Все новости

Физики изучили свойства перспективного материала для атомной промышленности

Они сделали это с помощью спектроскопии EXAFS

ТАСС, 31 октября. Российские физики с помощью спектроскопии изучили свойства новых металл-углеродных нанокомпозитов, которые предназначены для безопасного хранения ядерного топлива и использования в ядерной медицине. Об этом в четверг сообщила пресс-служба Института ядерной физики им. Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук (ИЯФ СО РАН).

"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", - говорится в сообщении.

Такие металл-углеродные нанокомпозиты были созданы в Петербургском институте ядерной физики им. Б. П. Константинова НИЦ "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ПИЯФ) на основе иттрия и углерода. В Центре коллективного пользования "Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения" (ЦКП СЦСТИ) ИЯФ СО РАН при помощи метода EXAFS спектроскопии их исследовали и получили дополнительную информацию о новых материалах.

"При помощи EXAFS спектроскопии мы исследовали образцы, приготовленные коллегами из НИЦ "Курчатовский институт" - ПИЯФ в разных технологических условиях и увидели, что в зависимости от температуры пиролиза иттрий может существовать (стабилизироваться) в различных формах. 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", - рассказал один из авторов работы Владимир Кривенцов.

Результаты EXAFS спектроскопии подтверждают данные, которые получили специалисты ПИЯФ 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 Кривенцова, подобные системы всегда изучаются комплексом физико-химических методов, потому что для научного исследования важна полнота и достоверность, а возможности методов, и, следовательно, информация, которую с их помощью получают ученые, могут значительно различаться. В частности, дифракция не видит маленькие кластеры, потому что они рентгеноаморфны, а EXAFS спектроскопия фиксирует. Однако на хорошо окристаллизованных многофазных системах дифракция позволяет достоверно определить все фазы, что не всегда возможно для EXAFS.