Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Хiмiя, хiмiчнi технологiї та екологiя

МЕТОДОЛОГІЯ CFD-МОДЕЛЮВАННЯ ТА АЛГОРИТМ РОЗРАХУНКУ ГОРИЗОНТАЛЬНОЇ СЕКЦІОНОВАНОЇ СУШАРКИ КИПЛЯЧОГО ШАРУ ДЛЯ ДЕГІДРАТАЦІЇ ТЕРМОЛАБІЛЬНИХ КРИСТАЛОГІДРАТІВ (НА ПРИКЛАДІ СУЛЬФАТУ ЗАЛІЗА)

2026-05-18T12:46:02+03:00

Білий пігментний діоксид титану є ключовим неорганічним пігментом у світовій промисловості. Одним з основних видів твердих відходів сульфатної схеми виробництва пігментного діоксиду титану є залізо(II) сульфат гептагідрат (залізний купорос). Робота присвячена вирішенню науково-прикладної проблеми утилізації великотоннажного відходу шляхом перероблення з отриманням товарного продукту – залізо(II) сульфат моногідрату. Об’єктом дослідження є процес термічної дегідратації термолабільного залізного купоросу у горизонтальному секціонованому апараті киплячого шару. Складність організації цього процесу обумовлена низькою температурою плавлення кристалізаційної води та схильністю дисперсного матеріалу до агломерації, що унеможливлює використання класичних інженерних розрахунків на базі усереднених параметрів. Метою роботи є розробка методології чисельного моделювання (CFD) та алгоритму розрахунку параметрів режиму роботи сушарки, що дозволить прогнозувати гідродинамічну картину та кінетику тепломасообміну з урахуванням зміни фізичних властивостей твердої фази. В якості інструментарію використано програму з відкритим кодом «Multiphase Flow with Interphase eXchanges». Математична модель базується на двофазному ейлер–ейлерівському підході, де газова та тверда фази описуються системами усереднених рівнянь Нав’є–Стокса. Міжфазний обмін імпульсом визначається за кореляцією Gidaspow. Замикання рівнянь твердої фази здійснюється з використанням кінетичної теорії гранулярних газів, а газова фаза розглядається в наближенні до ламінарної течії. Запропоновано та обґрунтовано двостадійний алгоритм дослідження: попереднє чисельне параметричне сканування гідродинамічних режимів для визначення меж стійкого псевдозрідження та подальший розрахунок тепломасообміну. Для забезпечення чисельної стійкості спряженої задачі запропоновано протокол поетапної ініціалізації. Ключовою особливістю розробленого алгоритму є динамічний перерахунок густини залежно від поточного вологовмісту, що визначається кінетикою реакції дегідратації. Отримані результати моделювання дають змогу виявити зони зворотної циркуляції матеріалу, локальні зони перегріву, що дозволяє уникнути необхідності проведення великої кількості дорогих фізичних експериментів. Розроблений «цифровий двійник» апарату є основою для подальшої ідентифікації кінетичних констант сушіння кристалогідратів сульфату заліза в реальних промислових умовах.

ПРОГРЕСИВНІ ТЕХНОЛОГІЇ 3D-ДРУКУ АЛЮМОСИЛІКАТНОЇ КЕРАМІКИ ДЛЯ АЕРОКОСМІЧНОЇ ТА ОБОРОННОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ

2026-05-18T13:11:18+03:00

У статті проведено комплексний аналіз сучасного стану та перспектив розвитку адитивного виробництва (АВ) алюмосилікатної кераміки, зокрема муліту та корунду, та їх композитів. Розглянуто фундаментальні обмеження традиційних методів формування, такі як висока вартість оснастки (до 80% бюджету), значні втрати сировини та «геометричний детермінізм», що стримує створення складних внутрішніх порожнин та решітчастих структур. Проаналізовано ключові методи 3D-друку алюмосилікатної кераміки: екструзійний друк (DIW), фотополімеризацію у ванні (SLA/DLP/LCM) та порошкові технології (Binder Jetting, SLS). Особливу увагу приділено реологічним характеристикам паст, оптичним властивостям суспензій та механізмам рідкофазного спікання, які є критичними для мінімізації пористості та забезпечення структурної цілісності виробів для мінімізації пористості. Досліджено вплив наномодифікаторів та використання вторинної промислової сировини у підвищенні фізико-механічних характеристик виробів. Проаналізовано роль муллітизації та армування матриці голчастими кристалами у підвищенні в'язкості руйнування. Результати аналізу підтверджують, що перехід до гібридних адитивних технологій дозволяє створювати монолітні вузли для авіакосмічної галузі (лопатки турбін, форсунки), оборонного сектору (керамічна броня складної кривизни) та енергетики. Перехід до адитивних стратегій забезпечує показник використання матеріалу, близьким до 1:1, гарантуючи виняткову термічну стабільність та ресурсну ефективність у критичних умовах експлуатації.

ВАРІАТИВНІСТЬ ВПЛИВУ ІОННИХ ФОРМ СПЛАВОТВІРНИХ КОМПОНЕНТІВ НА СКЛАД ПОКРИТТІВ КОБАЛЬТ-ВАНАДІЙ

2026-05-20T09:20:53+03:00

Досліджено вплив іонних форм сплавотвірних компонентів в розчині на склад покриттів кобальт-ванадій. Покриття осаджувались з цитратного електроліту, який містить 0,2 моль/дм³ ванадію (в перерахунку на метал) у формі оксиду ванадію (V) або ванадил (IV) сульфату. Процес проводили за допомогою стаціонарного або імпульсного режимів електролізу з густиною струму 6–12 А/дм² та 2–10 А/дм² відповідно. Використання ванадил сульфату VOSO₄ дозволило отримати електроліт з більш високим вмістом іонів оксованадію (IV) [VO(C₆H₅O₇)₂]^4- ніж при застосуванні оксиду ванадію V₂O₅. Це досягнуто завдяки високій розчинності ванадил сульфату у воді та полегшеному утворенню ванадієм комплексів з іонами цитрату. Такий електроліт легший в приготуванні, так як дозволяє уникнути багатостадійності при отриманні цитратного комплексу оксованадію (IV) внаслідок зміни ступеня окиснення ванадію у сполуках, та стабільніший під час роботи. Електроосаджені покриття з електроліту, що містить ванадил сульфат мають більш однорідну та мікрокристалічну структуру в порівнянні з покриттями, отриманими з електроліту з оксидом ванадію. Використання ванадил сульфату також дозволяє отримувати покриття з більш високим вмістом ванадію в порівнянні з вмістом ванадію у покриттях, отриманих з електроліту, що містить оксид ванадію при реалізації обох режимів електролізу. Застосування імпульсного режиму електролізу призводить до осадженню покриттів з більшим вмістом ванадію в порівнянні з вмістом ванадію у покриттях, осаджених за допомогою стаціонарного режиму електролізу. Цей факт вказує на додаткове хімічне відновлення в період паузи ванадію з ванадил-аніонів, адсорбованими атомами водню, які утворилися в електрохімічному процесі протягом періоду імпульсу. Доведено, що використання ванадил сульфату сумісно з імпульсним режимом електролізу дозволяє отримувати покриття кобальт-ванадій з найбільшим вмістом ванадію (> 2.5 мас.%). Ванадил сульфат можна рекомендувати для приготування електролітів для нанесення ванадійвмісних покриттів з прогнозованими функціональними властивостями.

АНАЛІЗ НАДІЙНОСТІ ТА ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ШПИНДЕЛЬНИХ ВУЗЛІВ ГВИНТОВИХ ВИБІЙНИХ ДВИГУНІВ З ВІДКРИТОЮ ТА МАСЛОНАПОВНЕНОЮ ОПОРОЮ

2026-05-20T11:23:31+03:00

Встановлено актуальність проблеми забезпечення надійності та довговічності шпиндельних секцій гвинтових вибійних двигунів та турбобурів, що експлуатуються в складних геологічних умовах України, зокрема в межах родовищ Дніпровсько-Донецької западини, де глибина та характер залягання пластів вимагають максимальної стійкості інструменту. Специфіка роботи цього обладнання в нафтогазовому комплексі характеризується постійним впливом екстремальних осьових та радіальних навантажень, агресивним фізико-хімічним впливом промивального розчину, а також критично високими температурами вибою, що сукупно призводить до прискореної деградації поверхонь тертя. На основі глибокого вивчення та систематизації статистичних даних експлуатації вітчизняних бурових підприємств проведено комплексний аналіз основних причин відмов шпиндельних вузлів. У ході дослідження виявлено, що для традиційних конструкцій з відкритими опорами домінуючим та найбільш критичним фактором виходу з ладу є інтенсивне абразивне зношування (понад 60 % усіх зафіксованих випадків), що виникає внаслідок постійного контакту деталей вузла з твердою фазою бурового розчину та шламом. Виконано детальну порівняльну оцінку основних трибологічних процесів, термічного режиму та показників вібростійкості стандартних відкритих опор ковзання у зіставленні з герметичними маслонаповненими вузлами сучасної конструкції. Теоретично обґрунтовано, що заміна відкритих систем на маслонаповнені конструкції з примусовою циркуляцією змащувального середовища дозволяє практично повністю нівелювати негативний вплив абразивних часток, суттєво знизити коефіцієнт тертя у вузлі та значно підвищити його загальну несучу здатність. Результати проведеного моделювання та аналізу свідчать, що використання герметичних опор сприяє стабілізації температурних показників у зоні тертя та запобігає передчасному руйнуванню ущільнювальних елементів. Обґрунтовано, що широке впровадження таких модернізованих шпинделів у виробничий процес сприятиме суттєвому зменшенню кількості аварійних ситуацій та незапланованих зупинок при спорудженні свердловин, що безпосередньо призведе до значного зниження експлуатаційних витрат та загального підвищення техніко-економічної ефективності бурових робіт у складних умовах нафтогазової галузі України. Отримані результати можуть бути використані для подальшого вдосконалення конструкцій вибійних гідравлічних двигунів та оптимізації режимів їхньої роботи при бурінні глибоких і надглибоких свердловин.

ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ДОДАТКОВИХ КОМПОНЕНТІВ ПРИ РОЗРОБЛЕННІ СКЛАДУ ЛІГНІН-БІТУМНИХ ГЕРМЕТИЗУЮЧИХ МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ДОРОЖНЬОГО ЗАСТОСУВАННЯ

2026-05-20T13:30:57+03:00

Бітумні герметизуючі матеріали широко застосовують для заповнення та ущільнення швів і тріщин, забезпечення гідроізоляції та захисту будівельних конструкцій від дії вологи й атмосферних чинників. Особливе значення вони мають у дорожньому будівництві, де герметизація тріщин дає змогу запобігати подальшому руйнуванню покриття та подовжувати строк його експлуатації. Перспективним напрямом удосконалення складу бітумних мастик є використання промислових відходів і вторинної сировини як наповнювачів та додатків. Це особливо актуально з огляду на сучасну глобальну стратегію «подвійного вуглецю», відповідно до якої розвиток екологічно чистих і відновлюваних матеріалів стає одним із ключових напрямів у дорожньо-будівельній галузі. Перспективним компонентом у цьому напрямку постає біополімер лігнін. Авторами роботи попередньо визначено оптимальні технологічні параметри поєднання лігніну з бітумом під час формування складу мастик, за яких цей компонент проявляє максимальний функціональний потенціал. Зокрема, встановлено, що оптимальними умовами є температура процесу 160 °С, тривалість змішування 10-30 хв та вміст лігніну на рівні 50-60 % мас. відносно бітуму. Водночас, зважаючи на властивості отриманої суміші бітум-лігнін, виникає необхідність подальшого коригування її складу для забезпечення відповідності вимогам чинного нормативного документу для дорожніх мастик. У зв’язку з цим представлені дослідження спрямовані на вивчення впливу додаткових компонентів під час розроблення складу лігнін-бітумних герметизуючих матеріалів, зокрема гумової крихти та промислового полімеру Calprene 501 M. Встановлено, що як гумова крихта, так і Calprene 501 M сприяють підвищенню еластичності отриманих композицій. Разом з тим, на відміну від гумової крихти, полімер Calprene 501 M забезпечує також суттєве підвищення температури розм’якшення. Введення обох добавок зумовлює зменшення показника пенетрації. Отримані результати дозволяють припустити, що для покращення термопластичних властивостей системи бітум-лігнін доцільним є додаткове введення пластифікуючих компонентів.

ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ РЕГЕНЕРОВАНОГО АЦЕТОНОВОГО РОЗЧИННИКА ДЛЯ ДОПОМІЖНИХ ЛАКОФАРБОВИХ ПОКРИТТІВ З ВИКОРИСТАННЯМ ПРОЦЕСУ ECO PLUS 122

2026-05-20T14:09:24+03:00

У статті оцінюється активність регенерованого ацетону, синтезованого в установці термодистиляції ECO PLUS 122, і перевіряється, чи є відновлений розчинник фізико-хімічно безпечним і чи може він бути функціонально корисним для нанесення покриттів і плівок, чи ні. П'ять рівнів забруднення (ACN0-ACN4) визначалися за вмістом вологи, кислотним числом, кольоровим показником, густиною, нелетким залишком і поведінкою при випаровуванні. Аналіз термопрофілю проводився для опису поведінки кипіння при відновленні розчинника, а ступінь регенерації та утворення залишків вимірювався для всіх категорій забруднень. Фізико-хімічні вимірювання регенерованих фракцій (RACN0-RACN4) були використані для оцінки відновлення чистоти розчинника, а випробування покриття-плівки були проведені для вимірювання швидкості випаровування, індексу однорідності плівки і блиску при 60o. Результати показали, що ацетон добре відновлюється з виходом регенерації від 94,8% (ACN0) до 85,1% (ACN4). Регенеровані фракції мають низький вміст вологи (0,03-0,12%), низьке кислотне число (0,02-0,06 мг КОН/г), низький кольоровий показник і низький вміст нелетких залишків (0,002-0,016%). Випробування плівки покриття показали, що регенерований ацетон функціонально придатний для використання в допоміжних лакофарбових операціях: однорідність і блиск знаходяться в прийнятних межах, а поведінка при випаровуванні подібна до поведінки звичайного промислового ацетону. В цілому, експеримент показує, що ацетон, отриманий за допомогою процесу ECO PLUS 122, може бути повторно використаний у діяльності, пов'язаній з нанесенням покриттів, без шкоди для розчинника і без значного збільшення утворення відходів і використання сировини на лакофарбових підприємствах.

ЕКСЕРГЕТИЧНИЙ РОЗРАХУНОК ЕФЕКТИВНОСТІ ТА НАДІЙНОСТІ РОБОТИ ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СИСТЕМИ

2026-05-26T10:46:44+03:00

У статті в якості прототипу зроблений аналіз роботи двоконтурного котла, який працює на природному газі. Такий котел забезпечує десяти поверховий сорока квартирний будинок гарячим водопостачанням та опаленням. Природний газ при згоранні направляє в довкілля багато шкідливих речовин. Тому нами була розроблена технологічна схема нової теплоенергетичної установки. Нова теплоенергетична установка забезпечує десяти поверховий сорока квартирний будинок гарячим водопостачанням, опаленням та охолодженням у необхідному діапазоні температур для комфортного проживання. Спільно з електричним водонагрівачем використовується тепловий насос WATERKOTTE фірми Frank потужністю 374 кВт/год, приготування гарячої води виконується за допомогою квартирних теплових пунктів електричними водонагрівачами, а також. забезпечує активне охолодження будівлі. Квартирні теплопункти інтегровані в стіни для економії місця. Установка максимально проста, розподільник контуру опалення вже вбудований в шафку теплопункту. Замість радіаторів опалення ми використовуємо систему теплої підлоги для економії витрат на гаряче водопостачання в квартирах будинку. Децентралізована установка електричних водонагрівачів забезпечує дотримання всіх вимог гігієнічного приготування гарячої води. Акумулятор теплоти, дозволяє: зменшити собівартість теплової енергії за рахунок зниження матеріаломісткості та витрат на обладнання, економити органічне паливо; зменшити теплове навантаження та забруднення навколишнього середовища. Система автоматизації дозволяє керувати новою теплоенергетичною установкою без втручання людини цілий рік. Також зроблений розрахунок кількості шкідливих викидів в довкілля.

ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ПРОЦЕСУ ДЕКАРБОНІЗАЦІЇ У ВИРОБНИЦТВІ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТУ

2026-05-26T11:15:07+03:00

Виробництво високоякісного, конкурентоспроможного портландцементу є одним з актуальних завдань, які необхідні для відбудови України за умов знищення та пошкодження великої кількості інфраструктурних об’єктів. Технологія виробництва цементу є багатостадійною, енергозатратною. Однією з найперших і найважливіших стадій є стадія декарбонізації, яка супроводжується вивільненням СО₂ та утворенням розплаву суміші. Мета роботи полягала в удосконаленні процесу декарбонізації, яка є початковою стадією формування клінкерних мінералів при спіканні шихти. Досліджено вплив домішки NaF (1-5%) на вихідну сировину ПрАТ «Івано-Франківськцементу» вапняк, мергель та огарок в порівнянні з модельною реакцією. Доведено, що натрію фторит пришвидшує спікання вапняку та мергелю, а у випадку огарку, навпаки сповільнює. Дія мінералізатора в основному зводиться до зниження температури появи розплаву в суміші, що підвищує швидкість спікання цементного клінкеру. За цих умов утворюються сприятливі умови для розчинення СаО і C₂S. Використання мінералізатора рекомендується під час прожарювання сировинних сумішей, які важко спікаються та містять кристалічний кварц і вапняк. Встановлено, що домішка NaF в кількості 2 % від маси, прискорює процес взаємодії СаО з SiO₂, сприяє утворенню алюмінатної та феритної фаз за нижчих температур. Проведено рентгенофазовий аналіз, який доводить те, що мінералізатор доцільно використовувати при спіканні шихти. Дана робота є важливою для удосконалення технології виробництва портландцементу за рахунок зниження температури процесу декарбонізації за допомогою введення домішки NaF.

БЕТОНИ ДЛЯ ПІДЗЕМНИХ КОНСТРУКЦІЙ: СУЧАСНІ ТЕНДЕНЦІЇ ФОРМУВАННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ ТА РЕГІОНАЛЬНІ АСПЕКТИ ЗАСТОСУВАННЯ (ХАРКІВЩИНА)

2026-05-26T11:27:41+03:00

Метою дослідження є оцінювання технічного стану існуючих підземних захисних споруд в Україні з позицій експлуатаційної придатності матеріалів та обґрунтування технологічних підходів до їх модернізації або заміни на основі сучасних рішень хімічної інженерії, спрямованих на забезпечення довговічності та надійності експлуатації. Дослідження ґрунтується на аналізі матеріалів конструкцій підземних споруд, зведених у другій половині ХХ століття, з акцентом на цементні композити, системи армування та гідроізоляційні покриття. Оцінювання здійснювалося з урахуванням фізико-хімічних процесів деградації, зокрема карбонізації, хлоридної корозії сталевої арматури, міграції вологи, морозного руйнування та хімічної корозії. Проведено порівняльний аналіз експлуатаційних характеристик існуючих конструкцій і сучасних підземних споруд, у яких застосовуються високоміцні бетони, модифіковані в’яжучі системи, корозійностійка арматура та полімерні гідроізоляційні матеріали. Встановлено, що тривала експлуатація підземних споруд супроводжується прогресуючою деградацією мікроструктури цементного каменю, зниженням несучої здатності внаслідок корозії арматури, підвищенням проникності та втратою захисних властивостей гідроізоляційних систем. Застарілі склади матеріалів і технологічні підходи не забезпечують необхідного рівня довговічності в сучасних умовах експлуатації. Використання високо- та надвисокоміцних бетонів, мінеральних активних добавок, кристалічних гідроізоляційних модифікаторів та систем інгібування корозії суттєво підвищує стійкість конструкцій до дії агресивних чинників і сприяє подовженню терміну їх служби.

ШВИДКІСТЬ І ЯКІСТЬ ТРАВЛЕННЯ МІДІ У ХЛОРИДНИХ ЕЛЕКТРОЛІТАХ

2026-05-26T11:41:56+03:00

Травлення міді та її селективне розчинення зі сплавів широко застосовуються в електронній та приладобудівній промисловості у процесі виготовлення друкованих плат. Підвищення ефективності хімічного розчинення міді вимагає глибокого розуміння механізму процесу та можливості контролювати швидкість стадій, що обмежують швидкість реакції. Метою даного дослідження є визначення макрокінетичних параметрів хімічного розчинення міді в розчинах хлоридів різного складу: констант швидкості реакції, ступенів реакції для окремих компонентів та енергії активації, а також визначення природи стадії, що обмежує швидкість реакції, та точності травлення. Показано, що залежності швидкості травлення від потенціалу при високих швидкостях обертання мають S-подібну форму з наявністю ділянки постійної швидкості травлення в діапазоні потенціалів від –1,0 до 1,0 В. Це зумовлено частковим екрануванням поверхні міді важкорозчинною сіллю CuCl під час видалення пухкої частини нальоту. Розчинення міді відбувається через пори та тріщини шару CuCl. Були визначені значення константи швидкості травлення k при різних температурах. При температурі 20 °C значення k становить, м/с: при використанні розчину FeCl₃ – 2,8·10⁻⁵; CuCl₂ – 4,28·10⁻⁶. Значення енергії активації травлення міді (кДж/моль) у розчинах FeCl₃ становить 12,8 та у розчинах CuCl₂ – 22,5, що вказує на дифузійне обмеження процессу та надає можливість регулювання кінетичних параметрів процесу під час перемішування. Травлення в розчинах купрум-аміаку (Ea = 31,8 кДж/моль) характеризується змішаним дифузійно-кінетичним контролем. Порядок реакції для іонів Cu(II) було визначено як 1,02, а для іонів Cl⁻ – як 1,98, що дозволило записати кінетичне рівняння реакції. Найвища точність травлення міді під дифузійним контролем була зафіксована при використанні кислих розчинів CuCl₂, FeCl₃ та їх сумішей. Потенціал для вивчення механізму та кінетики процесів травлення полягає як у збагаченні теоретичного розуміння шляхів розчинення міді в різних середовищах, так і в розумінні можливої поведінки інших багатовалентних металів за подібних умов.

ДОСЛІДЖЕННЯ ТРИЕТАНОЛАМІНУ В ЯКОСТІ ДЕСТРУКТИВНОЇ ДОБАВКИ ДО ТЕХНОЛОГІЧНОЇ РІДИНИ ГІДРАВЛІЧНОГО РОЗРИВУ ПЛАСТА

2026-05-26T12:38:06+03:00

Це дослідження зосереджене на всебічному вивченні реологічних властивостей та хімічних механізмів активації триетаноламіну (ТЕА) для його застосування як спеціалізованої добавки-деструктора в технологічних рідинах під час стимулювання видобутку вуглеводнів методом гідравлічного розриву пласта (ГРП). Запропонована технологія спеціально розроблена для впровадження в нових пробурених свердловинах або в тих, що проходять складні операції з капітального ремонту та свердловинного втручання. Основною метою дослідження є оцінка ефективності ТЕА як каталітичного активатора основного деструктора — персульфату амонію (APS) — у пластах, що характеризуються відносно низькими статичними температурами (до 38–40 °C). За таких температурних умов традиційні окиснювальні деструктори часто виявляють недостатню реакційну здатність, що призводить до неповної деградації гелю та подальшого погіршення провідності тріщини.

Експериментальна частина роботи включала розробку стабільної базової рецептури зшитого боратного гелю, що складається з технічної води, згущувача на основі гуару (2,4 кг/м³) та синергічної суміші біоцидів, стабілізаторів глин і поверхнево-активних речовин. Використовуючи високотискний реометр Brookfield моделі PVS, у дослідженні проаналізовано профілі залежності в'язкості від часу для різних рецептур за змодельованих пластових умов. Результати демонструють, що включення ТЕА в оптимальній концентрації 0,5 л/м³ успішно запускає розпад APS, гарантуючи, що рідина зберігає цільову в'язкість понад 200 сП для ефективного перенесення пропанту протягом необхідного часу закачування (приблизно 45 хвилин), досягаючи при цьому майже повного зниження в'язкості до 10–20 сП після обробки.

Крім того, дослідження встановлює критичну кореляцію між збільшенням завантаження деструктора та прискоренням профілю руйнування рідини, що є суттєвим для оптимізації заключних стадій обробки ГРП (промивка та фінальні пачки пропанту).

ГУМАНІТАРНЕ РОЗМІНУВАННЯ: ПРОБЛЕМИ ТА ШЛЯХИ ВИРІШЕННЯ

2026-05-26T12:52:09+03:00

Однією з величезних та складних проблем, яка постане перед українцями після завершення військових дій є наявність вибухонебезпечних залишків війни, що створюють загрозу для мирного населення та перешкоджають повноцінному соціально-економічному розвитку постраждалих територій. Особливого значення в цьому сенсі набуває гуманітарне розмінування, яке потребує ефективних, безпечних, технологічно простих та економічно доцільних рішень. Згідно законодавства України охорона земель ‒ це система правових, організаційних, економічних, технологічних та інших заходів, спрямованих на раціональне використання земель, запобігання необґрунтованому вилученню земель сільськогосподарського призначення для несільськогосподарських потреб. Також до охорони земель відносять захист від шкідливого антропогенного впливу, відтворення і підвищення родючості ґрунтів, підвищення продуктивності земель лісового фонду, забезпечення особливого режиму використання земель природоохоронного, оздоровчого, рекреаційного та історико-культурного призначення. Війна в Україні привела до забруднення територій залишками військових дій, що унеможливлює використання сільськогосподарських земель, призводить до зниження продовольчої безпеки, обмеження доступу до інфраструктури та відбудови населених пунктів. Тому, гуманітарне розмінування в Україні набуває сьогодні особливого значення. Для вирішення цього питання необхідно знайти ефективні діючи методи, які дозволять очистити територію країни від наслідків війни. В статті розглянуто досвід різних країн світу з питань розмінування територій, що зазнали забруднення вибухонебезпечними залишками війни. Проаналізовано шляхи гуманітарного розмінування, деякі з яких вже успішно випробувані в Україні на звільнених територіях і показали свою ефективність. Акцентовано увагу на тому, що гуманітарне розмінування ‒ це комплексний процес, спрямований на виявлення, знешкодження та видалення вибухонебезпечних предметів, з метою забезпечення безпеки цивільного населення та відновлення соціально-економічної активності на постраждалих територіях. Показано, що відновлення України та повернення населення країни до повноцінного мирного життя можливо за умов ефективного очищення територій від боєприпасів, швидкої і безпечної утилізації залишків військових дій після завершення війни за удосконаленими технологіями розмінування на основі сучасних екологічно безпечних та економічно доцільних технічних рішень. Все це дасть можливість повернути до господарського обігу території землі, які зазнали небезпечного забруднення та втратили на тривалий час свою екологічну та економічну цінність.

ОЦІНКА РАДІАЦІЙНОЇ СТІЙКОСТІ СКЛОРИСТАЛІЧНИХ МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ІММОБІЛІЗАЦІЇ РАДІОАКТИВНИХ ВІДХОДІВ

2026-05-26T13:09:57+03:00

У роботі досліджено радіаційно-захисні властивості кальційалюмоборосилікатного скла, модифікованого оксидами важких металів для застосування в системах іммобілізації радіоактивних відходів. Встановлено, що зростання використання іонізуючого випромінювання в медицині, промисловості та ядерній енергетиці зумовлює необхідність створення екологічно безпечних альтернатив Pb-вмісним матеріалам. Метою роботи є оптимізація складу склокристалічного матеріалу для забезпечення ефективного γ-екранування, структурної стабільності та редокс-буферної дії. Теоретичну оцінку параметрів екранування виконано з використанням програмної платформи Phy-X/PSD у діапазоні енергій 0,015–15 МеВ. Обґрунтовано вибір складу кальційалюоборосилікатного скла з вмістом каталізаторів кристалізації та модифікуючих компонентів. Встановлено, що високий вміст оксидів важких металів (Bi₂O₃, La₂O₃, BaO) підвищує ефективний атомний номер та масовий коефіцієнт ослаблення, тоді як CeO₂ підтримує довготривалу радіаційну стійкість. Показано, що введення 20 мас.% сумарного вмісту Bi₂O₃, La₂O₃, BaO та CeO₂ підвищує ефективний атомний номер і масовий коефіцієнт ослаблення, особливо в області домінування фотоелектричного механізму. У низькоенергетичному діапазоні встановлено мінімальні значення половинного шару ослаблення, що свідчить про високу ефективність матеріалу як γ-екрана. У середньоенергетичній області визначено вплив комптонівського розсіювання, при якому вміст оксидів важких металів забезпечує збереження достатнього рівня лінійного ослаблення. У високоенергетичній області (>5 МеВ) спостерігається стабілізація коефіцієнтів ослаблення, що підтверджує придатність скла для широкого спектра γ-енергій. Теоретична оцінка ефективності радіаційного екранування розробленого скла дозволила встановити критичні параметри у широкому діапазоні енергій γ-випромінювання від 0,015 МеВ до 15 МеВ, що робить матеріал придатним для довготривалого зберігання високорадіоактивних відходів.