядовитый, поглощает рентгеновские лучи. Его используют как рентгеноконтрастное вещество в медицине. Радиоактивные изотопы ксенона применяют в радиографии, диагностических установках.

⚛️ Изотопы ксенона производит Электрохимический завод (входит в ТВЭЛ).

#ТВЭЛ_словарь #ЭХЗ
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Иридий

У его соединений пестрые окраски. Поэтому элемент получил такое название: греческое «ирис» значит «радуга».

Этот очень твердый, но хрупкий металл открыл химик Смитсон Теннант в 1803 году. В природе иридий обычно встречается в виде твердых растворов с осмием, их можно найти в редких месторождениях платины и золота.

Применение:

🔵Для измерения высоких температур термопарой.

🔵Тигли для выращивания камней. Кончики перьев авторучек.

🔵Фольга для неамальгамирующихся катодов. Электроды долговечных свечей зажигания. Защитные покрытия на электрические контакты.

🔵Оси тонких часовых механизмов и приборов.

🔵Иридий-192 применяют в толщиномерах, дефектоскопах, а также в радиотерапии.

⚛️ Изотопы иридия производит Электрохимический завод (входит в ТВЭЛ).

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Аргон

«В нашей атмосфере содержится часть воздуха, которая отличается от всего остального, и она не больше одной 125-й части его».

Эти слова в 1785 году записал состоятельный и чудаковатый химик Генри Кавендиш после эксперимента со смесью азота и кислорода. Ученый предположил, что в ней есть еще какой-то газ, который он увидел в виде пузырька.

Спустя сто лет к этим записям обратился Уильям Рамзай. Он получил из воздуха несколько литров азота и 10 суток пропускал его через трубку с нагретым магнием. В итоге остался небольшой объем газа, который в отличие от азота ни при каких условиях не соединялся с магнием.

За инертность его назвали аргоном: от греческого «аргос» – ленивый. В 1 м³ воздуха 9,3 л аргона.

🔵Газ используют для защиты веществ от воздуха, водяных паров и некоторых других газов.

🔵Если через трубку с аргоном пропустить ток, то видно сине-голубое свечение. Это свойство используют в люминесцентных лампах.

⚛️ Изотопы аргона производит Электрохимический завод (входит в ТВЭЛ).

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Шаровые твэлы

Это сферические твэлы, например с TRISO-топливом (Tristructural-Isotropic). Их используют в высокотемпературных газоохлаждаемых реакторах.

🔵Шаровые твэлы имеют размер 45–60 мм и объединяют множество микротвэлов. Делящимся веществом может быть уран в виде оксидов или карбидов, иногда плутоний, торий.

🔵Каждый микротвэл состоит из керна – ядра диаметром 0,4–0,5 мм, в котором происходит деление.

Вокруг керна – противоосколочное покрытие типа TRISO. Его первый (пористый), второй и четвертый (плотные) слои – оболочки из пиролитического углерода, третий – карбид кремния. Покрытие удерживает продукты деления и сохраняет целостность ядра.

🔵Микротвэлы внутри твэлов расположены в графитовой матрице. Активная зона реактора для такого топлива выглядит как полый цилиндр из графитовых блоков. Проходя через активную зону, гелий транспортирует тепло от твэлов к теплообменникам и парогенераторам.

⚛️ Над технологией изготовления кернов и нанесения на них защитных покрытий в микросферическом топливе работает Бочваровский институт (входит в ТВЭЛ).

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Темплет

Плоский образец, вырезанный из металлического изделия или заготовки. На нем изучают макроструктуру изделия.

Чепецкий механический завод (входит в ТВЭЛ) использует темплеты на производстве ниобиевых слитков. Чтобы убедиться в качестве материала, образец отрезают от основного слитка, направляют на анализ химического состава и замер твердости.

Это обязательный этап проверки. Он гарантирует соответствие изделия стандартам. По завершении тестирования отдел технического контроля выдает сертификат качества, после чего продукт отправляют заказчику.

#ТВЭЛ_словарь #ЧМЗ
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

✏️ Германий

Светло-серое хрупкое и твердое вещество с металлическим блеском. Рассеян в земной коре.

Впервые был обнаружен в 1885 году в минерале, найденном в центре Саксонии. Из-за наличия в нем серебра камень назвали аргиродитом (от греческого «содержащий серебро»). Минерал отправили на анализ химику Клеменсу Винклеру, который обнаружил в нем новый элемент и назвал его в честь своей родины.

Найти его можно только в двух редких минералах:
🔵аргиродите (сернистое серебро + сернистый германий);
🔵германите (сернистая медь + сернистый германий).

Необычные свойства германия:

🔵Очень высокое электрическое сопротивление: в 57 000 раз больше, чем у меди. Причем с повышением чистоты оно возрастает.

🔵Сплав германия с золотом сохраняет цвет золота и расширяется при охлаждении.

🔵Добавку германия используют, чтобы получить стекла с очень высоким показателем преломления.

🔵Для применения в радиотехнике он нужен настолько чистый, чтобы количество примесей не превышало 0,0000001%.

⚛️ Электрохимический завод (входит в ТВЭЛ) поставлял изотоп германий-76 для международного проекта GERDA по поиску безнейтринного двойного бета-распада.

#ТВЭЛ_словарь
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ