16 сентября – второй день обсуждений в рамках Международного круглого стола по прикладным исследованиям и инновациям в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне. В дискуссии приняли участие российские физики и их иностранные коллеги. Доклады представили ученые из России, Германии, Италии, Японии, Австралии, Чехии и США.
В первой части заседания обсудили радиационное материаловедение и стойкость материалов, вторую половину посвятили технологиям, применяемым в ядерной энергетике. Ученые обсудили работу с тяжелыми ионами, моделирование космических экспериментов, радиационное воздействие на микроэлектронику, а также эксперименты с ионными пучками.
Заседание круглого стола открыла Кристина Траутманн, сотрудник Центра исследования тяжелых ионов им. Гельмгольца (GSI). Она рассказала о перспективе использования новых методов в космических исследованиях, а именно о возможностях моделирования космического излучения. Спикер отметила актуальность изготовления индивидуальных нанопроволочных систем, которые позволяют соблюсти уникальные параметры диаметра и длины, а также отрегулировать плотность. Среди характеристик нанопроволоки она отметила: плазмонные свойства, автоэлектронную эмиссию, удельное электрическое сопротивление, термоэлектричность и термостойкость.
Слайд из презентации Алессандро Пакканелла
Алессандро Пакканелла из Университета Падуи выступил с докладом на тему: «Проверка радиационного воздействия на микроэлектронику с использованием тяжелых ионов». Ученый рассказал об актуальности использования ионных пучков в исследованиях и отметил перспективы новой установки NICA. Тему моделирования космических экспериментов ядерной планетологии с помощью комплекса NICA представил Максим Литвак. Спикер выделил ведущие направления космических исследований, в том числе изучение поверхности Марса и Луны.
«NICA предоставляет несколько каналов для наземных экспериментов. Один из них предназначен для тестирования космической / авиационной электроники в суровых радиационных условиях. Другой - для радиобиологических исследований, связанных с пониманием того, как радиационная среда может повлиять на здоровье космонавтов во время межпланетных перелетов», - прокомментировал возможности установки Максим Литвак.
О текущей деятельности и планах УРНЦ - ИСДЭ по обеспечению радиационной стойкости электронных устройств и реакции биологических организмов на облучение тяжелыми ионами рассказал Александр Козиуков из Института космического приборостроения филиала ОАО «Объединенная ракетно-космическая корпорация». Среди задач, требующих решения, спикер отметил метрологическое обеспечение, технологии подготовки, расчет и аналитические методы, программное обеспечение, силовую электронику и медицину.
Направления развития. Слайд из презентации Александра Козиукова
Вторую часть дискуссии, посвященную обсуждению новых технологий, применяемых в ядерной энергетике открыла Анастасия Пеше из Европейского космического агентства. Она рассказала о проблемах, которые предстоит решить ученым: «Основные вызовы сегодня – это ограниченный диапазон тяжелых ионов при низкоэнергетических / стандартных энергиях, требующий подготовки образца, удаления / снятия крышки или утонения кристалла, чтобы перевернутый кристалл достиг активной области с достаточной ЛПЭ для тестирования». Спикер также отметила отсутствие возможностей радиационных испытаний пучков ионов высоких энергий в Европе, которые на данный момент доступны в США.
Анатолий Смолин, представляющий МИФИ, рассказал об обеспечении стойкости электронных устройств к воздействию единичных событий с использованием новых и существующих средств тестирования на примере установки NICA. Он отметил: «Использование устройств с ионами малого радиуса действия становится все более сложной задачей для некоторых типов современных устройств, использующих передовые технологии упаковки или устройств с высоким тепловым балансом. Некоторые дополнительные испытания могут проводиться с использованием лазерных источников, но они имеют ограниченное использование в качестве независимого инструмента для тестирования SEE. Новая высокопроизводительная испытательная установка позволяет проводить SEE-тестирование этих типов устройств, а также обеспечивает более точные оценки производительности устройств в целевых средах».
Слайд из презентации Анастасии Пеше
Тему исследования радиационной стойкости датчиков, детекторов и материалов коллайдера NICA на облучательной установке реактора ИБР-2 раскрыл Максим Булавин:
«Облучательная установка — очень важный прибор для исследования радиационной стойкости нейтронами и гамма-лучами. Его нужно использовать вместе с другой облучательной установкой (на основе ускорителей). Это действительно хороший инструмент для прогнозов радиационной стойкости различных материалов детекторов MPD и SPD NICA во время их эксплуатации (этап модернизации). Установка позволяет проводить прикладные эксперименты по радиационной стойкости различных материалов».
В качестве примеров разнопланового использования облучательной установки Максим Булавин привел искусственное окрашивание топазов и выяснение происхождения материалов археологических находок.
Павель Апель, заместитель начальника Центра прикладной ядерной физики Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н. Флерова Объединенного института ядерных исследований, говорил о быстрых треках тяжелых ионов в твердых телах и разработке нано- и микроструктурированных функциональных материалов: «Ионные пучки — мощный инструмент для модификации материалов и создания нано- и микроструктур. Это неисчерпаемая тема».
Фото на странице и на главной странице сайта: Николай Малахин / «Научная Россия»
