პროექტები

თბილისის ურბანულ გარემოში ადამიანის ჯანმრთელობაზე რადონის ზემოქმედებით განპირობებული რისკების  შეფასება  და მინიმიზება პ როექტის იდეა  და სამოქმედო პროგრამა დაფუძნებულია  საერთაშორისო დონეზე აპრობირებულ კვლევის შედეგებსა და რიგი საერთაშორისო ორგანიზაციების, კერძოდ,   gaero-ს ატომური რადიაციის ზემოქმედების შემსწავლელი სამეცნიერო კომიტეტის (UNSCEAR), gaero-ს ეკონომიკური კომისიის ევროპის განყოფილების (UNECE), ჯანდაცვის მსოფლიო ორგანიზაციის რადიოლოგიური დაცვის საერთაშორისო კომისიის (WHO/IARC), ატომური ენერგიის საერთაშორისო სააგენტოს (IAEA), აშშ-ს გარემოს დაცვის სააგენტოს ( US/EPA) დადგენილებებსა და სახელმძღვანელო მითითებებზე [1 – 6]. აშშ-სა და ევროკავშირის ქვეყნებში ჩატარებული მრავალრიცხოვანი ეპიდემიოლოგიური კვლევების შედეგად დადგენილი იქნა, რომ ადამიანის ორგანიზმში ინჰალაციის გზით მოხვედრილი ბუნებრივი წარმოშობის რადიოაქტიური აირი – რადონი (219, 220, 222Rn86 ) და მისი დაშლის პროდუქტები (მაგ. 210, 214, 218Po84,  210, 211, 212Pb82) იწვწვენ ბრონქებისა და ფილტვის ეპითელიუმის ციტოგენეტიკურ დაზიანებებს, მრავალპოზიციურ ქრომოსომულ რღვევებს და შედეგად იზრდება – პიროვნების ფილტვის კიბოთი დაავადების რისკი. ასევე  დადგენილი იქნა, რომ პიროვნების ფილტვის კიბოთი დაავადების რისკი იზრდება შენობებში რადონის კონცენტრაციის ზრდის კვალდაკვალ. კერძოდ, შენობებში რადონის (150–200) ბკ/მ3-ის ტოლი კონცენტრაციის პირობებში, პიროვნების ფილტვის კიბოთი დაავადების რისკი იზრდება -20%, ხოლო 800 ბკ/მ3 -ზე მეტის  პირობებში – 100 %-ით. ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარე, მე-20-ე საუკუნის ბოლო წლებიდან დღემდე – ადამიანის ჯანმრთელობაზე   რადონის ზემოქმედებით განპირობებული რისკების  შეფასებისა და  მინიმიზების საკითხს – საერთაშორისო ორგანიზაციების დადგენილებებიდან [1 – 6] გამომდინარე, განსაკუთრებული ყურადღება ეთმობა როგორც განვითარებულ, ასევე განვითარებად სახელმწიფოებში.               აღსანიშნავია, რომ საქართველოს ბუნებრივ გარემოში  არსებული რეალიებიდან გამომდინარე, ზემოაღნიშნული პრობლემის აქტუალობა და მისი როგორც სამეცნიერო, ასევე სოციალური ასპექტების გადაჭრის აუცილებლობა დასაბუთებულია  (UNECE)-ის „ Environmental Performance Review of Georgia” 2003 და 2010 წლების ანგარიშებში. ანგარიშების მე-14-ე თავში „ადამიანის ჯანმრთელობა და გარემო“ ხაზგასმულია, რომ: „საქართველო წარმოადგენს ქვეყანას რადონის გამოსხივების პოტენციურად მაღალი დონეებით, რადგან მისი გეოლოგიური ფორმაციები ხასიათდებიან ურანის მაღალი შემცველობით, ხოლო მრავალი შენობა აგებულია ადგილობრივი წარმოების მასალებით, . . . , საქართველოს პირობებში შენობებში რადონით დასხივება პოტენციურად სერიოზული პრობლემაა და , მიუხედავად იმისა, რომ როგორც „გარემოს სანიტარული მდგომარეობის ეროვნული სამოქმედო გეგმა“, ასევე „ჯანდაცვის ეროვნული პოლიტიკა“ ითვალისწინებს დაკვირვებებს რადონით დასხივებაზე და პრიორიტეტი ენიჭება შენობებში რადონის მონიტორინგს, ამგვარი მონიტორინგი საქართველოში  ჯერ არ ჩატარებულა. . . , ქვეყნის მასშტაბით ჩატარებული დაკვირვების შედეგები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ინფორმაციის მოპოვებას შენობებში რადონის კონცენტრაციების შესახებქვეყნის სხვადასვა რეგიონში, გამოყენებული უნდა იქნას საზოგადოების ჯანმრთელობაზე რადონის მავნე ზემოქმედების მინიმიზების სტრატეგიის შესამუშავებლად“.                 ლიტერატურა: 1.       Sources and Effects of Lonizing Radiation, UNSCEAR, 2000 2.       Environmental Performance Review of Georgia-2003 , UNECE 3.       Environmental Performance Review of Georgia-20103 , UNECE 4.       Man MadeMineral Fibers and Radon. WHO/IARC, 1988 5.       Radiation Protection Against Radon in Workplaces other then Mines, IAEA, 2003 6.       Assessment of Riosks From Radon in Homes, US/EPA, 3003                                            პროექტის ხელმძღვანელი  :   აკად.დოქტორი  ს.ფაღავა           ახალი თაობის დოზიმეტრების დამუშავება გარემოს რადიოეკოლოგიური მდგომარეობის უწყვეტი მონიტორინგის მიზნით პროექტის იდეა და სამოქმედო პროგრამა ითვალისწინებს გარეგანი კვების წყაროს გარეშე მოქმედი და ინფორმაციის რადიოარხით გადამცემი ნახევარგამტარულ I2L ლოგიკურ ელემენტების ბაზაზე შექმნილ მიკროსენსორებზე დაფუძნებული ნოვაციურ დოზიმეტრული სისტემის შექმნას. სისტემა გარდა მაღალი მეტროლოგიური მახასიათებლებისა ხასიათდება მაღალი საიმედოობით და სტაბილურობით, მცირე გაბარიტებით, მასითა და ღირებულებით. მოსალოდნელია, რომ ასეთი დოზიმეტრული სისტემის მასიური წარმოება, მოთხოვნა და გასაღება უზრუნველყოფილი იქნება ფართო სამომხმარებლო ბაზრით. აღსანიშნავია, რომ ეს თემატიკა მოწონებულ იქნა საქართველოს ინოვაციების და ტექნოლოგიების სააგენტოს (GITA) მიერ. საქართველოს კვლევითი ორგანიზაციებიდან წარდგენილი 100-ზე მეტი წინადადებებიდა ნგაიმარჯვა 12 თემატიკამ და ერთერთია ეს თემატიკა. ამჟამად მიმდინარეობს პროექტის დეტალური დამუშავება და დაგეგმილია მისი შეთანხმება GITA-სთან.       სტუ-ს  ადმინისტრაციულ  და  სასწავლო  კორპუსებში  არსებული რადიოეკოლოგიური მდგომარეობის  შესწავლა -შეფასება. აღსანიშნავია, რომ  აღნიშნულ  პროგრამის  ფარგლებში  პრიორიტეტი  მიენიჭება  შენობებში ბუნებრივი  წარმოშობის  რადიოაქტიური  აირის  რადონის(222, 220, 219 Rn 86   ) მონიტორინგს, უნივერსიტეტის თანამშრომლებისა და სტუდენტების ჯანმრთელობაზე რადონით დასხივებით განპირობებული რისკების როგორც შეფასების, ასევე მათი მინიმიზებისათვის აუცილებელი მეთოდოლოგიის ჩამოყალიბებას.           პროექტის ხელმძღვანელი  აკად.დოქტორი   ზ. ჭახნაკია                                                                                                                         წყლის მოტივტივე ტურბინის ახალი მოდელი   პროექტის მიზანს წარმოადგენს ეკოლოგიურად უსაფრთხო განახლებადი ენერგიის წყაროს, კერძოდ კი წყლის მოტივტივე ტურბინის ახალი იაფი მოდელის დანერგვა. რომლის საშუალებითაც გამოყენებული იქნება მთიანი რეგიონების ჰიდრორესურსები აბსოლუტურად სუფთა ტექნოლოგიით. ხალი წყლის მოტივტივე ტურბინა შეიცავს ერთმანეთთან მიმდევრობით დაკავშირებულ ჰიდროტურბინებს, გენერატორს და ჰიდროტურბინების რიგიდან გენერატორზე გადამცემ მექანიზმს. ჰიდროტურბინების ლილვები ტივტივაა და ერთმანეთთან დაკავშირებულია სახსრულად, ამასთან თითოეული ჰიდროტურბინის ფრთა შესრულებულია კონუსური სპირალური ხრახნის ერთი ხვიის სახით. ჩვენს მიერ შემოთავაზებული წყლის მოტივტივე ტურბინა წარმოადგენს სიახლეს (გამოგონება დაპატენტებულია). ტურბინა განსხვავდება სხვა მოტივტივე ტურბინებისაგან იმით, რომ იგი განთავსებულია მდინარის დინების მიმართულების გასწვრივ და მისი სიგრძე, შესაბამისად სიმძლავრე, შეზღუდული არ არის მდინარის კალაპოტის სიგანით. ამ კონსტრუქციის მიხედვით მოტივტივე ტურბინა მთლიანობაში წარმოადგენს მდინარის დინების მიმართულებით განთავსებულ მოტივტივე ელემენტებისაგან შემდგარ გრძელ ჯაჭვს, რომლის ერთი ბოლო დამაგრებულია ნაპირზე და ბრუნავს თავისი ღერძის გარშემო, ხოლო მეორე ბოლო თავისუფლად ბრუნავს წყალში.     პროექტის ხელმძღვანელი    მ. ჭირაქაძე     ელექტრონული სპინური რელაქსაცია ანიზოტროპულ მასალებში ნულოვან და დაბალსიხშირულ ველებში ძლიერად ანიზოტროპული ახალი პარამაგნიტული  მასალებისთვის  გამოთვლილია ელექტრონული სპინური რელაქსაციის სიჩქარეები (Ta)-1, (Tb)-1, (Tc)-1,  რომლებიც დეტექტირებადია კალორიმეტრული გორტერისეული ექსპერიმენტალური მეთოდით ნულოვან მუდმივ მაგნიტურ ველში, როდესაც გარეშე დაბალსიხშირული ველი თანმიმდევრულად მოდებულია კრისტალური a, b, c ღერძების  გასწვრივ. აგრეთვე  გამოთვლილია  ეპრ ხაზის სიგანე ნულოვან და სუსტ მუდმივ ველებში ანიზოტროპულ მასალებში. ნაჩვენებია, რომ (Ta)-1, (Tb)-1, (Tc)-1 სიჩქარეები ეპრ ხაზის სიგანესთან გარკვეულ, ექსპერიმენტალურად დადასტურებულ თანაფარდობაში არიან. განხორციელებულია ნულოვან მუდმივ ველში გორტერისეული და ეპრ ექსპერიმენტების მაკროსკოპული აღწერა, რის შედეგადაც შესაძლებელი ხდება რელაქსაციის სიჩქარეების ანალიტიკური და ექსპერიმენტალური მნიშვნელობების შედარება. ამგვარი შედარებებით შესაძლებელია  ანიზოტროპული სპინ-სპინური ურთიერთქმედებების (კერძოდ, ძიალოშინსკი-მორიას და სპინების კრისტალურ ველთან) კონსტანტებზე ინფორმაციის მიღება.      პროექტის  ხელმძღვანელი  აკად.დოქტორი    ნ.ფოკინა

მზის ენერგიაზე მომუშავე  კონვექციური გენერატორი

 

დანადგარის შექმნის საფუძველი გახდა ბუნებაში მიმდინარე პროცესი, მზით გამთბარ ნიადაგთან ახლის მყოფი ჰაერი თბება, მიისწრაფის მაღლა და ადგილს უთმობს შედარებით გრილ ჰაერის მასებს.

მზის შუქით განათებულ მუქი ფერის საღებავით დამუშავებულ  მაღალ, ვერტიკალურ მილში წარმოიქმნება დაწნევის ძალა, რომლის სიდიდე დამოკიდებული იქნება  მილის სიმაღლეზე და გამთბარი ჰაერის ტემპერატურაზე.

მილში ტურბინიანი  გენერატორის მოთავსებით წარმოქმნილი კონვექციური  ნაკადებიდან  შესაძლებელია მიღებული იქნას გარკვეული რაოდენობის ენერგია.

მილის გეომეტრიიდან და ჰაერის ტემპერატურიდან  გამომდინარე შეიძლება შეიქმნას განსხვავებული სიმძლავრის  დანადგარები და მათ მიერ გამომუშავებული ენერგია  გამოყენებულ იქნას  ძნელად მისადგომ ადგილებში.

 

 

პროექტის  ხელმძღვანელი  აკად.დოქტორი   კ.გორგაძე

 

 

 

  თანამშრობლების  რაოდენობა:   16 თანამშრომელი

 

განყოფილებები:    1. სამეცნიერო- ტექნიკური განყოფილება.

2. კვლევითი ლაბორატორია.

 

 5 წლის მიზნები:

 

 

 პარამაგნიტურ მდგომარეობაში მყოფ ძლიერად ანიზოტროპული ახალი მასალების ელექტრონული მაგნიტური რელაქსაციის გამოკვლევა ნულოვანი და სუსტი გარეშე მუდმივი ველის პირობებში      

გამოკვლევის ობიექტები:

1) ახალი ძლიერად ანიზოტროპული  შენაერთები – მონოკრისტალები

La_1-xSr_xMnO₃ (x არის Sr-ს დოპირების დონე) და  KCuF₃; ამ შენაერთებს ახასიათებს ძლიერი გაცვლითი ურთიერთქმედება, რომელიც ავიწროვებს ელექტრონული პარამაგნიტური რეზონანსის (ეპრ) ხაზს.

2) სპინ-ტრიპლეტურ ნაზი სტრუქტურის შენაერთები.

1) KCuF₃ მონოკრისტალს აქვს ქვაზი ერთგანზომილებიანი (quasi-1D) მაგნიტური თვისებები. Cu²⁺ მაგნიტური იონების შორის მოქმედებს ძიალოშინსკი–მორიას ურთიერთქმედება. ელექტრონული პარამაგნიტური რეზონანსის (ეპრ) ხაზის სიგანე სუსტ მაგნიტურ ველებში იქნება გამოთვლილი კუბო–ტომიტას მეთოდით ძლიერი გაცვლითი ურთიერთქმედების დროს. KCuF₃ მონოკრისტალში ახლო წესრიგის კორელაციები მოქმედებენ ოთახის და უფრო მაღალ ტემპერატურებამდე. ამიტომ ამ კორელაციების მხედველობაში მიღება იქნება აუცილებელი ეპრ ხაზის სიგანის გამოთვლის დროს. ხაზის სიგანე, ერთის მხვრივ, და, მეორეს მხვრივ, რელაქსაციის სიჩქარეები, რომლის გაზომვა შესაძლებელია გორტერის ტიპის ექსპერიმენტებში ნულოვან მაგნიტურ ველში, იქნება წარმოდგენილი,  როგორც ანიზოტროპული ურთიერთმედებების პარამეტრებისა და მუდმივი მაგნიტური ველის შემობრუნების კუთხეების ფუნქციები.

მანგანუმის მაგნიტური იონები La_1-xSr_xMnO₃ შენაერთებში დაკავშირებული არიან სხვადასხვა ანიზოტროპული ურთიერთქმედებებით ერთმანეთთან, კრისტალურ ელექტრულ ველთან და მესერთან. ამ ურთიერთქმედებებს, რომლებიც ძალიან დიდ გავლენას ახდენენ გამოყენებით მონაცემებზე, განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვთ ეპრ და გორტერის ტიპის ექსპერიმენტების დროს ნულოვან და სუსტ გარეშე მაგნიტურ ველებში.

იქნება გამოთვლილი ეპრ–ის ხაზის სიგანე La_1-xSr_xMnO₃ შენაერთებში სუსტ მაგნიტურ ველებში, რომელიც არის განპირობებული ანიზოტროპული ურთიერთქმედებების რეზერვუარის ერთფონონიანი სპინ–მესერული რელაქსაციით. ამ რეზერვუარში შედის როგორც ძიალოშინსკი–მორიას ურთიერთქმედება, ასევე კრისტალურ ველთან  ურთიერთქმედება.

ძლიერად ანიზოტროპულ მასალებში პარამაგნიტურ მდგომარეობაში, ნულოვან და სუსტ გარე ველების პირობებში მოხდება მაკროსკოპული დინამიკის შესწავლა – იქნება გამოყვანილი მაკროსკოპული განტოლებები დამაგნიტების კომპონენტებისთვის.

2) მრავალ პარამაგნიტურ ნივთიერებას აქვს ორი ან მეტი დაუწყვილებელი ელექტრონი. ამათგან განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია სპინ-ტრიპლეტური (S=1) ნივთიერებები. ამ ნივთიერებების ნულოვან ველში ეპრ-ის განრჩევადი ნაზი სტრუქტურა (ნულოვან ველში გახლეჩა (ნვგ)) აღიწერება ნვგ პარამეტრებით.  ნვგ პარამეტრების პოვნა შესაძლებელია ნულოვანი ველის ეპრ-ის საშუალებით.

შესაძლებელია ამ მეთოდის შევსება, თუ, როგორც ინსტრუმენტს, გამოვიყენებთ ნულოვანი ველის ეპრ-ის ანიზოტროპული ხაზების სიგანეების კუთხურ დამოკიდებულებას. აღსანიშნავია, რომ ბირთვებს I=1 სპინით,  ისეთებს, როგორიცაა ¹⁴N, რომლებიც განიცდიან ელექტრულ კვადრუპოლურ ურთიერთქმედებას, აღიწერებიან კვადრუპოლური ჰამილტონიანით, რომელსაც ისეთივე ფორმა აქვს, როგორიც აქვს ელექტრონული ნაზი სტრუქტურის ჰამილტონიანს S=1-სათვის. გამომდინარე აქედან, ნულოვანი ველის ეპრ–ის ნაზი სტრუქტურის შესწავლის ზოგი შედეგი შეიძლება სასარგებლო იყოს აგრეთვე ¹⁴N ბირთვების სუფთა ბირთვული კვადრუპოლური რეზონანსისათვის (ბქრ). ასეთ კვლევებს შეიძლება ჰქონდეს გარკვეული პრაქტიკული გამოყენება, რადგან  ¹⁴N ბირთვები იმყოფებიან ასაფეთქებელ ნივთიერებებში და ნარკოტიკებში. ამ ბირთვების ბქრ გამოიყენება შესაბამისი დეტექტორების შემუშავებისათვის. მაშასადამე, სპინ-ტრიპლეტური ნაზი სტრუქტურის მქონე შენაერთებში ანიზოტროპული რელაქსაციის გამოკვლევა წარმოადგენს ინტერესს.

გამოითვლება ანიზოტროპული რელაქსაციის დროები ეპრ სპინ-ტრიპლეტური ნაზი სტრუქტურის  ცალკეული ხაზებისათვის. მიღებულ იქნება ანიზოტროპული რელაქსაციის დროების მქონე ეპრ სპინ-ტრიპლეტური ნაზი სტრუქტურის  მაკროსკოპული განტოლებები.

 

 

                                 პროექტის  ხელმძღვანელი  აკად.დოქტორი    ნ.ფოკინა

 

 

 

 

                                          ჰაერის სითბომცვლელის ახალი მოდელი

 

ჰაერის სითბომცვლელების  გამოყენება  განსაკუთრებით   აქტუალური  გახდა  კლიმატის  ცვლილების  შედეგების  შესარბილებლად  ენერგოეფექტური  ტექნოლოგიების,  კერძოდ   შენობების  გათბობის  და  ვენტილაციის  ხარჯების  ოპტიმიზაციის  მიზნით  ევროსტანდარტების  შემოღების .

შემოთავაზებული მოდელი წარმოადგენს მართკუთხედის ფორმის პარალელური ფირფიტების ერთობლიობას, რომლებიც უძრავად არიან ერთმანეთთან დამაგრებული და ქმნიან ერთმანეთისგან გამიჯნულ არხს. მათში იძულებით მოძრაობს ჰაერის ნაკადი, ისე რომ ერთმანეთს არ ერევა. მოცემული კონსტრუქციული გადაწყვეტის გამო ცივი და თბილი ჰაერის ნაკადების გავლის დროს მათი შემხები ფართი მნიშვენევლოვნად გაზრდილია, შესაბამისად სითბოს გადაცემის საშუალება გაცილებით მეტია. ჩვენს მიერ ჩატარებული იქნა ექსპერიმენტი სხვადასხვა რეჯიმში. ლაბორატორიული ექსპერიმენტით მიღებული იქნა ეფექტი, სადაც მარგი ქმედების კოეფიციენტი 86-88 პროცენტს აღწევს. სავარაუდოდ, ლაბორატორულ პირობებში მისი გაზრდა შესაძლებელია 95 პროცენტამდე და მეტადაც.

                           

                                              პროექტის ხელმძღვანელი    მ. ჭირაქაძე

 

 

                                სოფლის მეურნეობის მიზნებისთვსის  ეფექტური და

                                            ხარისხიანი ნაკეთობების წარმოება

 

პროექტის მიზანია მოსახლეობას მივაწოდოთ იაფი საშრობის დამზადების ტექნოლოგია, რომლის საშუალებითაც თავად შესძლებს გააკეთოს ისეთი მდგომარეობა სწრაფცვეთადი მაგრამ იაფი კონსტრუქციის ვარიანტები.

საშრობი შედგება ორი ძირითადი კვანძისაგან:

1. საშრობი კამერა.
2. ჰაერის ნაკადის წარმომქმნელი (ვენტილიატორი).

საშრობი კამერა შეიძლება იყოს სხვადასხვა ფორმის, ზომის და კონსტრუქციის. იგი ძირითადა წარმოადგენს მოცულობას, რომელსაც აქვს გარსი და მასში მოძრაობს ჰაერის ნაკადი.

              ექსპერიმენტებით დადგინდა, რომ გამახურებელი სპირალი 1000  ვატის სიმძლავრის იყო, ხოლო ვენტილიატორი 100 ვატის.

ერთიდაიგივე პირობებში, ერთიდაიგივე რაოდენობის წყლის აორთქლებას გამახურებლის გარეშე ორნახევარჯერ მეტი დრო  დაჭირდა ვიდრე გამახურებლით. აქედან გამომდინარე,ერთ შემთხვევაში ელექტროენერგიის ხარჯი იყო 1100 ვ. სთ-ში, ხოლო მეორე შემთხვევაში 250 ვ.სთ, ანუ 4,4 ჯერ უფრო ნაკლები. რაც შეეხება ხარისხს, დაბალ ტემპერატურაზე უფრო მიზანშეწონილია პროდუქტის გამოშრობა.

 

 

                                                    პროექტის ხელმძღვანელი    მ. ჭირაქაძე