Principala preocupare a activităţii mele profesionale si de cercetare stiintifica cuprinde perioada 1970-1994 la Institutul National de Cercetare si Dezvoltare pentru Tehnologii Izotopice si Moleculare din Cluj-Napoca iar din 1994 si pana in prezent ca profesor universitar la Facultatea de Automatica si calculatoare a Universitatii Tehnice din Cluj Napoca.Ca cercetator stiintific principal gradul II, la ITIM Cluj Napoca,Laboratorul de Separari izotopice, activitatea mea a constat în cercetarea, proiectarea, experimentarea şi automatizarea proceselor tehnologice de separare a izotopilor stabili, compuşi marcaţi cu aceşti izotopi, precum şi a tehnologiilor utilizate în energetica nucleară.

O sinteză asupra activităţii mele profesionale ca cercetător ştiinţific ar cuprinde peste 79 rapoarte ştiinţifice din care 31 cu caracter experimental, 30 proiecte de execuţie şi 24 tehnologii noi elaborate şi omologate.

Colectivul din care am făcut parte a studiat separarea izotopului greu al oxigenului (¹⁸O), cercetări cu caracter secret care s-au efectuat în perioada 1971 – 1980 şi care s-au concretizat în proiectarea, construirea, experimentarea şi operarea în regim de producţie a unei cascade de separare a acestui izotop. Produsul cascadei de separare a fost livrat sub formă de compuşi marcaţi la diferiţi beneficiari .

Realizarea cascadei productive a ¹⁸O prin schimb izotopic cuplată cu cascada pentru separarea ¹⁵N constituie o premieră mondială în domeniu, fiind subiectul tezei mele de doctorat.

1.   Axente D.,Abrudean M,Baldea A,Nitrogen isotope exchange nitric oxide and nitric acid, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry,Articles,Vol 207,No 1 (1996) pag. 163-170

2.  Axente D.,Abrudean M.,Baldea A.,The rate of 15N/14N isotope exchange in NO-HNO₃,system at different nitric oxide pressures, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry,Articles,Vol 222,Nos  1-2 (1997)pag.149-15

1.   Abrudean M., Axente D., Bâldea A., Enrichment of ¹⁵N and ¹⁸O by chemical Exchange Reaction between Nitrogen Oxides (NO, NO₂) and Aqueous Nitric Acid, Isotopenpraxis, Isotopenpraxis, Isotopes in Environmental and Health Studies, 17(11), ISSN 1025-6016 , 1477-2639 , Germany, 1981, 377-382.

2.  Muresan V,Unguresan M.L,Abrudean   M. Vălean H,Clitan I,  Motorga R, Ceuca E, Fiscă M.AI versus Classic Methods in Modelling Isotopic Separation Processes: Efficiency Comparison . Mathematics 2021, 9, 3088(S1)Q₁

3.  Mureşan V, Abrudean M, Mihaela-Ligia Ungureşan, Iulia Clitan, Coloşi T, “Control of the 18O isotope separation process”, 2016 IEEE     11th International Symposium on Applied Computational Intelligence and Informatics (SACI 2016), 12-14 Mai, 2016, pp. 283 – 288.

Separarea izotopului ¹³C s-a realizat prin distilarea criogenica la -192 ⁰C a monoxidului de carbon   pe o cascada formata din trei coloane de separare, cu o inaltime de 7m fiecare,utilizand azotul lichid ca agent de racire in condensatorul instalatiei,instalatia avand  o camasa vidata (10^-3Pa) pentru izolare termica .Instalatia de distilare imbogateste CO de la concentratia naturala de 1,1% ¹³C la 70% ¹³C.

Instalatie experimentala de separare a ¹³C prin distilare

criogenica a monoxidului de carbon(-192 ⁰C)

1.Mihail Ioan Abrudean, Mihaela-Ligia Ungureşan, Helga Silaghi, Vlad Mureşan, Adrian Codoban, “Experimental Identification of the ¹³C Isotope Separation Process by Cryogenic Distillation on a Two Column Separation Cascade”, 15th International Conference on Engineering of Modern Electric Systems (ICEMES 2019), 13-14 Iunie, 2019, Oradea, Romȃnia.

O sinteza originala a  rezultatelor proprii de cercetare proiectare,constructie si experimentare a instalatiilor productive, este prezentata in cartea Separarea izotopilor stabili ¹⁵N,¹⁸O,¹⁰B,¹³C prin schimb izotopic publicata in Editura Casa Cartii de Stiinta Cluj Napoca 1995.

1.Axente D., Abrudean M., Bâldea A., Separarea ¹⁵N, ¹⁸O, ¹⁰B, ¹³C prin Schimb Izotopic, Editura Casa Cărţii de Ştiinţă, ISBN 973-9654-4-3, Cluj Napoca, Napoca,1995,p.263

Începând cu anul 1977 şi până în 1982, la solicitarea Institutului de Reactori Nucleari Energetici din Piteşti, am elaborat tehnologia de recuperare a vaporilor de apă grea (D₂O) din atmosfera încăperilor reactorului nuclear de tip CANDU 700 de la Cernavodă. Datele obţinute pe instalaţia de laborator, au stat la baza întocmirii temei de proiectare şi a proiectului de execuţie pentru cele 11 instalaţii complet automatizate necesare Reactorului nr. 1 de la Cernavodă. Colectivul nostru a realizat şi schema standului de încercare a acestor instalaţii şi a participat efectiv la efectuarea testelor la IUC Ploieşti, unde au fost realizate aceste unităţi care funcţionează acum în reactorul de la Cernavodă.

În programul de construcţie al laserilor de mare putere, în colaborare cu IFTAR Bucureşti, am construit şi experimentat laserul TEA cu CO₂, N₂, He (putere 500W, cu rata de repetitie a impulsurilor între 1 – 100 Hz), cel mai puternic laser din ţară (puterea unui impuls laser fiind de 25Mw) omologat ca prototip în 1986. El a fost destinat separarii izotopilor prin excitare selectiva laser, putand fi considerat precursorul laserului actual  pe platforma de la Bucuresti-Magurele.

1.Chiş I., Ciura A., Drăgănescu V., Drăgulinescu D., Grigorescu D., Grigoriu C., Paşu M.I., Velculescu V.G., Abrudean M., Axente D., Bâldea A., Gliga M., Design and Performance of a High Repetition Rate TEA CO₂ Laser, J. Phys. E. Sci. Instrum., 21, England, 1988, 393-396.

O tematică de mare amploare, dificultate şi întindere (1982 – 1992) pe care am abordat-o, se referă la elaborarea tehnologiei de obţinere a hexafluorurii de uraniu, omologată în 1989 şi brevetată la OSIM Bucureşti. Analizele efectuate pe produs confirmă utilizarea ei la obţinerea combustibilului nuclear. Producerea UF₆ s-a făcut pe o instalaţie în flux continuu prin fluorurarea în pat fluidizat a concentratelor de uraniu (obţinute în procesul de producere al îngrăşămintelor fosfatice la Combinatul Năvodari), cu fluor elementar produs prin electroliză.

Tehnologia de obţinere a hexafluorurii de uraniu

1.  Axente D., Abrudean M., Bâldea A., Obţinerea hexafluorurii de uraniu în flux continuu, Revista de Chimie, 38(10), ISSN: 0034-7752, Bucureşti, 1987, 33-38. IF 1,412

2.Abrudean M. şi alţii, Producerea hexaflorurii de uraniu utilizând concentrate de uraniu, Brevet nr. 101344/09.04.1990.

3.Abrudean M., Axente D., Bâldea A., Electrolizor pentru producerea fluorului, Revista de Chimie, 40(5), ISSN: 0034-7752, Bucureşti, 1989, 401-403. IF 1,412

4. Bâldea A., Axente D., Abrudean M., Mercea V., Bratu C., Thermal Decomposition of Amonium Uranium Fluorides, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 111(2), ISSN: 0236-5731 (Print) 1588-2780 (online), Hungary, 1987, 423-428.IF 1,181

 

În perioada 1989 – 1993 am cercetat, proiectat, construit şi experimentat instalaţia pilot de producere a hexafluorurii de sulf, gaz cu proprietăţi dielectrice deosebite, utilizat de Electroputere Craiova în întrerupătoarele de înaltă tensiune. Cercetarea s-a finalizat cu un proiect pentru construirea unui modul de 7 tone SF₆/an la Combinatul BICAPA Târnăveni, funcţionând în regim automat.

1.Axente D., Abrudean M., Bâldea A., Obţinerea şi purificarea hexafluorurii de sulf, Revista de Chimie, 45(9), ISSN: 0034-7752, Bucureşti, 1994, 774-780.IF 1,412

In perioada 1994 si pana in prezent,activitatea de cercetare am desfasurat-o in colectivul de cercetare al Departamentului de Automatica al Facultatii de Automatica si Calculatoare din Universitatea Tehnica din Cluj Napoca.Ea s-a axat in principal pe modelarea,simularea si controlul proceselor cu parametri distribuiti si concentrati, cu aplicatii in procese de separare a izotopilor prin distilare criogenica,schimb chimic pe coloane in contracurent,procese energetice si procese industriale.Ea este  materializata in 17 carti, peste 300 lucrari stiintifice publicate in reviste sau comunicate la conferinte internationale (190 ISI), 5 brevete de inventie aplicate, 111 contracte de cercetare stiintifica ,22 teze de doctorat sustinute.

1.  Colosi T., Abrudean M., Ungureşan M.-L., Mureşan V., Analogical Modeling and Numerical Simulation Variant for Distributed Parameter Processes, with Applications in Isotope Separations, Chemistry and Thermo-energetics, AQTR 2014, Cluj-Napoca, Category number CFP14AQT-PRT; Code 106774, 2014.

2.  Muresan V,Unguresan M.L,Abrudean   M. Vălean H,Clitan I,  Motorga R, Ceuca E, Fiscă M.AI versus Classic Methods in Modelling Isotopic 3088(S1) Separation Processes: Efficiency Comparison . Mathematics 2021, 9,( Q₁₎

3.  Mureşan V,  Abrudean M, „Conducerea proceselor industriale , Editura Galaxia Gutenberg, Cluj-Napoca 2017, 181 pagini,     ISBN 978-973-141-699-1.

4.    Colosi T.., Abrudean M., Ungureşan M.-L., Mureşan V., Numerical Simulation Method for Distributed Parameters Processes using  the Matrix with Partial Derivatives of the State Vector, Ed. Springer,  ISBN 978-3-319-00013-8, 2013, pg. 418.

5.    Colosi T.., Abrudean M., Mureşan V., Cap. 27. Controlul Proceselor cu Parametri Distribuiţi”, din volumul II “Automatica, Editor coordonator Ioan Dumitrache, Editor Toma Dragomir, Editura Academiei Române, Bucureşti, România, 2013, pag. 603-657.