сегодня: 06.12.2019

[сделать стартовой]

Рубрики
Общество
Экономика
Политика
Спорт
Наука
Культура
Образование
Здравоохранение
Информационные технологии
Силовые структуры
Криминал
Происшествия
Экология
Недвижимость
Нск-риэлт
Байкал
Национальные проекты
Лес - богатство Сибири
Нефть и газ Сибири
Сибирский уголь
Научно-технический прогресс
Сибиряки
Мир вокруг нас
Интервью
Актуально

Сибирский федеральный округ
Реклама


Наука и жизнь

Луна образовалась в результате ядерного взрыва


Видеокамеры для "супермена"


"Конец света" в прямом смысле слова


Земные океаны и атмосфера появились благодаря метеоритной бомбардировке


Солнце на Земле


Искусственный интеллект совсем рядом



ТОП-20 инженерных чудес света



Четвероногий друг


Новости Байкала

2019-10-31 13:37:00 /РИА "Сибирь" /Новосибирск

Новосибирские физики "просветили" материал для атомной промышленности





Технологии долговременного хранения отходов ядерного топлива и многие другие задачи промышленности, ядерной медицины, сегодня требуют разработки и создания новых функциональных материалов. Перспективными являются наноуглеродные структуры (фуллерены, углеродные нанотрубки и другие формы углерода). Их свойства - термостойкость, электрическая проводимость, теплопроводность, прочность - можно усилить при помощи внедрения металлов.

В центре коллективного пользования "Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения" Института ядерной физики имени Г. И. Будкера СО РАН при помощи метода EXAFS-спектроскопии были проведены исследования образцов новых металл-углеродных нанокомпозитов, разработанных в Петербургском институте ядерной физики имени Б. П. Константинова (национальный исследовательский центр "Курчатовский институт").

Ключевой принцип изоляции радиоактивных отходов - наличие нескольких барьеров, сдерживающих распространение радионуклидов в окружающей среде. Один из способов первичной иммобилизации радиоактивных отходов - использование матриц металл-углеродных нанокомпозитов.

"Углерод химически инертен, способен выдерживать высокие температуры, его изотопы С12 и С13 имеют низкое сечение захвата нейтронов, - рассказывает научный сотрудник Курчатовского института, кандидат физико-математических наук Виктор Байрамуков. - Тесты на химическую, термическую и радиационную устойчивость пиролизатов, синтезированных из фракционированных высокоактивных отходов, показали результаты сопоставимые, а по химической устойчивости – превосходящие используемые в промышленности боросиликатные и фосфатные стекла. Также данные материалы могут найти применение в ядерной медицине - в качестве контрастирующих агентов".

Существуют различные традиционные способы создания металл-углеродных нанокомпозитов, то есть введения в углеродную матрицу атомов различных металлов. Специалисты Петербургского института ядерной физики разрабатывают собственную технологию, основанную на пиролизе (термическом разложении в бескислородной среде) соединений-предшественников (прекурсоров) молекул дифталоцианинов металлов и последующем их пиролизе. В качестве прекурсоров используются металлорганические соединения. Первые эксперименты были выполнены на системе металла иттрия и углерода.

Исследования локальной структуры образцов Курчатовского института проводились в Институте ядерной физики имени методом EXAFS (Extended X- ray Absorption Fine Structure) спектроскопии.

"При помощи EXAFS-спектроскопии мы исследовали образцы, приготовленные коллегами из Курчатовского института в Петербурге в разных технологических условиях, - добавляет научный сотрудник Института катализа имени Г. К. Борескова СО РАН, кандидат химических наук Владимир Кривенцов, - и увидели, что в зависимости от температуры пиролиза иттрий может существовать (стабилизироваться) в различных формах - в виде атомарно-диспергированного иттрия, иттриевых кластеров и наночастиц. Наличие различных форм и их соотношение обуславливает свойства синтезированного нанокомпозита. Также мы обнаружили короткие прочные связи металл-углерод, которые жестко фиксируют иттрий в углеродной матрице".

Результаты EXAFS-спектроскопии подтверждают данные, полученные специалистами в Петербурге методами просвечивающей электронной и атомно-силовой микроскопии, малоуглового рассеяния нейтронов, рентгеновской дифракции, и дополняют знания об изучаемых системах уникальными сведениями. Например, о локальной структуре образцов, то есть параметрах ближнего окружения атомов. Такую информацию каким-либо другим методом получить невозможно. По словам Владимира Кривенцова, подобные системы всегда изучаются комплексом физико-химических методов, потому что для научного исследования важна полнота и достоверность, а возможности методов, и, следовательно, получаемая информация, могут значительно различаться. Например, дифракция не «видит» маленькие кластеры, потому что они рентгеноаморфны, а EXAFS-спектроскопия «видит». Однако на хорошо окристаллизованных многофазных системах дифракция позволяет достоверно определить все фазы, что не всегда возможно для EXAFS.

"Метод EXAFS-спектроскопии является оригинальным методом исследования наноразмерных материалов от 1 нм и выше вне зависимости от их фазового состояния (твердого, жидкого, газообразного) и наличия или отсутствия упорядоченной структуры, - поясняет заведующий сектором Института ядерной физики СО РАН, кандидат физико-математических наук Константин Золотарев. - Поскольку при этом селективно выделяются данные только для одного химического элемента, метод позволяет изучать сложные системы, содержащие несколько химических элементов, и определять поочередно структуру локального окружения селективно выбранных атомов исследуемой системы. В России пользовательские станции, где реализован метод EXAFS-спектроскопии, находятся только в Институте ядерной физики и "Курчатовском институте".

Справка.

Центр коллективного пользования "Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения" создан на базе лабораторий Института ядерной физики СО РАН, в его деятельности могут принимать участие российские и зарубежные организации и ученые. Основой для деятельности центра являются крупные электрофизические установки: накопители электронов-позитронов ВЭПП-3 и ВЭПП-4М - источники синхротронного излучения, и Новосибирский лазер на свободных электронах - источник терагерцового излучения.

Алла Сковородина
,
руководитель пресс-службы ИЯФ СО РАН.



Cмотрите также:  Наука  Новосибирская область
Архив
пн вт ср чт пт сб вск
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
Поиск по сайту
Что? Где? Когда?
********

7 января 2020 года в Омске стартует экстремальный Рождественский полумарафон

*******
Сохраним Байкал!

Экологический кризис на Байкале: новый эпизод с сине-зелеными водорослями
Все о клещах

Новосибирские ученые: как уберечься от заболеваний, переносимых клещами

Планета Земля

2036 год: Апофеоз или Апокалипсис?


Катастрофы: возможность или неизбежность
О проекте Контакты Партнеры  
Rambler's Top100
Copyright © 2004-2009, РИА "Сибирь"
E-mail: rian@cn.ru
Телефон: 8(383) 214-20-12