СМИ о нас
| 19.06.25 | 17.06.2024 Научная Россия. Премию Померанчука присудили научному руководителю Астрокосмического центра ФИАН Игорю Новикову |
Премия имени И.Я. Померанчука в 2025 году присуждена научному руководителю Астрокосмического центра Физического института им. П.Н. Лебедева РАН Игорю Дмитриевичу Новикову.
Профессор Игорь Новиков отмечен за выдающийся вклад в общую теорию относительности и физику черных дыр.
Премия имени И.Я. Померанчука – премия в области теоретической физики. Ежегодно ее присуждают двум физикам-теоретикам – одному российскому и одному зарубежному.
В этом году лауреатом также стал профессор Михаил Шапошников, заведующий Лабораторией теории элементарных частиц и космологии, Институт физики EPFL, за основополагающие результаты в теории космологических фазовых переходов, включая генерацию барионной асимметрии во Вселенной.
Премия Померанчука учреждена в 1998 году, в год 85-летия со дня рождения ученого, а имена лауреатов называются непосредственно в день рождения Исаака Яковлевича – 20 мая.
Отметим, что член-корреспондент РАН И.Д. Новиков стал шестым сотрудником ФИАН – лауреатом Премии Померанчука. В 2000 году премию получил Е.Л. Фейнберг, в 2014 – Л.В. Келдыш, в 2020 – М.А. Васильев, в 2023 – А.А. Цейтлин, а в 2024 – И.В. Тютин.
Информация и фото предоставлены Отделом по связям с общественностью ФИАН
Источник фото: ФИАН
| 19.06.25 | 17.06.2025 Российская академия наук. Замена растворителя упростила производство светящихся полимеров из европия |
Исследователи из Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» и Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова нашли способ задавать свойства синтетическим материалам на основе европия — редкоземельного металла, излучающего красное свечение под ультрафиолетом, — применяя в производстве различные спирты.
Предложенный метод позволил регулировать структуру продуктов, их стабильность и эффективность люминесценции. При этом нестабильные соединения со временем сами перестраивались в прочные полимеры, которые светились ярче аналогов и выдерживали нагрев до 300 °C. Полученные данные позволят синтезировать новые материалы с контролируемыми оптическими свойствами для биомедицины, создания «умных» сенсоров и датчиков, а также для защиты денег и документов от подделок. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Inorganic Chemistry Communications.
Атомы европия формируют прочный полимер после растворения в спирте
Соединения на основе европия излучают красное свечение под действием ультрафиолета, благодаря чему широко используются в оптической электронике для создания дисплеев, лазерных кристаллов, медицинских и промышленных датчиков. Такие материалы производят с использованием двух типов органических молекул — лигандов. Отрицательно заряженные «антенные» лиганды поглощают ультрафиолетовый свет и передают энергию ионам европия. Однако при этом с металлом связываются молекулы растворителя, ухудшая его способность светиться, поэтому в синтезе применяют вспомогательные лиганды второго типа — нейтральные. Это молекулярные «заглушки», которые не дают растворителю встраиваться в соединения. Одновременное использование нескольких лигандов с различным строением и свойствами усложняет исследование и предсказание фотофизических свойств получаемых материалов.
Научный коллектив предложил способ производства соединений европия без дополнительных нейтральных лигандов. Новым материалам можно задать определённую структуру и свойства, растворяя хлорид европия с «антенным» лигандом в разных спиртах.
Учёные синтезировали экспериментальные образцы, используя семь разных спиртов. Во всех случаях комплексы европия сформировались в виде кристаллов различной формы и размера. Полученные соединения сначала были нестабильны, однако, когда спирт испарялся на воздухе или при нагреве, вещества приобретали одинаковую структуру в виде полимера — прочной молекулярной цепочки. При использовании объёмных спиртов с разветвлённым строением, таких как изопропанол или третбутанол, процесс полимеризации протекал значительно быстрее. Материалы, синтезированные с помощью линейных спиртов, например этанола или метанола, отличались большей стабильностью.
Кристаллы молекулярного (слева) и полимерного (справа) комплексов соединения европия
Авторы исследовали структуру восьми образцов (семи молекулярных комплексов и одного образующегося на их основе полимера) с помощью рентгеновских лучей. Оказалось, что в семи молекулярных соединениях ионы европия связывались с тремя «антенными» лигандами и двумя молекулами спирта. В полимере, полученном на основе этих соединений путём нагрева, образовалась дополнительная связь европия не со спиртом, а с «антенным» лигандом соседней молекулы, что придало материалу прочность. Химики также изучили физико-химические свойства всех полученных материалов и протестировали их способность люминесцировать — излучать свет под действием ультрафиолета. Люминесценция полимера оказалась в 1,5—3 раза интенсивнее, чем у нестабильных образцов.
Полимер также обладал уникальным люминесцентным «отпечатком»: он излучал яркий свет в тех диапазонах, где свечение других образцов угасало. Это позволит использовать вещество для маркировки банкнот и ценных документов, чтобы защитить их от подделок. Кроме того, результаты исследования открывают путь к созданию новых синтетических медицинских материалов для диагностики патологических изменений в тканях. Также синтезированные новым методом соединения будут полезны при производстве сенсоров для промышленного мониторинга, например выявления утечек вредных веществ.
Участник проекта Виктория Гончаренко изучает структуру образцов с помощью дифрактометра
«Подобных полимерных комплексов без дополнительного нейтрального лиганда в мире известно не более десяти. При этом наш оказался самым стабильным и наиболее эффективным по люминесценции. Исследование помогло понять, как формировать такие структуры. На следующем этапе мы планируем применить эти знания для синтеза соединений редкоземельных элементов с другими антенными лигандами со схожим химическим строением, а также изучить их свойства», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Виктория Гончаренко, младший научный сотрудник лаборатории «Молекулярная спектроскопия люминесцентных материалов» ФИАН.
Источник: пресс-служба РНФ.
| 19.06.25 | 17.06.2025 Stanural. Российские ученые создают светящиеся полимеры европия для биомедицины и сенсоров |
Команда исследователей из Физического института имени П.Н. Лебедева РАН, Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» и Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова представили инновационную технологию по созданию синтетических материалов на основе редкоземельного элемента — европия. Благодаря работе специалистов, среди которых Виктория Гончаренко, появился уникальный способ контролировать свойства новых светящихся полимеров, обладающих яркой и устойчивой люминесценцией.
Простое решение для сложных задач: выбор растворителя как ключ к успеху
Важной особенностью созданной технологии стало использование различных спиртов в качестве растворителей при синтезе, что дало возможность управлять структурой и характеристиками продуктов. В классических методах были необходимы дополнительные нейтральные лиганды, чтобы предотвратить негативное влияние молекул растворителя на светоизлучающие комплексы с европием. Российские ученые нашли элегантное решение: подбирать тип спирта для получения желаемой структуры, стабильности и яркости эмиссии. Такой подход снизил число вспомогательных компонентов и упростил весь производственный процесс.
Синтезируемые соединения отличались высокой степенью люминесценции даже спустя длительное время и выдерживали нагрев до 300°C, что позволяет применять их в самых разнообразных, в том числе и экстремальных, условиях. Неустойчивые на старте молекулы самостоятельно преобразовывались и образовывали прочные полимеры с улучшенными оптическими сверххарактеристиками.
Потенциал светящихся полимеров из европия в науке и индустрии
Материалы на основе европия давно востребованы для создания дисплеев, лазеров, сенсоров, а также в биомедицинских системах визуализации. Особенность предложенного подхода — возможность тонко настраивать свойства полимеров уже на этапе синтеза, варьируя только растворитель. Это открывает путь к новому поколению интеллектуальных сенсоров, маркеров для биодиагностики, а также средств для подлинной защиты документов, денег и произведений искусства от подделки.
Более того, научное открытие российской команды закладывает основы для создания «умных» датчиков, способных изменять свои характеристики в ответ на внешние воздействия, а также наносить на материалы микроскопическую встроенную защиту с уникальными оптическими кодами.
Кооперация ведущих научных центров и поддержка Российского научного фонда
Крупные научные центры России, включая ФИАН, НИУ ВШЭ, МГУ имени М.В. Ломоносова, скоординировали усилия для успешной реализации этого проекта. Исследование, выполненное при поддержке Российского научного фонда (РНФ), продемонстрировало важность кооперации в сфере современной химии и материаловедения. Под руководством профессора Виктории Гончаренко были разработаны новые методики синтеза, исследованы фотонные свойства полимеров из европия и продемонстрированы практические возможности для масштабирования технологии.
Российская научная школа в очередной раз подтвердила свои позиции в мировом научном сообществе, предложив эффективное, экологичное и универсальное решение для производства новых материалов.
Будущее биомедицины, электроники и системы защиты — за инновационными полимерами
Внедрение результатов этого исследования может существенно повлиять на развитие новых диагностических технологий, создание миниатюрных биосенсоров и лазерных устройств. Исключительную ценность имеют регулируемые оптические свойства, ведь именно они позволяют разрабатывать интеллектуальные системы безопасности и даже невидимые для глаза защитные метки. Эластичные полимерные материалы с европием становятся перспективной основой для изготовления гибких электроник, новых типов дисплеев и биосовместимых устройств, что подтверждает высокий прикладной и экспортный потенциал российской химии.
Совместные научные усилия и поддержка фундаментальных исследований обеспечивают устойчивое лидерство российских ученых в области высокотехнологичных редкоземельных материалов. Разработанная методика быстро адаптируется к нуждам различных отраслей, обещая новые решения для здравоохранения, промышленности и безопасности общества.
Научный мир делает уверенные шаги в создании инновационных материалов, что подтверждает уникальное исследование по синтезу соединений на основе европия с помощью различных спиртов. Семь разнообразных спиртов стали основой экспериментальных образцов, все из которых превратились в кристаллические структуры, отличающиеся размером и формой. Первоначально такие соединения отличались нестабильностью, однако после испарения спирта, что происходило либо на открытом воздухе, либо при умеренном нагревании, все они приобретали унифицированную структуру – длинную полимерную цепь, отличающуюся особой прочностью. Этот процесс интригующе ускорялся при использовании спиртов с разветвленными молекулами, например, изопропанола или третбутанола. В то же время линейные спирты, такие как метанол и этанол, обеспечивали полученным материалам высокую стабильность и надежность.
Новые горизонты кристаллических структур
Погружаясь в структуру этих соединений, ученые внимательно проанализировали восемь различных образцов — это семь молекулярных комплексов и один полимер, полученный на их основе. Для этого команда исследователей прибегла к методам рентгеноструктурного анализа, который позволяет глубоко изучить внутреннее строение веществ. Результаты поразили специалистов: во всех семи молекулярных соединениях ионы европия оказывались связанными с тремя уникальными лигандами-«антеннами», а также двумя молекулами спирта. В процессе нагрева эти связи изменялись: в итоговом полимерном продукте европий формировал дополнительную связь уже не со спиртом, а с лигандом соседней молекулы, что в корне меняло прочностные характеристики материала и делало его особенно устойчивым к внешним воздействиям.
Значительный интерес представляет и тот факт, что ученым удалось подробно изучить физико-химические свойства всех полученных материалов. Особое внимание уделялось способности к люминесценции — свойству излучать свет при воздействии ультрафиолета. Здесь наука сделала интереснейшее открытие: именно полимер демонстрировал свечение, превосходящее нестабильные молекулярные комплексы в 1,5–3 раза. Такая интенсивная люминесценция является перспективным признаком для создания новых технологий в различных сферах.
Уникальные свойства для защиты и диагностики
Особая гордость исследователей — наличие у полученного полимера уникального «люминесцентного отпечатка». Этот материал излучает яркий свет в диапазонах, где остальные образцы теряют свою активность. Благодаря этим редким свойствам полимер можно будет использовать как высокотехнологичную защиту для банкнот и важных документов: люминесцентная маркировка такого типа станет практически невозможной для подделки. Это открывает совершенно новые горизонты для обеспечения безопасности ценных бумаг и предотвращения мошенничества.
Современные достижения в химии также позволяют рассматривать такие полимеры как основу для создания новых медицинских материалов. Их разноуровневая и регулируемая структура даёт возможность разрабатывать диагностические средства для выявления патологических изменений в организмах пациентов. Молекулы с уникальными свойствами могут становиться маркерами, освещая проблемные зоны при проведении анализов или обследований. Это делает исследования на основе соединений европия важнейшим вкладом в развитие современной медицины.
Инновации для промышленности и экологии
Синтезированные современные соединения на основе европия и спиртов становятся мощным инструментом для промышленного мониторинга. Огромный потенциал новых материалов раскрывается при производстве ультрачувствительных сенсоров, работающих в самых сложных и ответственных условиях. Такие сенсоры позволяют обнаруживать даже незначительные утечки вредных веществ, сигнализируя о проблемах в режиме реального времени. Это чрезвычайно важно для хранения, транспортировки и использования химических веществ на предприятиях и в лабораториях.
Таким образом, работа ученых по синтезу кристаллических комплексов и полимеров европия с разными видами спиртов открывает двери в удивительный мир материалов будущего. Благодаря новым открытиям в структуре и свойствах полученных соединений, человечество получило эффективные инструменты для различных сфер — от защиты и диагностики до улучшения экобезопасности производства. Наука уверенно движется вперед, делая нашу жизнь и безопаснее, и ярче!
Создание уникальных полимерных комплексов без использования дополнительных нейтральных лигандов по-прежнему остается настоящим научным достижением. На сегодняшний день в мировой практике таких структур известно крайне мало – всего около десяти. Однако ученым удалось получить новый полимерный комплекс, который по многим показателям опережает известные аналоги: он значительно стабильнее и отличается яркой, эффективной люминесценцией. Этот успех вдохновляет на новые открытия и доказывает огромный потенциал отечественной науки!
Достижение в создании стабильных люминесцентных полимеров
В ходе работы исследователи смогли увидеть, как формируются подобные структуры на молекулярном уровне. Эти знания позволят значительно упростить дальнейший синтез полимерных материалов на основе редкоземельных элементов. Особое внимание уделяется изучению антеннных лигандов со схожей химической природой: они открывают простор для экспериментов и позволяют расширять область применения новых веществ. Подобные инновационные соединения необходимы для развития современных высокотехнологичных направлений – от медицинской диагностики и биосенсоров до оптоэлектроники и новых источников света.
“Созданный нами полимерный комплекс оказался не только самым стабильным, но и наиболее эффективным по показателям люминесценции. Исследование дало ответы на ключевые вопросы о формировании таких структур, а впереди у нас новые задачи: расширить возможности синтеза и изучить химические и физические свойства других соединений на основе различных антеннных лигандов”, — рассказывает Виктория Гончаренко, младший научный сотрудник лаборатории молекулярной спектроскопии люминесцентных материалов Физического института имени П.Н. Лебедева РАН. Ее оптимизм и уверенность в успехе команды можно назвать заслуженными – ведь полученные результаты уже сегодня находят признание в профессиональном сообществе и открывают двери к новым экспериментам.
Перспективы развития и применения новых материалов
Следующий этап исследований обещает быть не менее интересным. Ученые собираются использовать полученные знания для получения редкоземельных соединений с иными антеннными лигандами, обладающими схожим химическим строением. Такой подход расширит палитру люминесцентных материалов с исключительной стабильностью и свойствами, что в будущем будет способствовать разработке новых технологий освещения, созданию сенсоров и фотонных устройств нового поколения.
В целом, проделанная работа подчеркивает значимость российской научной школы в области химии и материаловедения. Инновационные открытия молодых исследователей становятся вкладом в развитие современного технологического общества. Научные команды продолжают успешно двигаться вперед, уверенно строя фундамент для будущих практических решений, которые сделают нашу жизнь комфортнее, ярче и интереснее!
| 19.06.25 | 17.06.2025 Indicator. Замена растворителя упростила производство светящихся полимеров из европия |
/imgs/2025/06/17/16/6850684/1832ccfaf6b5b47db6e9706cbbb9c667f1b3bb23.jpg)
Атомы европия формируют прочный полимер после растворения в спирте. Иллюстрация к статье.
© Victoria Gontcharenko et al. / Inorganic Chemistry Communications, 2025.
Ученые нашли способ задавать свойства синтетическим материалам на основе европия — редкоземельного металла, излучающего красное свечение под ультрафиолетом, — применяя в производстве различные спирты. Предложенный метод позволил регулировать структуру продуктов, их стабильность и эффективность люминесценции. При этом нестабильные соединения со временем сами перестраивались в прочные полимеры, которые светились ярче аналогов и выдерживали нагрев до 300°C. Полученные данные позволят синтезировать новые материалы с контролируемыми оптическими свойствами для биомедицины, создания «умных» сенсоров и датчиков, а также для защиты денег и документов от подделок. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Inorganic Chemistry Communications.
Соединения на основе европия излучают красное свечение под действием ультрафиолета, благодаря чему широко используются в оптической электронике для создания дисплеев, лазерных кристаллов, медицинских и промышленных датчиков. Такие материалы производят с использованием двух типов органических молекул — лигандов. Отрицательно заряженные «антенные» лиганды поглощают ультрафиолетовый свет и передают энергию ионам европия. Однако при этом с металлом связываются молекулы растворителя, ухудшая его способность светиться, поэтому в синтезе применяют вспомогательные лиганды второго типа — нейтральные. Это молекулярные «заглушки», которые не дают растворителю встраиваться в соединения. Одновременное использование нескольких лигандов с различным строением и свойствами усложняет исследование и предсказание фотофизических свойств получаемых материалов.
Исследователи из Физического института имени П.Н. Лебедева РАН (Москва), Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» (Москва) и Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва) предложили способ производства соединений европия без дополнительных нейтральных лигандов. Новым материалам можно задать определенную структуру и свойства, растворяя хлорид европия с «антенным» лигандом в разных спиртах.
Ученые синтезировали экспериментальные образцы, используя семь разных спиртов. Во всех случаях комплексы европия сформировались в виде кристаллов различной формы и размера. Полученные соединения сначала были нестабильны, однако, когда спирт испарялся на воздухе или при нагреве, вещества приобретали одинаковую структуру в виде полимера — прочной молекулярной цепочки. При использовании объемных спиртов с разветвленным строением, таких как изопропанол или третбутанол, процесс полимеризации протекал значительно быстрее. Материалы, синтезированные с помощью линейных спиртов, например этанола или метанола, отличались большей стабильностью.
Авторы исследовали структуру восьми образцов (семи молекулярных комплексов и одного образующегося на их основе полимера) с помощью рентгеновских лучей. Оказалось, что в семи молекулярных соединениях ионы европия связывались с тремя «антенными» лигандами и двумя молекулами спирта. В полимере, полученном на основе этих соединений путем нагрева, образовалась дополнительная связь европия не со спиртом, а с «антенным» лигандом соседней молекулы, что придало материалу прочность. Химики также изучили физико-химические свойства всех полученных материалов и протестировали их способность люминесцировать — излучать свет под действием ультрафиолета. Люминесценция полимера оказалась в 1,5–3 раза интенсивнее, чем у нестабильных образцов.
Полимер также обладал уникальным люминесцентным «отпечатком»: он излучал яркий свет в тех диапазонах, где свечение других образцов угасало. Это позволит использовать вещество для маркировки банкнот и ценных документов, чтобы защитить их от подделок. Кроме того, результаты исследования открывают путь к созданию новых синтетических медицинских материалов для диагностики патологических изменений в тканях. Также синтезированные новым методом соединения будут полезны при производстве сенсоров для промышленного мониторинга, например выявления утечек вредных веществ.
«Подобных полимерных комплексов без дополнительного нейтрального лиганда в мире известно не более десяти. При этом наш оказался самым стабильным и наиболее эффективным по люминесценции. Исследование помогло понять, как формировать такие структуры. На следующем этапе мы планируем применить эти знания для синтеза соединений редкоземельных элементов с другими антенными лигандами со схожим химическим строением, а также изучить их свойства», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Виктория Гончаренко, младший научный сотрудник лаборатории «Молекулярная спектроскопия люминесцентных материалов» Физического института имени П.Н. Лебедева РАН.
| 19.06.25 | 17.06.2025 РНФ. Рассвет европия: новые материалы из редкоземов помогут создать сенсоры будущего |
Ученые нашли способ создавать материалы с заданными свойствами на основе европия — редкоземельного металла, излучающего красное свечение под ультрафиолетом, — применяя в производстве различные спирты. Предложенный метод позволил регулировать структуру веществ, их стабильность и эффективность люминесценции. При этом нестабильные соединения со временем сами перестраивались в прочные полимеры, которые светились ярче аналогов и выдерживали нагрев до 300 °C. Полученные данные позволят синтезировать новые соединения с контролируемыми оптическими свойствами для биомедицины, создания умных сенсоров и датчиков, а также для защиты денег и документов от подделок.
Кристаллы молекулярного (слева) и полимерного (справа) комплексов соединения европия.
Источник: Виктория Гончаренко
Атомы европия формируют прочный полимер после растворения в спирте. Иллюстрация к статье.
Источник: Victoria Gontcharenko et al. / Inorganic Chemistry Communications, 2025
Редкоземельный металл европий
Исследователи из Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» и Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова предложили способ производства соединений европия. Из них получаются материалы, которым можно задать определенную структуру и свойства.
Новым материалам можно задать определенную структуру и свойства, растворяя хлорид европия с «антенным» лигандом в разных спиртах. Ученые синтезировали экспериментальные образцы, используя семь разных спиртов. Во всех случаях комплексы сформировались в виде кристаллов различной формы и размера. Полученные соединения сначала были нестабильны, однако, когда спирт испарялся на воздухе или при нагреве, вещества приобретали одинаковую структуру в виде полимера — прочной молекулярной цепочки.
Авторы исследовали структуру восьми образцов (семи молекулярных комплексов и одного образующегося на их основе полимера) с помощью рентгеновских лучей. В полимере образовалась дополнительная связь европия с «антенным» лигандом соседней молекулы, что придало материалу прочность.
Химики также изучили физико-химические свойства всех полученных материалов и протестировали их способность люминесцировать — излучать свет под действием ультрафиолета. Люминесценция полимера оказалась в 1,5–3 раза интенсивнее, чем у нестабильных образцов.
Полимер также обладал уникальным люминесцентным «отпечатком»: он излучал яркий свет в тех диапазонах, где свечение других образцов угасало.
— Подобных полимерных комплексов без дополнительного нейтрального лиганда в мире известно не более десяти. При этом наш оказался самым стабильным и наиболее эффективным по люминесценции. Исследование помогло понять, как формировать такие структуры. На следующем этапе мы планируем применить эти знания для синтеза соединений редкоземельных элементов с другими антенными лигандами со схожим химическим строением, а также изучить их свойства, — рассказала «Известиям» младший научный сотрудник лаборатории «Молекулярная спектроскопия люминесцентных материалов» Физического института им. П.Н. Лебедева РАН Виктория Гончаренко.
Как будут использовать соединения с европием
Участник проекта Виктория Гончаренко изучает структуру образцов с помощью дифрактометра.
Источник: Виктория Гончаренко
Полученное вещество можно будет использовать для маркировки банкнот и ценных документов, чтобы защитить их от подделок, рассказали ученые. Кроме того, результаты исследования открывают путь к созданию новых синтетических медицинских материалов для диагностики патологических изменений в тканях. Также синтезированные новым методом соединения будут полезны при производстве сенсоров для промышленного мониторинга, например выявления утечек вредных соединений.
Новые материалы на основе европия открывают широкие перспективы в биомедицине, безопасности, сенсорике и оптоэлектронике. Их высокотехнологические свойства значительно превосходят существующие аналоги, рассказал «Известиям» эксперт «Точки кипения — Красноярск», доцент Сибирского федерального университета Илья Архипов.
— В биомедицине европиевые материалы найдут применение благодаря люминесцентным свойствам. Они могут улучшить свойства медицинских имплантатов. Еще они могут стимулировать рост сосудов и ускорять заживление тканей. Новые материалы термостабильны до 300 °C. Это делает их надежными для защиты в промышленности. В сенсорике и оптоэлектронике европиевые материалы также востребованы благодаря высокой чувствительности, термостойкости и эффективности, — отметил специалист.
Это исследование важно по двум причинам, отметил кандидат химических наук, доцент научно-образовательного центра инфохимии ИТМО Антон Муравьев. Во-первых, впервые удалось выяснить, как молекулы спирта-растворителя влияют на инженерию кристаллов и фотофизические свойства комплексов европия. Это открытие имеет большое значение для супрамолекулярной химии и создания новых материалов.
— Во-вторых, ученые показали, как можно управлять образованием молекулярных комплексов и полимерных структур, меняя внешние условия. Это может помочь в разработке материалов с заданными свойствами. Дальнейшее изучение этих соединений позволит не только лучше понять влияние растворителя на фотофизические свойства европия, но и исследовать их применение в биомедицинской визуализации. Кроме того, эти материалы могут стать перспективными для наноэлектроники ввиду их наноразмерной архитектуры и управляемой люминесценции, — сказал ученый.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Inorganic Chemistry Communications.
| 19.06.25 | 17.06.2025 InScience. Замена растворителя упростила производство светящихся полимеров из европия |
![https://inscience.news/files/autoupload/32/43/25/3x15jntr21721.png.[main-news-block].png](https://inscience.news/files/autoupload/32/43/25/3x15jntr21721.png.[main-news-block].png)
Участница проекта Виктория Гончаренко изучает структуру образцов с помощью дифрактометра.
Источник: Виктория Гончаренко
Ученые нашли способ задавать свойства синтетическим материалам на основе европия — редкоземельного металла, излучающего красное свечение под ультрафиолетом, — применяя в производстве различные спирты. Предложенный метод позволил регулировать структуру продуктов, их стабильность и эффективность люминесценции. При этом нестабильные соединения со временем сами перестраивались в прочные полимеры, которые светились ярче аналогов и выдерживали нагрев до 300 °C. Полученные данные позволят синтезировать новые материалы с контролируемыми оптическими свойствами для биомедицины, создания «умных» сенсоров и датчиков, а также для защиты денег и документов от подделок. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале Inorganic Chemistry Communications.
Соединения на основе европия излучают красное свечение под действием ультрафиолета, благодаря чему широко используются в оптической электронике для создания дисплеев, лазерных кристаллов, медицинских и промышленных датчиков. Такие материалы производят с использованием двух типов органических молекул — лигандов. Отрицательно заряженные «антенные» лиганды поглощают ультрафиолетовый свет и передают энергию ионам европия. Однако при этом с металлом связываются молекулы растворителя, ухудшая его способность светиться, поэтому в синтезе применяют вспомогательные лиганды второго типа — нейтральные. Это молекулярные «заглушки», которые не дают растворителю встраиваться в соединения. Одновременное использование нескольких лигандов с различным строением и свойствами усложняет исследование и предсказание фотофизических свойств получаемых материалов.
Исследователи из Физического института имени П. Н. Лебедева РАН (Москва), Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» (Москва) и Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова (Москва) предложили способ производства соединений европия без дополнительных нейтральных лигандов. Новым материалам можно задать определенную структуру и свойства, растворяя хлорид европия с «антенным» лигандом в разных спиртах.
Ученые синтезировали экспериментальные образцы, используя семь разных спиртов. Во всех случаях комплексы европия сформировались в виде кристаллов различной формы и размера. Полученные соединения сначала были нестабильны, однако, когда спирт испарялся на воздухе или при нагреве, вещества приобретали одинаковую структуру в виде полимера — прочной молекулярной цепочки. При использовании объемных спиртов с разветвленным строением, таких как изопропанол или третбутанол, процесс полимеризации протекал значительно быстрее. Материалы, синтезированные с помощью линейных спиртов, например этанола или метанола, отличались большей стабильностью.
Авторы исследовали структуру восьми образцов (семи молекулярных комплексов и одного образующегося на их основе полимера) с помощью рентгеновских лучей. Оказалось, что в семи молекулярных соединениях ионы европия связывались с тремя «антенными» лигандами и двумя молекулами спирта. В полимере, полученном на основе этих соединений путем нагрева, образовалась дополнительная связь европия не со спиртом, а с «антенным» лигандом соседней молекулы, что придало материалу прочность. Химики также изучили физико-химические свойства всех полученных материалов и протестировали их способность люминесцировать — излучать свет под действием ультрафиолета. Люминесценция полимера оказалась в 1,5–3 раза интенсивнее, чем у нестабильных образцов.
Полимер также обладал уникальным люминесцентным «отпечатком»: он излучал яркий свет в тех диапазонах, где свечение других образцов угасало. Это позволит использовать вещество для маркировки банкнот и ценных документов, чтобы защитить их от подделок. Кроме того, результаты исследования открывают путь к созданию новых синтетических медицинских материалов для диагностики патологических изменений в тканях. Также синтезированные новым методом соединения будут полезны при производстве сенсоров для промышленного мониторинга, например выявления утечек вредных веществ.
«Подобных полимерных комплексов без дополнительного нейтрального лиганда в мире известно не более десяти. При этом наш оказался самым стабильным и наиболее эффективным по люминесценции. Исследование помогло понять, как формировать такие структуры. На следующем этапе мы планируем применить эти знания для синтеза соединений редкоземельных элементов с другими антенными лигандами со схожим химическим строением, а также изучить их свойства», — рассказывает участница проекта, поддержанного грантом РНФ, Виктория Гончаренко, младший научный сотрудник лаборатории «Молекулярная спектроскопия люминесцентных материалов» Физического института РАН.
https://inscience.news/ru/article/russian-science/zamena-rastvoritelya-uprostila-proizvodstvo
| 19.06.25 | 17.06.2025 Известия. Рассвет европия: новые материалы из редкоземов помогут создать сенсоры будущего |
Ученые нашли способ создавать материалы с заданными свойствами на основе европия — редкоземельного металла, излучающего красное свечение под ультрафиолетом, — применяя в производстве различные спирты. Предложенный метод позволил регулировать структуру веществ, их стабильность и эффективность люминесценции. При этом нестабильные соединения со временем сами перестраивались в прочные полимеры, которые светились ярче аналогов и выдерживали нагрев до 300 °C. Полученные данные позволят синтезировать новые соединения с контролируемыми оптическими свойствами для биомедицины, создания умных сенсоров и датчиков, а также для защиты денег и документов от подделок.
Редкоземельный металл европий
Исследователи из Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» и Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова предложили способ производства соединений европия. Из них получаются материалы, которым можно задать определенную структуру и свойства.
Соединения на основе европия излучают красное свечение под действием ультрафиолета, благодаря чему широко используются в оптической электронике для создания дисплеев, лазерных кристаллов, медицинских и промышленных датчиков. Такие материалы производят с использованием двух типов органических молекул — лигандов. Отрицательно заряженные «антенные» лиганды поглощают ультрафиолетовый свет и передают энергию ионам европия. Однако при этом с металлом связываются молекулы растворителя, ухудшая его способность светиться, поэтому в синтезе применяют вспомогательные лиганды второго типа — нейтральные. Одновременное использование нескольких лигандов с различным строением и свойствами усложняет исследование и предсказание фотофизических свойств получаемых материалов.
Новым материалам можно задать определенную структуру и свойства, растворяя хлорид европия с «антенным» лигандом в разных спиртах. Ученые синтезировали экспериментальные образцы, используя семь разных спиртов. Во всех случаях комплексы сформировались в виде кристаллов различной формы и размера. Полученные соединения сначала были нестабильны, однако, когда спирт испарялся на воздухе или при нагреве, вещества приобретали одинаковую структуру в виде полимера — прочной молекулярной цепочки.
Авторы исследовали структуру восьми образцов (семи молекулярных комплексов и одного образующегося на их основе полимера) с помощью рентгеновских лучей. В полимере образовалась дополнительная связь европия с «антенным» лигандом соседней молекулы, что придало материалу прочность.
Химики также изучили физико-химические свойства всех полученных материалов и протестировали их способность люминесцировать — излучать свет под действием ультрафиолета. Люминесценция полимера оказалась в 1,5–3 раза интенсивнее, чем у нестабильных образцов.
Полимер также обладал уникальным люминесцентным «отпечатком»: он излучал яркий свет в тех диапазонах, где свечение других образцов угасало.
— Подобных полимерных комплексов без дополнительного нейтрального лиганда в мире известно не более десяти. При этом наш оказался самым стабильным и наиболее эффективным по люминесценции. Исследование помогло понять, как формировать такие структуры. На следующем этапе мы планируем применить эти знания для синтеза соединений редкоземельных элементов с другими антенными лигандами со схожим химическим строением, а также изучить их свойства, — рассказала «Известиям» младший научный сотрудник лаборатории «Молекулярная спектроскопия люминесцентных материалов» Физического института им. П.Н. Лебедева РАН Виктория Гончаренко.
Как будут использовать соединения с европием
Полученное вещество можно будет использовать для маркировки банкнот и ценных документов, чтобы защитить их от подделок, рассказали ученые. Кроме того, результаты исследования открывают путь к созданию новых синтетических медицинских материалов для диагностики патологических изменений в тканях. Также синтезированные новым методом соединения будут полезны при производстве сенсоров для промышленного мониторинга, например выявления утечек вредных соединений.
Европий встречается в природе в различных минералах, таких как монацит и бастнезит. Крупнейшие месторождения этих минералов расположены в разных странах, включая Россию, Казахстан, США, Австралию, Бразилию, Индию и Скандинавию.
Новые материалы на основе европия открывают широкие перспективы в биомедицине, безопасности, сенсорике и оптоэлектронике. Их высокотехнологические свойства значительно превосходят существующие аналоги, рассказал «Известиям» эксперт «Точки кипения — Красноярск», доцент Сибирского федерального университета Илья Архипов.
— В биомедицине европиевые материалы найдут применение благодаря люминесцентным свойствам. Они могут улучшить свойства медицинских имплантатов. Еще они могут стимулировать рост сосудов и ускорять заживление тканей. Новые материалы термостабильны до 300 °C. Это делает их надежными для защиты в промышленности. В сенсорике и оптоэлектронике европиевые материалы также востребованы благодаря высокой чувствительности, термостойкости и эффективности, — отметил специалист.
Это исследование важно по двум причинам, отметил кандидат химических наук, доцент научно-образовательного центра инфохимии ИТМО Антон Муравьев. Во-первых, впервые удалось выяснить, как молекулы спирта-растворителя влияют на инженерию кристаллов и фотофизические свойства комплексов европия. Это открытие имеет большое значение для супрамолекулярной химии и создания новых материалов.
— Во-вторых, ученые показали, как можно управлять образованием молекулярных комплексов и полимерных структур, меняя внешние условия. Это может помочь в разработке материалов с заданными свойствами. Дальнейшее изучение этих соединений позволит не только лучше понять влияние растворителя на фотофизические свойства европия, но и исследовать их применение в биомедицинской визуализации. Кроме того, эти материалы могут стать перспективными для наноэлектроники ввиду их наноразмерной архитектуры и управляемой люминесценции, — сказал ученый.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Inorganic Chemistry Communications.
| 18.06.25 | 16.06.2025 ОТР. Путин оценил открытие российского ученого Никитина |
Президент России Владимир Путин оценил открытие ученого Максима Никитина как прорыв в биологии. Глава государства во время награждения похвалил доктора физико-математических наук.
Специалист открыл новый механизм хранения информации в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК) и опроверг мнение о необходимости структуры двойной спирали, чтобы обработать сведения. Во время эксперимента эксперт показал, что ДНК способна передавать данные через взаимодействие некомплементарных молекул с низким сродством.
Российский лидер при вручении госнаград обратил внимание на научный талант и мужество ученого. Путин отметил значение открытия Никитина в сфере биологии.
«Рад представить одного из самых молодых лауреатов Государственной премии – Максима Петровича Никитина. Благодаря таланту и научной смелости он совершил настоящий прорыв в мире биологии», – сказал президент России.
По словам главы государства, открытие доктора физико-математических наук может стать ключом к предотвращению самых сложных заболеваний.
Президент традиционно наградил в День России лауреатов почетного звания Герой Труда. Путин также вручил премии за вклад в развитие науки и технологий, искусства и литературы.
Еще один научный прорыв совершили ранее российские специалисты из Физического института имени Лебедева РАН (ФИАН) и Российского квантового центра. Они использовали алгоритмы машинного обучения при работе на квантовом компьютере. Это открытие поможет, в частности, анализировать ДНК.
https://otr-online.ru/news/putin-ocenil-otkrytie-rossiiskogo-uchenogo-nikitina-282680.html
| 18.06.25 | 11.06.2025 Наука Mail. От квантов до космоса: как российские ученые меняют мир |
За последние 25 лет российские ученые не раз приковывали внимание всего мира к своим открытиям: от новых элементов таблицы Менделеева до прорывов в энергетике и изучении космоса. Мы расскажем лишь о нескольких ярких исследованиях и разработках, которые изменили не только отечественную, но и мировую науку.
Луч новой науки
Нижний Новгород стал родиной настоящей жемчужины в прямом и переносном смысле. Знакомьтесь, PEARL (PEtawatt pARametric Laser – петаваттный параметрический лазер) –– лазерная установка, мощность одного импульса которой в тысячу раз превосходит мощность всех действующих электростанций на планете. Его мощности (более 2 ПВт) под силу разогреть вещество до температуры, превышающей температуру внутри Солнца. Это одна из 10 самых мощных лазерных систем в мире и первый сверхмощный лазер, построенный по принципу параметрического усиления чирпированных (растянутых во времени) импульсов. Опыт российских ученых из Института прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН (ИПФ РАН) оказался настолько успешным, что все современные проекты сверхмощных лазерных систем в мире построены по этому принципу.
Петаваттная лазерная установка PEARL, разработанная в Институте прикладной физики Российской академии наук (ИПФ РАН) в Нижнем Новгороде
Источник: ИПФ РАН
«Сердцем» лазерного комплекса является огромный (до 15 см в диаметре) водорастворимый кристалл KD*P, проявляющий особые нелинейные оптические свойства. В нем энергия импульса лазера увеличивается примерно до 30 Дж за счет процесса, который называется «параметрическое усиление света». Это похоже на дозаправку самолета в воздухе: если излучение лазера пересекается в нелинейном кристалле под определенным углом с излучением вспомогательного наносекундного лазера «накачки», то энергия последнего «перетекает» в импульс, и он усиливается.
© ИПФ РАН
© ИПФ РАН
© ИПФ РАН
© ИПФ РАН
© ИПФ РАН
Схематическое изображение установки XCELS Источник: new.ras.ru
Передовые технологии лазера PEARL, легли в основу одного из самых амбициозных научных проектов современности – экзаваттного лазерного комплекса XCELS. Это крупномасштабный российский проект по созданию мощнейшего в мире лазерного комплекса, предназначенного для фундаментальных исследований в области экстремальной световой материи, сильных полей и квантовой электродинамики (КЭД) в сверхэкстремальных условиях, реализуемый ИПФ РАН совместно с Институтом лазерно-физических исследований ВНИИЭФ (ГК «Росатом»). В XCELS электрон-позитронные пары будут рождаться при острой фокусировке в одну точку 12 лазерных каналов с мощностью каждого до 70 ПВт.
Окно во Вселенную
Нейтринный телескоп Baikal-GVD (Baikal Gigaton Volume Detector) — одна из самых молодых мегаустановок в нашей стране. Модернизация прежнего Байкальского глубоководного нейтринного телескопа 1990-х годов для превращения его в нейтринную обсерваторию гигатонного масштаба началась в 2016 году и будет продолжаться до 2030 года. Наряду с IceCube на Южном полюсе и ANTARES и KM3NeT в Средиземном море Baikal-GVD входит в Глобальную нейтринную сеть (Global Neutrino Network), предназначенную для исследований потоков нейтрино от астрофизических источников. Его детекторы установлены на расстоянии 3,6 км от берега в водной толще Байкала на глубине 700 м и уходят вниз до 1,3 км.
Нейтринный телескоп Baikal-GVD
Источник: BAIKAL-GVD
Байкальский телескоп способен регистрировать мюоны и нейтрино высоких энергий, наблюдая за вспышками света, вызываемыми прохождением релятивистских частиц сквозь водную среду. Этот свет улавливает крупномасштабная система оптических модулей на вертикальных тросах. Каждый модуль содержит фотодетектор для регистрации черенковского излучения, возникающего при пролете мюонов и частиц, рожденных в нейтринных взаимодействиях.
Местоположение телескопа и свойства байкальской воды (ее чистота) позволяют достичь рекордной точности определения направления прихода первичных нейтрино. Это в четыре раза превышает точность, достигнутую в американском эксперименте IceCube в Антарктиде.
Нейтрино высоких энергий, приходящие из космоса, считаются сложнейшими объектами для наблюдений: они практически не взаимодействуют с веществом. Но, в отличие от заряженных частиц космических лучей, они не отклоняются межзвездными магнитными полями, тем самым точно указывая на место своего рождения. А по сравнению с фотонами нейтрино практически не поглощаются и не рассеиваются, благодаря чему способны достичь наблюдателя из удаленных или скрытых пылевыми облаками источников.
С помощью Baikal-GVD ученые могут исследовать происходившие в далеком прошлом процессы с огромным выделением энергии, особенности эволюции галактик, формирования сверхмассивных черных дыр и ускорения космических частиц до ультравысоких энергий.
© BAIKAL-GVD
© BAIKAL-GVD
© BAIKAL-GVD
© BAIKAL-GVD
В 2024 году Байкальским телескопом были обнаружены астрофизические нейтрино Млечного Пути с энергией, превышающей 200 ТэВ. Это открытие потребует пересмотра теории происхождения и распространения этих частиц в Галактике.
Baikal-GVD представлен большой международной коллаборацией «Байкал» — 11 научных организаций из 4 стран. В экспедиции принимают участие 60 человек. Группа ученых из Китая завершает настройку собственного экспериментального кластера в составе телескопа. На сегодняшний день подводная структура установки содержит 14 кластеров и 4 100 оптических модулей. Для развертывания в 2025 году сотрудники лаборатории нейтринной астрофизики высоких энергий ИЯИ РАН и лаборатории ядерных проблем ОИЯИ собрали еще около 660 оптических модулей. За время работы телескопа создано шесть научных лабораторий, опубликовано более ста научных работ. На дне Байкала в районе телескопа планируется установка нескольких новых приборов для низкофоновых измерений и развития мюонной томографии.
В сердце квазаров
Еще один нашумевший, но уже завершившийся международный космический проект — разработанный в Астрокосмическом центре Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, установленный на борту космического аппарата «Спектр-Р» в НПО им. Лавочкина. О нем Наука Mail рассказал заместитель руководителя Астрокосмического центра ФИАН Алексей Рудницкий.
Телескоп состоял из десятиметровой антенны, раскрывающейся в космосе, комплекса научного оборудования, приемников, усилителей и преобразователей сигналов. Это один из четырех аппаратов серии «Спектр». Недавно мы подробно рассказывали о работающей сейчас в космосе обсерватории «Спектр-РГ».
© Роскосмос
© Роскосмос
© Роскосмос
© Роскосмос
© Роскосмос
«Радиоастрон» был запущен в 2011 году для изучения космических объектов с помощью метода радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой (РСДБ), который позволяет получать изображения с высоким разрешением, недоступным для наземных радиотелескопов.
Космический радиотелескоп работал совместно с наземными радиотелескопами со всего мира. К наблюдениям подключались обсерватории, расположенные в РФ, Австралии, Европе, США, КНР, Японии, Южной Корее. С помощью методов РСДБ ученым удалось создать виртуальный радиотелескоп с диаметром, равным расстоянию между спутником и наземными антеннами, которое в определенные моменты нахождения на орбите космического радиотелескопа достигало 350 тыс.км. В свою очередь такой метод наблюдений позволил значительно увеличить разрешающую способность наблюдений и позволил глубже понять процессы, происходящие в нашей Вселенной.
Космический аппарат Спектр-Р
Источник: spacegid.com
«Радиоастрон» наблюдал за мазерами — областями образования звезд, квазарами — активными и мощными ядрами удаленных галактик, пульсарами — нейтронными звездами, источниками периодических излучений в радиодиапазоне.
Благодаря высокому разрешению обсерватории «Радиоастрон», впервые удалось обнаружить тонкую структуру рассеяния радиоизлучения пульсаров на межзвездной среде. Были обнаружены так называемые линзы в межзвездной среде — области турбулентности межзвездной среды, которые преломляют излучение астрономических объектов.
Одна из ключевых научных задач обсерватории «Радиоастрон» заключалась в наблюдении квазаров с высоким угловым разрешением, недоступным на наземных обсерваториях. Квазары — яркие удаленные объекты, которые представляют собой активные ядра галактик, излучающие мощные потоки энергии. Эти объекты могут находиться на расстоянии миллиардов световых лет от Земли, и их изучение предоставляет ценную информацию о Вселенной, а также о процессах, происходящих в галактических центрах. С помощью обсерватории «Радиоастрон» российским ученым удалось получить высокодетальные изображения квазаров и исследовать их структуру с беспрецедентной четкостью. Это открывает новые горизонты в астрономии, позволяя более глубоко понять механизмы, управляющие этими мощными объектами, а также их влияние на окружающую среду.
Первое наблюдение джета квазара 0716+714
Источник: spacegid.com
При помощи обсерватории «Радиоастрон» ученые смогли получить информацию о сверхмассивной черной дыре, находящейся в центре нашей Галактики. Объект скрыт от наблюдения в видимом диапазоне непроницаемым облаком пыли и газа, зафиксировано лишь его радиоизлучение. На снимках черная дыра выглядит как размытое пятно.
«Радиоастрон» проработал в космосе до 2019 года, превысив свой гарантийный срок в 2.5 раза. За время своего существования телескоп установил несколько рекордов, которые в настоящее время так и остались непревзойденными:
- Стал самым масштабным научным инструментом в истории человечества;
- Превзошел мировые достижения по угловому разрешению, оно зафиксировано на уровне 14 миллионных доли секунды дуги;
- Максимальная база радиоинтерферометра составила 350 тыс. км;
- Был занесен в книгу Гиннеса как самый большой космический радиотелескоп (его диаметр составлял 10 метров).
Во время создания и функционирования обсерватории «Радиоастрон» было разработано множество уникальных технологий. Такие технологии уже используются как для решения прикладных задач, так и могут быть использованы для дальнейших детальных исследований экзопланет, черных дыр и других космических явлений, расширяя наши знания о Вселенной и ее эволюции в контексте будущих космических миссий.
Структуры вокруг черной дыры, расположенной в центре нашей Галактики
Источник: spacegid.com
Фабрика невозможного
Подмосковная Дубна стала настоящей кузницей сверхтяжелых химических элементов. Их создают в Объединенном центре ядерных исследований (ОИЯИ) при помощи мощнейших ускорителей, а сверхтяжелыми называют, поскольку располагаются они в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева далеко за ураном — самым тяжелым элементом, присутствующим на Земле в большом количестве. Все они чрезвычайно радиоактивны.
© Объединенный институт ядерных исследований (Дубна)
© Объединенный институт ядерных исследований (Дубна)
© Объединенный институт ядерных исследований (Дубна)
Период полураспада известных изотопов не превосходит нескольких десятков секунд. Однако по прогнозам ученых, еще неоткрытые изотопы сверхтяжелых элементов могут жить гораздо дольше — десятки и тысячи лет — рассказал Науке.mail заместитель директора Лаборатории ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований (Дубна) Александр Карпов. По его словам, сверхтяжелые элементы на Земле не найдены, но их существование было предсказано около 60 лет назад, и они синтезируются искусственно.
Элементы с атомными номерами более 100 удается получить только на мощных ускорителях, где тяжелое ядро-мишень обстреливают легкими ядрами-снарядами. При попадании в цель происходит их слияние. Так рождаются новые элементы.
Короткая форма периодической системы Менделеева
Источник: Объединенный институт ядерных исследований
За последние 70 лет Периодическая таблица Д.И. Менделеева пополнилась 18 новыми элементами (101−118), из которых в ОИЯИ, основанном в 1956 году, синтезировано десять, пять из которых — в последние десятилетия.
В 1999−2000 годах совместно с американскими коллегами из Ливеморской и Окриджской национальных лабораторий был получен флеровий — элемент с атомным номером 114, названный в честь советского физика-ядерщика, одного из основателей ОИЯИ, академика Георгия Флерова. 116-й элемент — ливеморий — открыли в 2000 году. Московий с атомным номером 115 — в 2003. Тогда же ученые получили элемент с порядковым номером 113 — нихоний. Приоритет в его открытии, а следовательно, и право предложить название в итоге получили японские ученые, потратившие на эксперимент несколько лет. В 2006 году был открыт оганесон — элемент с атомным номером 118, названный в честь научного руководителя Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ академика Юрия Цолаковича Оганесяна А в 2009 году — теннессин с порядковым номером 117.
Создать необходимое для синтеза оборудование оказалось не так-то просто. Успех ученых ОИЯИ на мировой арене случился благодаря тому, что они сумели добиться рекордной чувствительности экспериментов, выполняя их на ускорителе У-400 и сепараторе DGFRS.
Ускоритель У-400
Источник: Объединенный институт ядерных исследований
У-400 неоднократно модернизировали, чтобы пройти по таблице Менделеева дальше. В 2011 году начали строить новый ускоритель ДЦ-280 и новый сепаратор DGFRS-2. Интенсивность пучка, то есть число «снарядов», достигающих мишени за одну секунду у него в 10 раз больше, чем у ускорителей-предшественников. Сепаратор DGFRS-2 — отсеивает ненужные ядра, а нужные доставляет к детекторам примерно в три раза эффективнее, чем старый. Строительство обошлось в 24 миллиона долларов. Благодаря этому шесть лет назад в Дубне начала работать Фабрика сверхтяжелых элементов. А в 2021 году запустили DGFRS-3, у которого сразу два отвода: один для экспериментов по изучению ядерно-физических свойств и структуры сверхтяжелых ядер, а другой — для изучения химических свойств сверхтяжелых атомов.
Оганесон — элемент с атомным номером 118, названный в честь научного руководителя Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ академика Юрия Оганесяна
Источник: Объединенный институт ядерных исследований
В 2022 году на Фабрике открыли сразу три неизвестных ранее изотопа: дармштадтий-276, хассий-272 и сиборгий-268. Сейчас ученые работают над синтезом 119-го и 120-го элементов периодической таблицы. Это не только позволит расширить наши знания о материи, но и пошатнет фундаментальный закон Менделеева в области очень тяжелых, еще не открытых элементов. На практике оказалось, что чем больше атомный номер созданных в лабораториях сверхтяжелых элементов, тем они стабильнее — живут дольше, хотя речь все еще идет о долях секунды.
Скважины в вечной мерзлоте
Наконец, нельзя обойти вниманием проекты, которые ученые и инженеры создают для работы в условиях Крайнего Севера. Так, на Ямале на Южно-Тамбейском месторождении с 2013 года работает буровая установка «Арктика».
Буровая установка «Арктика»Источник: Уралмаш НГО Холдинг
Установка разработана с учетом специфических условий эксплуатации, включая низкие температуры (ниже −58°С), ледяные покровы и сложные геологические условия. Она устойчива к холодам и ветрам, поскольку оснащена системами обогрева и теплоизоляции. Мобильность установки обеспечивается модульной конструкцией. Вышка буровой установки состоит из 8 пространственных секций и имеет весьма внушительные размеры: ее полезная высота составляет 45 метров. Благодаря многоэтажной двухэшелонной компоновке, значительно уменьшена площадь, занимаемая буровой установкой.
Доставка установки до месторождения производилась в два этапа — железнодорожным и морским транспортом. Эшелоны буровой установки состоят из 34 модулей-контейнеров. За счет блочной конструкции удалось быстро провести монтаж установки на месте. Вес самых тяжелых модулей «Арктики» едва превышает 35 тонн, все контейнеры были специально оснащены теплоизоляцией, чтобы сохранить плюсовые температуры в помещениях буровой установки. В состав установки входит экологически чистая циркуляционная система, исключающая загрязнение окружающей среды.
© Уралмаш НГО Холдинг
© Уралмаш НГО Холдинг
© Уралмаш НГО Холдинг
© Уралмаш НГО Холдинг
Полное название конструкции — Буровая установка Уралмаш 6000/400 ЭК-БМЧ «Арктика», где 6000 м — максимальная глубина бурения скважин, а 400 — допускаемая нагрузка на крюке.
Такие установки играют ключевую роль в освоении арктических территорий и обеспечивают доступ к важным природным ресурсам, что особенно актуально в условиях изменения климата и растущего интереса к северным регионам. Их используют для геологоразведки и разработки нефтегазовых месторождений.
Спецпроект «Сделано в России» — масштабное исследование того, как страна росла, преодолевала кризисы и побеждала в самых разных сферах. Мы не просто перечисляем успехи, а разбираемся вместе с читателями, как ключевые открытия и достижения последних 25 лет повлияли на жизнь каждого из нас и сформировали ту Россию, в которой мы живем сейчас.
https://science.mail.ru/articles/2635-kak-rossijskie-uchenye-menyayut-mir/
