ЭХЗ и Институт химии высокочистых веществ РАН запатентовали новую технологию разделения изотопов германия

ОАО «ПО «Электрохимический завод» (г. Зеленогорск, входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ») совместно с Институтом химии высокочистых веществ РАН (г. Нижний Новгород) получило патент РФ №2412747 на изобретение «Способ разделения изотопов германия». Полученный патент – результат коллективного труда работников ОАО «ПО «ЭХЗ» Д.Г. Арефьева, С.А. Васина, С.Г. Долгова, Е.В. Елисеева, С.М. Зырянова, В.А. Луцкого, С.В. Филимонова, а также  сотрудников ИХВВ РАН А.Д. Буланова и М.Ф. Чурбанова.

На XIV Московском международном Салоне изобретений и инновационных технологий «АРХИМЕД-2011», проходившем в апреле этого года, новая разработка была отмечена серебряной медалью.

Суть изобретения состоит в использовании в качестве рабочего вещества при разделении изотопов германия моногермана (гидрида германия) GeH4. Моногерман практически не взаимодействует с конструкционными материалами технологического оборудования. При этом процесс получения высокочистого германия из моногермана более простой, чем из используемого в настоящее время тетрафторида германия GeF4.

Новая технология призвана обеспечить более высокую химическую чистоту изотопно-обогащенного продукта. Если сейчас она не превышает уровня 99,99%, то запатентованная технология позволяет достичь уровня 99,9999%.

В 2008-2009 годах в центральной заводской лаборатории Электрохимического завода были проведены экспериментальные работы по исследованию возможности использования моногермана в качестве рабочего вещества для разделения изотопов германия газоцентрифужным способом и получена опытная партия изотопно-модифицированного моногермана, обогащенного по изотопу 76Ge до 88,1% ат (природное содержание 76Ge составляет 7,8% ат). Дальнейшие работы по получению монокристаллического изотопно-обогащенного германия проводились в Институте химии высокочистых веществ РАН. В настоящее время исследованы электрофизические параметры выращенного монокристалла германия, в планах – дальнейшее повышение его химической чистоты и исследование термодинамических и оптических свойств.

Новая технология пока не внедрена в производство, но плюсы и перспективы её очевидны. В линейку изотопной продукции ОАО «ПО «Электрохимический завод» могут быть добавлены изотопно-обогащенный моногерман и новый для микроэлектроники материал – изотопно-обогащенный поликристаллический германий. Работы в этом направлении продолжаются. Ожидается дальнейшее развитие технологии, создание эффективного производства, получение моноизотопного германия, выращивание монокристаллов остальных изотопов германия и исследование их уникальных свойств.