Metoda e re e riciklimit të mbetjeve radioaktive

Ekspertët nga Universiteti Kombëtar Bërthamor i Kërkimeve MEPhI kanë përmirësuar një metodë për të sintetizuar oksidet komplekse. Kjo do të rezultojë në materiale me pronat më të mira për krijimin e matricave të riciklimit të mbetjeve radioaktive dhe veshjeve qeramike rezistente ndaj nxehtësisë. Përveç kësaj, materialet e reja mund të veprojnë si veshje rezistente ndaj nxehtësisë në motorët e avionëve dhe turbinat. Një artikull mbi projektin është botuar në Journal of Alloys and Compounds.

Në vitet e fundit, studiuesit kanë studiuar okside komplekse në sistemet Ln2O3-MO2 ku Ln nënkupton elementë të rrallë të tokës, me M që qëndron për një element në nëngrupin titan. Shkencëtarët janë të interesuar për fenomenin e tranzicionit fazor për një konvertim nga “rendi” në “kaos”. Ky fenomen merret me pozicionin e atomeve brenda grilave kristalore.

Si rregull, dokumentet kërkimore ofrojnë të dhëna të marra gjatë studimeve të strukturës dhe vetitë e përbërjeve Ln2M2O7 të kristalizuara, të marra duke përdorur një metodë sinteze të ngurta në fazën e lartë të temperaturës. Në këtë rast, shkencëtarët janë të interesuar në kalimin e kompleksit amorfol në një gjendje kristaline.

Sipas autorëve të këtij studimi, kjo metodë e bën të pamundur grumbullimin e të dhënave për formimin e strukturave nano-kristale dhe evolucionin e tyre (Nano-kristal nënkupton një gjendje para-kristaline kur vetëm disa pjesë të ndonjë substance specifike janë kristalizuar ).

Hulumtuesit MEPhI përdorën një metodë tjetër sinteze të bazuar në shkarkimin e një pararendës amorf a priori të substancave të ardhshme të marra nga depozitimi i zgjidhjeve të kripës metalike, në temperatura të ndryshme.

“Ne kemi vërejtur procesin e ndryshimit të strukturës atomike dhe elektronike të oksideve të kompleksit të sipërpërmendur gjatë evolucionit, si dhe evoluimin e substancave amorf në strukturat kristal dhe kristal, për herë të parë,” Profesor Aleksej Menushenkov nga Fakulteti i Solid-State Physics dhe Nano-Systems shpjegohet. “Ne kemi dëshmuar se spektroskopia e absorbimit të rrezeve X dhe spektroskopia e kombinuar e shpërndarjes janë të ndjeshme ndaj ndryshimeve të strukturës elektronike dhe atomike në oksidet komplekse, në varësi të llojit të elementëve të rrallë të tokës dhe metodave të përgatitjes”, shtoi ai.

Përdorimi i hulumtimeve unike dhe metodave të kombinuara u bë një aspekt i rëndësishëm i kësaj pune. Shkencëtarët përdorën metodën e spektroskopisë absorbuese të rrezeve X dhe difraksionin me rreze X që përfshinte rrezatimin e sinkrotronit, metodën e kombinuar të spektroskopisë së shpërndarjes dhe spektroskopinë infra të kuqe, mikroskopët elektron të skanimit të rrezeve me funksione analiza të shpërndarjes energjetike dhe analiza termometrike gravimetrike.

Një kombinim i këtyre metodave të ndërlikuara dhe të shtrenjta na dha të dhëna për ndryshimin e substancës dhe strukturat e anionit. Metodat plotësuese janë përdorur për të analizuar mostrat e substancave.

Hulumtuesit përdorën metoda të zgjeruara të thithjes së rrezeve X-Ray (EXAFS) dhe thithjen e rrezeve X në afërsi të strukturës së buzës (XANES) për të studiuar ndryshimet në strukturën atomike dhe elektronike të një materiali në stacionin BM08 (LISA) të Institucionit Evropian të Rrezatimit të Synchrotron (ESRF ) në Grenoble të Francës, nën projektin HC-3039 për përdorimin e emetuesve të rrezeve, me ekipin e Menushenkovit që fitoi një tender dhe mori leje për përdorimin e tyre.

Sipas shkencëtarëve, rezultatet e projektit janë të rëndësishme për kërkimet themelore dhe në kontekstin e marrjes së vetive optimale të oksideve komplekse për aplikime të ndryshme praktike. Materialet e reja qeramike mund të përdoren për të bërë veshjet e mbrojtjes së nxehtësisë, matricat për riciklimin e mbetjeve radioaktive dhe për elementët e karburantit në gjendje solide. Është gjithashtu e mundur që ato të përdoren për të bërë materiale absorbuese të neutroneve në reaktorët bërthamorë.