Радиационно-физические, радиохимические и нанотехнологические исследования на пучках ускоренных тяжелых ионов

Участвующие страны и международные организации:

Беларусь, Болгария, Великобритания, Венгрия, Вьетнам, Германия, Испания, Казахстан, Китай, Куба, Молдова, Монголия, Польша, Россия, Румыния, Сербия, Словакия, США, Украина, Чехия, ЮАР. 

Изучаемая проблема и основная цель исследований:

Переход на новый уровень исследований и разработок в области радиационной физики твердого тела, прикладной радиохимии и материаловедения с выходом на нанотехнологические приложения. Главные акценты будут сделаны на модификацию материалов в нанометровом диапазоне, на исследование эффектов, производимых тяжелыми ионами в веществе, с целью выяснения фундаментальных механизмов и разработки нанотехнологических приложений ионных пучков. Модернизация инструментальной базы ЛЯР для получения медицинских изотопов и развития методов модификации материалов. 

Ожидаемые результаты по завершении этапов темы или проектов:

1. Детальные исследования структурных эффектов, вызываемых тяжелыми ионами в материалах, направленные на понимание фундаментальных механизмов взаимодействия ионов с веществом и на применение пучков ускоренных тяжелых ионов в нанотехнологиях. 
   
   
2. Исследования радиационной стойкости материалов, облучаемых высокоэнергетическими многозарядным ионами, включая тестирование электронных компонент для космических применений в режиме реального времени. 
   
   
3. Синтез наноструктурированных материалов и исследование их оптических, электрических и магнитных свойств. 
   
   
4. Разработка следующих поколений функциональных трековых мембран и основанных на них функциональных материалов для оптических, медицинских, биохимических и сенсорных применений. 
   
   
5. Развитие гибридных технологий, сочетающих в себе ионно-трековую технологию с технологиями тонкопленочных покрытий, многослойных композитов, и модификации поверхности. 
   
   
6. Получение радиоизотопов для ядерной медицины и радиоэкологических исследований с использованием гамма-квантов, альфа-частиц и ионных пучков. 
   
   
7. Создание специализированных каналов для проведения прикладных исследований на вновь создаваемом циклотроне ДЦ-280 и модернизированном циклотроне У-400R. 
   
   
8. Развитие лабораторного комплекса в новом лабораторном корпусе ЛЯР в кооперации с Международным Инновационным Нанотехнологическим Центром (МИНЦ, совместный проект ОИЯИ и Роснано). 
   
   

Ожидаемые результаты по этапам темы или проектам в текущем году:

1. Исследование температурной зависимости морфологии латентных треков в радиационно-стойких диэлектриках. 
   
   
2. Исследования влияния облучения тяжелыми ионами высоких энергий на процессы агломерации гелия и водорода в керамиках и ДУО сплавах. 
   
   
3. Разработка и исследование фильтрационных и сорбционных свойств трековых мембран с неорганическими (Ti, TiO₂ и ZnO) покрытиями. 
   
   
4. Изучение сорбционных, диффузионных и осмотических процессов в нанопорах, полученных по ионно-трековой технологии. 
   
   
5. Разработка и исследование ГКР-сенсоров на основе трековых мембран, модифицированных наноструктурированными слоями серебра и монооксида кремния. 
   
   
6. Исследование свойств наносуспензий серебра, полученных электроискровым методом, как ГКР-активных покрытий для высокочувствительных мембран-сенсоров. 
   
   
7. Применение ядерно-физических методов анализа для исследования микроэлементного состава объектов окружающей среды (Болгария, Монголия, ЮАР). 
   
   
8. Разработка методик синтеза и радиохимического выделения радионуклидов, перспективных для ядерной медицины и радиоэкологии. Создание аппаратуры и проведение экспериментов на пучках микротрона МТ-25.