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 Исследование показало, что длина ресниц ассоциируется у людей не только со здоровьем и привлекательностью, но и воспринимается как сигнал с сексуальным подтекстом.
Усеянный шипами нарост на лбу у самцов глубоководных рыб химер оказался настоящими зубами, растущими вне ротовой полости. Этот орган, аналогов которому не находили ранее, используется для удержания самки во время спаривания.
Борьба человечества с патогенами продолжается, так как микробы находят все новые пути обхода иммунной системы и эффекта лекарств. Поэтому необходимо создавать качественно новые методы лечения и диагностики заболеваний. Исследователи МФТИ и университета «Сириус» с этой целью получили новые наноматериалы на основе ДНК. Они открывают возможность избирательно убивать патогены и раковые клетки, но не здоровые ткани, благодаря решениям логических задач молекулярными компьютерами.
Глубоководная жизнь нам, сухопутным, кажется инопланетной. В недавней экспедиции морские биологи погрузились на дно пятого по глубине Курило-Камчатского желоба. Они преодолели 9500 метров толщи воды и встретили удивительно богатые сообщества организмов, живущих благодаря хемосинтезу. Тысячи километров дна покрывает беспозвоночная жизнь, которая питается благодаря бактериям, окисляющим метан. Naked Science поговорил с одним из авторов исследования.
Для разрыва связи между атомами водорода понадобились золото, титан и ультрафиолетовое излучение. Полученный водород ученые использовали для преобразования углекислого газа в этилен.
В данных космического телескопа «Джеймса Уэбба» ученые обнаружили объект, который может оказаться галактикой, сформировавшейся всего через 90 миллионов лет после Большого взрыва. Если открытие подтвердится, она станет абсолютным рекордсменом, побив рекорд предыдущего чемпиона почти на 200 миллионов лет. Однако исследователи осторожны — загадочный сигнал может иметь и другое, не менее интересное объяснение.
Недавнее появление в Солнечной системе межзвездного объекта 3I/ATLAS вызвало новую волну обсуждения вопроса о том, как отличить комету или астероид от внеземного космического корабля либо другого артефакта, не созданного человечеством. Астрономы рассказали, что у искусственного объекта могут быть четыре характерные особенности.
Влияет ли формат знакомства на качество последующих романтических отношений в паре? Научные данные на этот счет разнятся. Новое исследование по вопросу представила группа психологов из Польши, Австралии и Великобритании. В попытке понять, при каком сценарии удовлетворенность отношениями выше, а любовь крепче — когда двое нашли друг друга в Сети или познакомились в жизни, — ученые опросили свыше 6000 тысяч человек из разных стран.
Глубоководная жизнь нам, сухопутным, кажется инопланетной. В недавней экспедиции морские биологи погрузились на дно пятого по глубине Курило-Камчатского желоба. Они преодолели 9500 метров толщи воды и встретили удивительно богатые сообщества организмов, живущих благодаря хемосинтезу. Тысячи километров дна покрывает беспозвоночная жизнь, которая питается благодаря бактериям, окисляющим метан. Naked Science поговорил с одним из авторов исследования.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
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