ЛАУРЕАТ В НОМИНАЦИИ «УЧЁНЫЙ ГОДА»

Чем занимаются радиохимики?

Первые научные работы по радиохимии можно отнести к самому началу века, когда Резерфорд показал, что радиоактивные элементы в процессе распада превращаются друг в друга (и получил за это Нобелевскую премию по химии 1908 года), а Пьер и Мария Кюри открыли два новых радиоактивных элемента – радий и полоний и изучили их химию (за что получили премию по физике 1903 года, а Мария Кюри – еще и премию по химии 1911 года).

С тех пор радиохимики изучают химию и поведение радиоактивных элементов – радионуклидов. При работе с такими элементами ученым необходимо учитывать их особенности, связанные с необходимостью защиты окружающей среды и самого радиохимика от ионизирующего излучения. Кроме того, иногда ученый имеет дело с предметом исследования, который исчезает буквально на глазах: многие изотопы живут дни, часы и даже минуты.

Основные проблемы традиционной ядерной энергетики

Особую роль радиохимия начала играть уже после Второй мировой войны, когда СССР и США включились в атомную гонку, которая привела не только к созданию и развитию ядерного оружия, но и к появлению атомной энергетики. Первая в мире атомная электростанция, которая поставляла электричество в сеть, появилась в СССР в 1954 году в Обнинске.

Однако у ядерной энергетики первых поколений с реакторами на тепловых нейтронах есть две главные проблемы.

Первой проблемой становится то, что в таких реакторах «горит» исключительно уран-235, которого в природном уране менее процента (0,7% по массе). Это требует обогащения урана перед применением (мы увеличиваем количество урана-235 по отношению к урану-238) и делает запасы урана для АЭС весьма ограниченными – всего на десятилетия.

Вторая проблема заключается в отработавшем ядерном топливе. Если изначально в тепловыделяющие сборки в реактор загружается малорадиоактивная смесь изотопов урана, то после 12-18 месяцев работы в реакторе в той же самой таблетке отработавшего топлива накапливается огромное количество радиоактивных продуктов деления, часть которых имеет период полураспада в десятки и сотни тысяч лет. При этом радиоактивность отработавшего топлива огромна, а дальнейшее его использование в реакторе невозможно: продукты деления «отравляют» топливо. В классической атомной энергетике такое отработавшее топливо приходится хранить сотни тысяч лет, и никакая технология не может гарантировать безопасность на такое продолжительное время.

Еще одна проблема – это утечки радио нуклидов , уже случившиеся во время различных инцидентов по всему миру. Для того, чтобы дезактивировать загрязненные территории, бороться с возможными утечками и гарантировать безопасное хранение радиоактивных отходов, нужно знать поведение радионуклидов «на свободе»: что происходит с радиоактивными стронцием, цезием, радием, плутонием, америцием и другими элементами в зависимости от их степени окисления и содержания в почве, воде, воздухе и так далее.

За что Степану Калмыкову присуждена премия «ВЫЗОВ»?

Научный комитет Национальной премии в области будущих технологий «ВЫЗОВ» в 2025 году присудил премию «ВЫЗОВ» в номинации «Ученый года» академику РАН Степану Николаевичу Калмыкову (МГУ имени М.В. Ломоносова) за важнейшие фундаментальные и прикладные исследования в области радиохимии и радиохимических технологий .

В радиохимии есть три направления, которыми занимается лауреат: химическое разделение радиоактивных элементов из отработавшего ядерного топлива, работа с радиоактивными отходами и ядерная медицина. Основные достижения Степана Калмыкова находятся в области работы с радиоактивными отходами.

Во-первых, в результате многолетней кропотливой работы лауреатом были определены механизмы образования, свойств и поведения коллоидных наночастиц в водных растворах, содержащих актиниды (в частности, плутония – самого распространенного элемента в отработавшем топливе) и исследованы физико-химические формы радионуклидов в объектах ядерного наследия для разработки эффективных методов их рекультивации.

Эти исследования с использованием самых современных методов, включая синхротронное излучение, велись как в лаборатории, так и на местах крупных аварий, случавшихся в начале освоения атомной энергии.

Во-вторых, работы лауреата позволили обосновать выбор наилучшего глинистого барьерного материала для обеспечения безопасного хранения радиоактивных отходов.

Эти материалы станут барьером между упаковками захороненных отходов и внешним миром – горными породами, грунтовыми водами и будут препятствовать разрушению упаковки при воздействии породы (например, при потенциальном обрушении), а также не пропускать нуклиды наружу. Мировой опыт показывал, что лучший барьерный материал – глина. Однако, как оказалось, глина глине рознь. И исследования Калмыкова позволили выбрать лучшую глину.

В-третьих (по порядку, но не по значению), под руководством Степана Калмыкова удалось разработать технологию химического разделения радионуклидов в отработавшем ядерном топливе с тем, чтобы долгоживущие минорные актиниды можно было «дожигать» в создающихся в нашей стране реакторах на быстрых нейтронах, а остающиеся короткоживущие требовалось захоранивать всего на несколько сотен лет, что можно обеспечить уже имеющимися технологиями – в том числе, при помощи метода выбора глинистого материала для «закупорки» упаковок с отходами.

Это позволит замкнуть ядерный топливный цикл и решить сразу две проблемы – ограниченного количества ядерного топлива, превратив уже накопленные отходы в новое топливо, которого хватит на тысячи лет, и гарантированно безопасного захоронения оставшихся радиоактивных отходов.

Дело за малым – извлечь из сверхсложной смеси долгоживущие радионуклиды для «дожигания», оставив при этом короткоживущие. Именно в этой области и находится один из основных фокусов работ лауреата. Им были созданы лиганды для избирательного выделения нужных радионуклидов из их смеси, в частности, для разделения пары америций-европий, а, главное, найдены принципы соответствия селективности комплексов и структуры лигандов.

Помимо огромного фронта работ в области изучения поведения, захоронения и разделения радиоактивных отходов, лауреатом получены важные результаты и в области ядерной медицины, в том числе – создания новых радиофармпрепаратов. Им разработаны технологии получения новых радионуклидов для ядерной медицины – актиния-225 и радия-223, а также предложены новые молекулярные конструкции для создания радиофармацевтических препаратов, в том числе – для целенаправленной доставки радиоактивных атомов в раковые клетки.

Научный комитет Национальной премии в области будущих технологий «ВЫЗОВ» присудил премию 2025 года в номинации «Ученый года» за фундаментальные и прикладные исследования в области радиохимии и радиохимических технологий академику РАН Степану Николаевичу Калмыкову (МГУ имени М.В. Ломоносова).

2 марта 1896 года с доклада Анри Беккереля в Парижской академии наук началась новая эпоха в естественных науках: эпоха радиоактивности, ее осмысления и освоения человечеством. Через полтора десятка лет в своей Нобелевской лекции получившая премию по химии Мария Кюри положила начало радиохимии. Однако жизненно важной радиохимия стала после начала атомных проектов в США, СССР и других странах. Именно радиохимические методы используются в производстве ядерного топлива, при обращении с радиоактивными отходами и рекультивации объектов ядерного наследия.

Важнейшей проблемой современной ядерной энергетики стала проблема отработавшего ядерного топлива, поскольку оно представляет собой сложнейшую смесь долгоживущих и короткоживущих радиоактивных изотопов и требует безопасного хранения в течение сотен тысяч – миллиона лет, что ни одна современная технология строительства хранилищ обеспечить не может. Однако будущие технологии замкнутого ядерного цикла позволяют решить эту проблему – и работы Степана Калмыкова играют здесь ключевую роль.

Работы лауреата в номинации «Ученый года» – 2025 позволили совершить три прорыва в практических приложениях радиохимии:

работы лауреата позволили избирательно извлекать из смеси отработавшего ядерного топлива и прочих радиоактивных отходов долгоживущие радионуклиды для их последующего дожигания в реакторах замкнутого цикла, оставляя в отходах изотопы, требующие захоронения на сотни, а не на миллионы лет, что гарантированно осуществимо при нынешних технологиях. Эти открытия и технологические достижения стали одним из трех базовых компонентов замкнутого ядерного топливного цикла;

лауреат детально исследовал то, в каких физико-химических формах радионуклиды существуют, попав в природную среду, как они мигрируют и трансформируются на загрязненных территориях, и подобрал материалы для создания геохимических барьеров;

лауреат предложил технологии производства медицинских радиоизотопов радия-223 и актиния-225 и новые молекулярные конструкции для радиофармпрепаратов.

Работы Степана Калмыкова принципиально изменили современный ландшафт мировой радиохимии и заложили фундамент ядерных технологий нового поколения.

Жизнь плутония, разделение радионуклидов и ядерная медицина

Радиохимия. Начало

Науки, связанные с радиоактивностью в отличие от классических наук интересны тем, что все они имеют всего одну историческую точку отсчета. 1 марта 1896 года Анри Беккерель проявил фотопластинку, на которой лежала урановая соль, которая не подвергалась облучению солнечным светом и, тем не менее, получил изображение на ней. Так была открыта радиоактивность, а Беккерель за это открытие получил Нобелевскую премию по физике 1903 года, разделив ее с Пьером и Марией Кюри.

15 лет спустя Мария Склодовская-Кюри получала уже вторую свою Нобелевскую премию – на сей раз по химии, и 11 декабря 1911 года прочла свою Нобелевскую лекцию, которая была озаглавлена «Радий и новые концепции в химии». Эту лекцию можно считать точкой отсчета для истории новой науки – радиохимии. Тем более, что в ней описывались задачи, стоящие перед радиохимией и сейчас – выделение различных радиоактивных элементов из их смеси.

Особую роль радиохимия начала играть уже после Второй мировой войны, когда СССР и США включились в атомную гонку, которая привела не только к созданию и развитию ядерного оружия, но и к появлению атомной энергетики. Первая в мире атомная электростанция, которая поставляла электричество в сеть, появилась в СССР в 1954 году в Обнинске.

Проблемы ядерной энергетики

Однако у ядерной энергетики первых поколений с реакторами на тепловых нейтронах есть две главные проблемы.

Первой проблемой становится то, что в таких реакторах «горит» исключительно уран-235, которого в природном уране – менее процента (0,7% по массе). Поэтому требуется обогащение урана перед его загрузкой в реактор, также встает вопрос исчерпаемости сырья – при таком подходе урана для атомной энергетики хватит всего на десятки лет.

Вторая проблема заключается в отработавшем топливе. Если мы в реактор загружаем только очень малорадиоактивную смесь изотопов урана, то после 12-18 месяцев работы в реакторе в той же самой таблетке отработавшего топлива накапливается огромное количество радиоактивных продуктов деления.

«Таблетку ядерного топлива до загрузки в реактор вы можете спокойно взять в руки, но, если вы сделаете то же самое после выгрузки ее из активной зоны, жить вам осталось недолго», – часто говорит Степан Калмыков в своих лекциях.

При этом в отработавшем топливе остается до 95-96 непрореагировавшего урана и 4-5 процентов продуктов распада, которые не позволяют использовать это топливо дальше. Эти 4-5 % представляют собой очень сложную смесь радионуклидов, химических элементов и их форм – металлические частицы, оксиды, газообразные вещества и так далее.

И поскольку среди продуктов деления есть очень долгоживущие изотопы, то естественным образом радиоактивность отработавшего топлива снизится до уровня естественной радиоактивности урановой руды только за сотни тысяч лет. Пока человечество не достигло такого инженерного уровня, чтобы гарантировать безопасное хранение радиоактивных отходов на такой срок.

Решением этой проблемы является замыкание ядерного топливного цикла. Первый этап – это первичная переработка отработавшего ядерного топлива: из него извлекаются уран и плутоний, которые возвращаются в ядерный цикл реакторов на тепловых нейтронах. Это позволяет сократить объемы высокоактивных отходов в 20 раз, а срок хранения – «всего» до 10 000 лет. Правда, и этот срок пока что цивилизация гарантированно обеспечить не может.

Следующим этапом в замыкании ядерного топливного цикла должны стать реакторы на быстрых нейтронах, которые позволяют «дожигать» другие долгоживущие изотопы – минорные актиниды, в первую очередь – нептуний и америций. Если из отработавшего ядерного топлива извлечь долгоживущие изотопы и «дожигать» их в реакторах на быстрых нейтронах, то уже через 100 лет такие отходы будут безопасны с точки зрения онкологических рисков, а через 300 они достигнут уровня радиационной эквивалентности: их активность сравняется с естественной радиоактивностью урановой руды.

Дело за малым – извлечь из сверхсложной смеси долгоживущие радионуклиды для «дожигания», оставив при этом короткоживущие. Именно в этой области и находится один из основных фокусов работ лауреата.

Вклад Степана Калмыкова

Помочь решить проблему извлечения нужных элементов из сложного «супа» помогли работы, за которые вручили Нобелевские премии по химии 1913 и 1987 года.

Альфред Вернер впервые построил теорию комплексных соединений, описав комплексы металлов с различными лигандами, а Чарльз Педерсен, Жан-Мари Лен и Дональд Крам построили химию комплексов «гость-хозяин», в которых сложный органический лиганд идеально подходит для конкретного иона, связывает его и позволяет извлечь из раствора, в котором ион присутствует вместе с другими.

Одной из важнейших работ Калмыкова стало создание лигандов для разделения очень близких европия, кюрия и америция. Европий-152 и европий-154, а также кюрий-244 имеют периоды полураспада от 8,6 до 18,1 года. А вот америций-241 имеет полураспад 432 года, америций-243 – 7370 лет.

Чтобы подобрать правильный лиганд для разделения этих радионуклидов, последовательно использовалось сразу несколько современных методов: сначала - квантово-химические расчеты и подбор структуры при помощи машинного обучения.

При этом, поскольку лабораторных данных по комплексообразующим свойствам для актинидов для обучения нейросети не существует, в машинном обучении использовались экстраполированные данные по лантанидам. Дополнительно нейросеть прогнозировала и радиационную стойкость лигандов, крайне важную для реального применения их в разделении радионуклидов.

Затем проводились лабораторные исследования экстракционной способности, радиационной и гидролитической стойкости и важные испытания на пожарную и взрывную безопасность, что крайне важно для атомной промышленности, а также динамические испытания на следовых и макро-количествах радионуклидов. После экспериментов проводилась химическая модификация лигандов для улучшения их характеристик – и новые испытания.

В результате удалось достичь коэффициента селективности 7 для пары америций/европий, выделения 99,7%-99,9% всего америция с чистотой в 99,8%.

Работы Калмыкова по разделению радионуклидов – это один из трех ключевых компонентов технологии замкнутого ядерного топливного цикла (наряду с технологией производства нового ядерного топлива и конструкцией самого реактора на быстрых нейтронах), которая позволяет увеличить ресурсную базу ядерной энергетики с десятков до тысяч лет, а время хранения радиоактивных отходов сократит с сотен тысяч лет до просто сотен лет.

Жизнь радионуклидов

Область интересов и практические результаты лауреата простираются гораздо шире радиохимического разделения радионуклидов в отработавшем ядерном топливе.

История атомной энергетики знает несколько случаев радиоактивного загрязнения окружающей среды. Случались аварии на АЭС, на объектах хранения радиоактивных материалов. И для того, чтобы обеспечить безопасность нового поколения атомной энергетики и хранения радиоактивных отходов, нужно было разобраться в том, как ведут себя радионуклиды, попав в природную среду.

В результате многолетней работы Степаном Калмыковым были определены механизмы образования, свойства и поведение коллоидных наночастиц в водных растворах, содержащих актиниды (в частности плутония – самого распространенного элемента в отработавшем топливе), исследование физико-химических форм радионуклидов в объектах ядерного наследия для разработки эффективных методов их рекультивации.

Эти исследования велись как в лаборатории, так и на местах крупных аварий, случавшихся в начале освоения атомной энергии с использованием самых современных методов, включая синхротронное излучение.

Глина глине рознь

Третий важный результат - научно-технологическое обеспечение работ по обоснованию выбора барьерных глинистых материалов, применяемых при реализации проектов на заключительной стадии жизненного цикла объектов использования атомной энергии.

Несмотря на развивающиеся технологии замыкания ядерного топливного цикла, совсем без отходов атомная энергетика обойтись не может. И для хранения радиоактивных отходов пусть и «всего» на 300 лет необходимо создавать барьерные материалы, которые станут барьером между упаковками отходов и внешним миром – горными породами, грунтовыми водами и препятствовать разрушению упаковки при воздействии породы (например, при потенциальном обрушении), а также не пропускать нуклиды наружу. Мировой опыт показывал, что лучший барьерный материал – глина. Однако, как оказалось, глина глине рознь.

Работы Калмыкова позволили обосновать выбор наилучшего глинистого материала для использования в радиоактивных отходах.

Ядерная медицина

Помимо огромного фронта работ в области изучения поведения, захоронения и разделения радиоактивных отходов, лауреатом получены важные результаты и в области ядерной медицины, в том числе – создания новых радиофармпрепаратов. Им разработаны технологии получения новых радионуклидов для ядерной медицины – актиния-225 и радия-223, а также предложены новые молекулярные конструкции для компонентов радиофармацевтических препаратов, в том числе – конъюгатов комплексов макроциклических органических соединений и радионуклидов с антителами для таргетной доставки альфа-активных нуклидов в раковые клетки: антитела связываются с молекулярными мишенями, которые гиперэкспрессируются в раковых клетках, почти не появляются на поверхности здоровых клеток и целенаправленно доставляют туда радиоактивный изотоп.

Научный комитет отмечает вклад Степана Калмыкова в радиохимию, считая, что труды лауреата не только изменили ландшафт науки радиохимии, но и сделали многое для энергетического прорыва XXI века.

Избранные труды и патенты лауреата:

Novikov A.P., Kalmykov S.N., Utsunomiya S., Ewing R.C., Horreard F., Merkulov A., Clark S.B., Tkachev V.V., Myasoedov B.F. Colloid Transport of Plutonium in the Far-field of the MayakProduction Association, Russia. Science 2006, V. 314, p. 638-641. DOI: 10.1126/science.1131307

Kalmykov S.N., Choppin G.R. Mixed Ca2+/UU22+/CO32− complex formation at different ionicstrengths. Radiochimica Acta, 2000, V. 88 (9-11), p. 603 - 606. DOI: 10.1524/ract.2000.88.9-11.603

Romanchuk A.Yu., Kalmykov S.N., Egorov A.V., Zubavichus Y.V., Shiryaev A.A., Batuk O.N.,Conradson S.D., Pankratov D.A., Presnyakov I.A. Formation of crystalline PuO2+x·nH2O nanoparticles upon sorption of Pu(V,VI) onto hematite. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2013, 121, p. 29- 40. DOI: 10.1016/j.gca.2013.07.016

Batuk O.N., Conradson S.D., Aleksandrova O.N., Boukhalfa H., Burakov B.E., Clark D.L., Czerwinski K.R., Felmy A.R., Lezama-Pacheco J.S., Kalmykov S.N.,Moore D.A., Myasoedov B.F. Multiscale speciation of U and Pu at Chernobyl, Hanford, Los Alamos, McGuire AFB, Mayak, and Rocky Flats. Environmental Science and Technology, 2015, V.49 (11),p. 6474 - 64842. DOI: 10.1021/es506145b

Kuzenkova A.S., Plakhova T.V., Svetogorov R.D., Kulikova E.S., Trigub A.L., Yapaskurt V.O., Egorov A.V., Toropov A.S., Averin A.A., Shaulskaya M.D., Tsymbarenko D.M., Romanchuk A.Yu.,Kalmykov S.N. Neglected solid phase pentavalent plutonium carbonate in the environment. Environmental Science: Nano, 2024, V. 11 (10), p. 4381 - 43904 DOI: 10.1039/d4en00283k

Kuzenkova A.S., Plakhova T.V., Nevolin I.M., Kulikova E.S., Trigub A.L., Yapaskurt V.O., Shaulskaya M.D., Tsymbarenko D.M., Romanchuk A.Yu., Kalmykov S.N. Formation of Neptunium(V)Carbonates: Examining the Forceful Influence of Alkali and Alkaline Earth Cations. Inorganic Chemistry, 2023, V. 62 (51), p. 21025 - 2103525 DOI: 10.1021/acs.inorgchem.3c02737

Plakhova T.V., Romanchuk A.Yu., Seregina I.F., Svetogorov R.D., Kozlov D.A., Teterin Yu.A., Kuzenkova A.S., Egorov A.V., Kalmykov S.N. From X-ray Amorphous ThO2 to Crystalline Nanoparticlesthrough Long-Term Aging at Room Temperature. Journal of Physical Chemistry C, 2023, V. 127 (1), p. 187 – 195. DOI: 10.1021/acs.jpcc.2c05814

Romanchuk A.Yu., Trigub A.L., Plakhova T.V., Kuzenkova A.S., Svetogorov R., Kvashnina K.O., Kalmykov S.N. Effective coordination numbers from EXAFS: general approaches for lanthanide andactinide dioxides. Journal of Synchrotron Radiation, 2022, V. 29, p. 288 - 2941 DOI: 10.1107/S160057752101300X

Rozhkova A.K., Kuzmenkova N.V., Pryakhin E.A., Mokrov Y.G., Kalmykov S.N. Artificial radionuclides association with bottom sediment components from Mayak Production Associationindustrial reservoirs. Journal of Environmental Radioactivity, 2021, V. 232, 106569. DOI: 10.1016/j.jenvrad.2021.106569

Gerber E., Romanchuk A.Yu., Pidchenko I., Amidani L., Rossberg A., Hennig Ch., Vaughan G.B.M., Trigub A.L., Egorova T., Bauters S., Plakhova T.V., Hunault M., Weiss S., Butorin S.M., ScheinostA.C., Kalmykov S.N., Kvashnina K.O. The missing pieces of the PuO2 nanoparticle puzzle. Nanoscale 2020, V. 12 (35), p.18039 – 18048. DOI: 10.1039/d0nr03767b

Romanchuk A.Yu., Vlasova I.E., Kalmykov S.N. Speciation of Uranium and Plutonium From Nuclear Legacy Sites to the Environment: A Mini Review. Frontiers in Chemistry, 2020, V. 812, 630.DOI: 10.3389/fchem.2020.00630

Kvashnina K.O., Romanchuk A.Yu., Pidchenko I., Amidani L., Gerber E., Trigub A., Rossberg A., Weiss S., Popa K., Walter O., Caciuffo R., ScheinostA.C., Butorin S.M., Kalmykov S.N. A NovelMetastable Pentavalent Plutonium Solid Phase on the Pathway from Aqueous Plutonium(VI) to PuO2 Nanoparticles. Angewandte Chemie - International Edition, 2019, V. 58 (49), p. 17558 – 17562.DOI: 10.1002/anie.201911637

Plakhova T.V., Romanchuk A.Yu., Butorin S.M., Konyukhova A.D., Egorov A.V., Shiryaev A.A., Baranchikov A.E., Dorovatovskii P.V., Huthwelker Th., Gerber E., Bauters St., Sozarukova M.,Scheinost A.C., Ivanov V.K., Kalmykov S.N., Kvashnina K.O. Towards the surface hydroxyl species in CeO2 nanoparticles. Nanoscale, 2019, V. 11 (39), p. 18142 – 18149. DOI: 10.1039/c9nr06032d

Romanchuk A.Yu., Plakhova T.V., Egorov A.V., Egorova T.B., Dorovatovskii P.V., Zubavichus Y.V., Shiryaev A.A., Kalmykov S.N. Redox-mediated formation of plutonium oxide nanoparticles.Dalton Transactions, 2018, V. 47 (32) p.11239 – 11244. DOI: 10.1039/c8dt02396d

Патенты лауреата:

Жеребцов Александр Анатольевич, Германов Александр Владимирович, Варлаков Андрей Петрович, Петров Владимир Геннадиевич, Калмыков Степан Николаевич, Матвеенко Анна Вячеславовна. Способ иммобилизации твердых отходов пирохимической переработки отработанного ядерного топлива. RU2 775 511 C2

Иванов Владимир Константинович, Романчук Анна Юрьевна, Шекунова Таисия Олеговна, Петров Владимир Геннадиевич, Баранчиков Александр Евгеньевич, Иванова Ольга Сергеевна, Еров Хурсанд Эльмуродович, Калмыков Степан Николаевич. Способ иммобилизации тория(IV) из водных растворов сорбентом на основе гидроортофосфата церия(IV). RU 2 676624 C1

Сапожников Юрий Александрович, Калмыков Степан Николаевич, Антипов Андрей Владимирович. Проточный черенковский детектор для измерения бета-радиоактивности воды. RU 2 525 599 C2

Бахия Тамуна, Романчук Анна Юрьевна, Калмыков Степан Николаевич, Веселов Николай Анатольевич. Способ получения высокопористых сорбентов, модифицированных углеродными наноматериалами, для очистки водных растворов от нефти и нефтепродуктов. RU 2 803 245 C1

Жуйков Борис Леонидович, Калмыков Степан Николаевич, Алиев Рамиз Автандилович, Ермолаев Станислав Викторович, Коханюк Владимир Михайлович, Коняхин Николай Александрович, Тананаев Иван Гундарович, Мясоедов Борис Федорович. Способ получения актиния-225 и изотопов радия и мишень для его осуществления (варианты). RU 2 373 589 C1

Новичков Даниил Андреевич, Матвеев Петр Игоревич, Калмыков Степан Николаевич. Держатель образцов для регистрации спектров рентгеновского поглощения в инертной атмосфере. RU 205 232 U1

Ширшин Евгений Александрович, Калмыков Степан Николаевич, Фадеев Виктор Владимирович, Будылин Глеб Сергеевич, Петров Владимир Геннадиевич. Способ определения парциальных концентраций физико-химических форм урана (VI). RU 2 515 193 C2

Сапожников Юрий Александрович, Травкина Анна Вячеславовна, Трофимова Татьяна Петровна, Сапожникова Любовь Дорофеевна, Калмыков Степан Николаевич. Парный гамма-спектрометр для регистрации высокоэнергетического гамма-излучения. RU 189817 U1

Boris Leonidovich Zhuikov, Stepan Nikolaevich Kalmykov, Ramiz Avtandilovich Aliev, Stanislav Viktorovich Ermolaev, Vladimir Mikhailovich Kokhanyuk, Nikolai Alexandrovich Konyakhin, IvanGundarovich Tananaev, Boris Fedorovich Myasoedov. Method for producing actinium-225 and isotopes of radium and target for implementing same. US9058908B2

James M. Tour, Alexander Slesarev, Dmitry V. Kosynkin, Anna Y. Romanchuk, Stepan N. Kalmykov. Adsorption of actinides in cationic form from aqueous solutions. US9511346B2