Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Российские ученые создали «светящееся стекло» для поиска нейтронов
Российские физики представили технологию создания сцинтилляционного стекла для регистрации нейтронов. Разработанная методика позволяет изготавливать этот материал в промышленных масштабах и реализуема в России. Технология пригодится для ядерной энергетики, медицины и в системах радиационного контроля.
Результаты опубликованы в журнале Physics of Particles and Nuclei. Сцинтилляционное стекло — материал, в котором ионизирующие частицы (гамма-кванты, альфа- и бета-частицы) производят световые вспышки — сцинтилляции. Такие материалы используются в детекторах излучения для регистрации и измерения энергии частиц. В основе представленного сцинтилляционного стекла используется изотоп лития-6, который является поглотителем и преобразователем нейтронов в заряженные частицы.
В своей работе ученые предложили способ изготовления сцинтилляционного стекла без использования высокотехнологичного оборудования. Это делает технологию доступной даже для небольших лабораторий. Полученный материал не уступает по своим характеристикам зарубежному аналогу.
Особенность новой технологии — использование СВЧ излучения. В предложенной методике излучение поглощается не только специально разработанным тиглем, но и самим расплавом. Это обеспечивает быстрый и равномерный нагрев. Выплавка стекла проводится в воздухе и занимает около двух часов.
Технология обеспечивает высокую чистоту расплава и оптимальное соотношение легирующих ионов Се3+ и Се4+. Эти ионы играют важную роль в процессе сцинтилляции, а правильное их соотношение позволяет добиться высокого световыхода и прозрачности материала. Также ученые заново разработали рецептуру шихты — порошковой смеси, из которой выплавляется стекло.
«Сцинтилляция в стекле — довольно тонкий процесс. Содержание каждого из компонентов оптимизировано, и отклонение от оптимального содержания любого из них ведет к снижению в первую очередь световыхода. Важнейший фактор, влияющий на эффективность регистрации нейтронов напрямую — содержание в стекле лития и, в частности, его изотопа с атомной массой 6», — объясняет Игорь Кресло, ведущий научный сотрудник лаборатории фундаментальных взаимодействий МФТИ.
Ученые провели эксперименты для определения световыхода и эффективности нового стекла. Результат показал, что световыход стекла равен 3900 ± 280 фотонов/нейтрон. Эффективность регистрации тепловых нейтронов для изготовленного стекла толщиной 1,05 миллиметра составляет 5,25 ± 1,06 %. Эти показатели лишь немногим уступают параметрам флагманского стекла GS20 зарубежного производства.
«В самом начале экспериментов у нас была задержка с приобретением трифторида церия высокой чистоты. Вспомнив, что кремни для зажигалок (не современных пьезо, а тех, конца прошлого века) содержат церий и лантан, мы ради любопытства попробовали выделить церий из десятка кремней и получить трифторид. И с этим реактивом у нас неожиданно получилось вполне приличное сцинтилляционное стекло!» — поделился открытием Игорь Кресло.
В дальнейших исследованиях ученые планируют увеличить содержание лития-6 в стекле для повышения эффективности регистрации нейтронов. Также они рассматривают возможность использования чистого изотопа лития-7 для изготовления двух типов стекол с разной чувствительностью к нейтронам. Комбинация этих материалов позволит улучшить селективность к нейтронам и минимизировать влияние фоновой гамма-радиации.
В работе участвовали ученые из МФТИ, Объединенного института ядерных исследований и НИЦ «Курчатовский институт».
Telegram 
Дзен 
VK В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Метеорологи рассчитали гипотетические температурные и радиационные аномалии после локального ядерного конфликта в Восточной Европе. Согласно вычислениям, выброс масс сажи в стратосферу спровоцировал многолетнее похолодание в Северном полушарии и перенос радиоактивной пыли за экватор. Однако модель полностью опиралась на спорные вводные и описала скорее крайний теоретический предел климатических изменений.
Наскальное искусство кенийского убежища Какапел всегда было летописью смены целых культур: геометрические узоры, коровы и абстрактные знаки накладываются там друг на друга в четыре четких слоя. Исследователи не только разделили эти слои, но и определили, что древнейшие рисунки оставили пигмееобразные охотники, а поздние изображения коров и геометрии — нилотоязычные скотоводы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно