04-5-1131-2017/2021
 
Приоритет: 1
   
Статус: Одобрена


Радиационно-физические, радиохимические
и нанотехнологические исследования на пучках
ускоренных тяжелых ионов
  
Руководители темы:    Дмитриев С.Н.
Апель П.Ю.

Участвующие страны и международные организации:
Беларусь, Болгария, Венгрия, Вьетнам, Германия, Испания, Казахстан, Китай, Куба, Молдова, Монголия, Польша, Россия, Румыния, Сербия, Словакия, США, 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. Формирование субнанометровых каналов в облученных ионами полиэтилентерефталатных пленках комбинацией фотолитического воздействия и жидкостной экстракции. Исследование транспортных свойств получаемых ионоселективных мембран.

  2. Выяснение роли осмотических эффектов на стадии травления асимметричных трековых нанопор и взаимосвязи между их диодоподобными свойствами и осмотическими явлениями.

  3. Анализ методами просвечивающей электронной микроскопии и молекулярной динамики латентных треков быстрых тяжелых ионов в поликристаллическом и аморфном нитриде кремния как материале для утилизации минорных актинидов.

  4. Исследование воздействия высокоэнергетического ионного облучения на структуру и электрические свойства оксида графена.

  5. Исследование структурных эффектов и закономерностей газового распухания ферритных сталей ядерных реакторов с помощью методов электронной микроскопии.

  6. Получение и характеризация функциональных полимерных нановолокон, включая биоразлагаемые, иммобилизованных на поверхности металлизированных трековых мембран для мембранно-сорбционного разделения растворов электролитов.

  7. Формирование, структура и состав супергидрофобных покрытий на поверхности трековых мембран, получаемых методом электронно-лучевого диспергирования полимеров в вакууме, для применения в процессах мембранной дистилляции.

  8. Применение ренгенофлюоресцентного и гамма-активационного анализа для оценки экологической нагрузки от действующих промышленных объектов, в частности угольных ТЭЦ (сотрудничество с Монголией).

  9. Расширение парка оборудования и внедрение в лабораторную практику новых физико-химических методов исследования (спектроскопия гигантского комбинационного рассеяния, динамического рассеяния света, измерения термо- стабилизированных токов в диэлектриках) и синтеза (электроспиннинг) наноструктур.

  10. Разработка технико-экономического обоснования на создание циклотрона ДЦ-140.

Основные этапы темы:
  Этап темы или эксперимент Руководители Статус проекта или эксперимента
  Лаборатория или другие
подразделения ОИЯИ
Основные исполнители
1. Исследование радиационной
повреждаемости твердого тела
и образования наноструктур
Скуратов В.А.
Апель П.Ю.
Набор данных
  ЛЯР
 
Алтынов В.А.,  Блонская И.В.,  Иванов О.М.,  Кирилкин Н.С.,  Корнеева Е.А.,  Кравец Л.И.,  Криставчук О.В.,  Лизунов Н.Е.,  Нечаев А.Н.,  Орелович О.Л.,  Реутов В.Ф.,  Семина В.К.,  Сохацкий А.С.,  Ширкова В.В.,  Щеголев Д.В.
  ЛИТ
 
Трофимов В.В.
  ЛНФ
 
Куклин А.И.,  Фронтасьева М.В.,  Бобриков И.А.
2. Получение ультрачистых
изотопов
Дмитриев С.Н.
Изготовление
  ЛЯР
 
Альбин Ю.В.,  Божиков Г.А.,  Востокин Г.К.,  Густова М.В.,  Дробина Т.П.,  Стародуб Г.Я.,  Сабельников А.В.
3. Радиоаналитические
исследования
Густова М.В.
Набор данных
  ЛЯР
 
Густова Н.С.,  Каплина С.П.,  Сабельников А.В.
4. Проект циклотронного
комплекса ДЦ-140
Гульбекян Г.Г.
Изготовление
  ЛЯР
 
Богомолов С.Л.,  Веревочкин В.А.,  Гикал Б.Н.,  Иванов Г.Н.,  Иваненко И.А.,  Калагин И.В.,  Казаринов Н.Ю.,  Костырев В.А.,  Осипов Н.Ф.,  Пащенко С.В.,  Пчелкин Н.Н.,  Семин В.А.,  Хабаров М.В.
  ЛФВЭ
 
Фатеев А.А.,  2 чел.

 

Сотрудничество по теме:  
Страна или
международная
организация
Город Институт или
лаборатория
Участники Статус
Беларусь Минск БГУ Казючиц Н.М. + 1 чел.
Углов В.В. + 3 чел.
Тиванов М.С. + 4 чел.
Совместные работы
Обмен визитами
  Гомель ГГУ Хохомов С.А.. + 4 чел. Совместные работы
Обмен визитами
    ИММС НАНБ Плескачевский Ю.М.
Станкевич В.С.
+ 2 чел.
Совместные работы
Обмен визитами
Болгария Пловдив PU Маринова С. Протокол
Вьетнам Ханой IOP VAST Тип ТранДук + 3 чел. Совместные работы
Казахстан Нур-Султан АФ РГП ИЯФ Здоровец М.В.
+ 4 чел.
Совместные работы
    ЕНУ Акалбеков А.Т. + 4 чел. Совместные работы
    НУ Тихонов А.В.
Утегулов Ж. + 3 чел.
Совместные работы
  Алма-Ата ФТИ Кислицын С.Б. + 3 чел.
Мукашев Б.Н. + 8 чел.
Совместные работы
Куба Гавана CEADEN Монталван А. Совместные работы
Молдова Кишинев ИПФ Акимова Е.А. Совместные работы
    МолдГУ Куляк И. Совместные работы
Монголия Улан-Батор CGL Ариунбат А. Протокол
    NRC NUM Норов Н. Совместные работы
Польша Варшава INCT Сартовска Б.
Староста В. + 3 чел.
Хмелевска-Сметанко Д.
+ 2 чел.
Совместные работы
    WUT Вишневский Р. + 2 чел. Совместные работы
  Люблин UMCS Будзински М. + 3 чел. Совместные работы
  Торунь UMK Лукашевич Е.
Шостенко А.Г.
Протокол
Россия Москва ИК РАН Васильев А.Б. + 2 чел. Совместные работы
    ИОФ РАН Гарн С.В.
Кузьмин Г.П.
Михайлова Г.Н.
Протокол
    ИСПМ РАН Гильман А.Б. Совместные работы
    МАИ Елинсон В.М. + 3 чел.
Слепцов В.В.
Совместные работы
    МИЭМ Бондаренко Г.Г. + 3 чел. Совместные работы
    НИИВС Зверьев В.В. + 2 чел. Совместные работы
    НИИЯФ МГУ Шведунов В.И. Совместные работы
    ФИАН Митрофанов А.В.
Никулин В.Я.
Совместные работы
  Владимир Владисарт Осипов Н.Н. Совместные работы
  Дубна Трекпор
Технолоджи
Терентьев В.А. Совместные работы
  Калининград БФУ им. И.Канта Савин В.В. + 2 чел. Протокол
  Краснодар КубГУ Никоненко В.В. + 3 чел. Совместные работы
  Новосибирск ИФП СО РАН Антонова И.В. + 2 чел. Совместные работы
  Обнинск РЕАТРЕК-Фильтр Соснин А.Н. Совместные работы
  С.-Петербург ФТИ им. А.Ф.Иоффе Калинина Е.В. + 2 чел. Совместные работы
  Черноголовка ИФТТ РАН Кукушкин И.В. + 3 чел. Совместные работы
    ФИНЭПХФ РАН Козловский В.И. Совместные работы
Румыния Бухарест CSSNT-UPB Енакеску М. Протокол
    IFIN-HH Драголичи А.К. Протокол
    UPB Еначеску М. Протокол
  Бая-Маре TUCN-NUCBM Раколта Д. Совместные работы
  Мэгуреле INFLPR Динеску Г. Протокол
Словакия Братислава IEE SAS Вавра И. Совместные работы
    PF SK Вайссабел р. Протокол
Чехия Прага CU Чижек Я. Совместные работы
  Брно BUT Флорал Ш. Совместные работы
  Оломоуц UP Пичусек И. Совместные работы
  Ржеж NPI CAS Вацик И.
Гнатович В. + 2 чел.
Совместные работы
Венгрия Будапешт GetGiro Kft Ковач З. Совместные работы
Германия Дармштадт GSI Траутманн К. Совместные работы
  Кведлинбург IST Данцигер М. Совместные работы
    MiCryon Technik Шульц А. Совместные работы
Сербия Белград INS "VINCA" Лаушевич З.
Петрович С.
Совместные работы
ЮАР Претория UP Хлаттшвайо Т. Совместные работы
  Беллвилл UWC Петрик Л. Совместные работы
  Порт-Элизабет NMU Ниитлинг Я.
Ченту З.
Совместные работы
  Стелленбос SU Россоу А. Совместные работы
Испания Валенсия UV Рамирес П. Совместные работы
Китай Пекин Beijing Fert Co Ши-Лун Гуо Совместные работы
    PKU Юганг Ванг Совместные работы
США Стэнфорд SU Ивинг Р. Совместные работы
  Ноксвилл UTK Зинкле С. Совместные работы
  Ок-Ридж ORNL Власюк И.
Ланг М.
Совместные работы