Учёные из Белгорода приступили к разработке источника ионизирующих излучений нового поколения

Фото: www.bel.ru
Разработка экспериментального источника ионизирующих излучений нового поколения началась   в международной научно-образовательной лаборатории радиационной физики НИУ «БелГУ» под руководством доктора физико-математических наук Александра  Кубанкина.

Мы получили экспериментальные научные результаты, которые открывают новые возможности в разработке источников ионизирующих излучений нового поколения для прикладного использования в различных областях науки и техники, в частности, для калибровки уникальных детекторов нейтрино и Тёмной материи потоком быстрых нейтронов, что является актуальной проблемой при создании и эксплуатации всех современных подобных детекторов. Выполненные тесты показали, что разрабатываемый источник может генерировать рентгеновское излучение с характеристиками, превосходящими известные коммерческие аналоги зарубежных компаний. В ближайшее время планируем сделать опытно-экспериментальный   образец источника, который можно будет использовать для решения научных и прикладных задач. Александр Кубанкин

руководитель проекта

О разработке

Данный вид источника ионизирующих излучений отличается от промышленных аналогов малыми габаритами и безопасностью. У него отсутствует внешний высоковольтный источник напряжения как у рентгеновской трубки, и в отличие от радиоизотопов он не содержит радиоактивных и токсичных элементов.

Источник состоит из пироэлектрического кристалла, помещённого в маленькую вакуумную капсулу, и имеет размеры порядка одного сантиметра. При изменении температуры кристалла на его поверхности вырабатывается электрический потенциал величиной около 100 000 Вольт, как в   обычных рентгеновских трубках. То есть для работы источника требуется только изменение температуры кристалла, что может быть достигнуто питанием от обыкновенной батарейки, или даже можно погрузить источник в стакан с горячей водой, и он будет излучать.

Александр Кубанкин

руководитель проекта

Об источниках ионизирующих излучений

В современной науке и технике рентгеновские и нейтронные источники являются неотъемлемыми частями различных приборов и систем, что приводит к повышенной опасности их эксплуатации в связи с наличием радиоактивных материалов или высоковольтных источников.

Белгородские учёные занимаются разработкой источников ионизирующих излучений нового поколения, обладающих такими ценными качествами, как повышенная безопасность эксплуатации, компактность, гораздо меньшие затраты в процессе производства в сравнении с традиционными источниками – рентгеновскими трубками и радиоизотопными источниками.  При этом области применения разрабатываемого образца во многом аналогичны областям применения традиционных рентгеновских источников.

Белгородский государственный научно-исследовательский университет выиграл несколько грантов на проведение исследований в этой области. Один из грантов реализуется совместно с производственным партнёром – Научно-исследовательским институтом вакуумной техники им.  С. А.  Векшинского. Основным научным партнёром в проведении работ является НИИ ядерной физики им. Д. В. Скобельцына Московского государственного университета   им. М. В.  Ломоносова. Основные работы проходят в лаборатории в Белгороде. Разработка электронных модулей управления, системы диагностики нейтронов и отработка некоторых технологических операций ведется в отделах научно-технического центра приборостроения и электромагнитных процессов и взаимодействия атомных ядер НИИЯФ МГУ.

Александр  Кубанкин

Сфера применения нового источника

Уникальные особенности разрабатываемых источников позволяют применять их во многих областях. Например, в учебном процессе. Источник будет иметь существенно меньшую стоимость в сравнении с традиционными аналогичными источниками, в нём будут отсутствовать радиоактивные и токсичные компоненты, интенсивность генерируемого излучения может быть сколь угодно малой. Данные особенности позволят создать стенды для проведения курсов лабораторных работ по радиационным разделам ядерной физики, ядерной медицины, физики конденсированного состояния, биофизики в учебных заведениях, где сейчас нет возможности создания подобных курсов с использованием типичных источников ионизирующих излучений.

Источник будет возможно применять при проведении прикладных и научных исследований в специальных условиях, в том числе для космических исследований. Например, для элементного анализа состава вещества или облучения образцов ионизирующими излучениями как в ручном,   так и автоматизированном режимах в автономных условиях при питании источника от солнечной батареи или маломощного электрического генератора.

Также, разрабатываемый источник может быть использован для замены ряда существующих более дорогих и опасных радиоактивных аналогов. Разрабатываемый образец является экологически безопасным и не представляет угрозы окружающей среде при утилизации, что является   актуальной проблемой для радиоизотопных источников.

Разработками белгородских физиков заинтересовались и иностранные учёные.

Белгородский госуниверситет является полноправным членом одного из крупнейших в мире низкофоновых экспериментов по поиску тёмной материи DarkSide, выполняемом в Национальной лаборатории Гран-Сасо Национального института ядерной физики Италии (LNGS INFN). Зоной ответственности наших сотрудников является разработка системы и методики нейтронной калибровки детектора DarkSide20K с помощью пироэлектрического источника нейтронов – нового типа источника ионизирующих излучений, разрабатываемого в нашем университете.

Александр Кубанкин

руководитель проекта

Об аналогах

Первые научные статьи фундаментального характера по этой тематике вышли в 1990-х годах, а первое и единственное к настоящему времени коммерческое исполнение подобного источника для генерации только рентгеновского излучения реализовано в 2000-х годах в США.

Наша цель в настоящее время – сделать первыми коммерческий источник быстрых нейтронов на пироэлектрическом эффекте для калибровки низкофоновых детекторов. Это будет очень удобный инструмент, в котором уже сейчас нуждаются различные научно-исследовательские коллективы. Сравнивая этот источник с современными нейтронными трубками или радиоизотопными источниками, можно отметить, что его использование будет значительно безопасней ввиду отсутствия внешнего высоковольтного источника и радиоизотопов, требующих для эксплуатации различных разрешений. Я бы сказал, что это прорывное направление для современных экспериментов, особенно низкофоновых.

Александр Кубанкин

руководитель проекта

В настоящее время в международной лаборатории радиационной физики НИУ «БелГУ» приступают к разработке опытного образца источника для последующего внедрения в производство.

 
По теме
Независимая исследовательская компания «Медиалогия» сообщила медиарейтинг губернаторов областей, включённых в Центральный федеральный округ, за июнь 2018 года.
15.07.2018
► Торжественная церемония вручения дипломов о высшем образовании выпускникам Юридического института очной формы обучения состоялась в Молодёжном культурном центре НИУ «БелГУ».
15.07.2018
 
Асов готовят с детства - Газета Наш Белгород ► Смена военно-патриотического лагеря стартовала 12 июля в областном центре.
15.07.2018
В ходе мониторинга сети «Интернет» и интернет-ресурсов выявлен ряд запрещенной информации - Администрация Алексеевского района Алексеевской межрайонной прокуратурой в ходе мониторинга сети «Интернет» выявлено 2 сайта  на которых размещена информация о продаже поддельных дипломов о высшем профессиональном образовании, аттестатов о среднем образовании,
14.07.2018
Семинар для специалистов лабораторий - Управление ветеринарии В управлении ветеринарии Белгородской области для директоров и заведующих межрайонных ветеринарных лабораторий прошел семинар по теме "Биобезопасность при работе с микроорганизмами 3-4 групп патогенности (опасности)".
14.07.2018
 
JPG Файл - БелЮИ Курсанты 111 взвода факультета подготовки дознавателей в рамках изучения учебной дисциплины «Конституционное право России» под руководством доцента кафедры государственно-правовых дисциплин кандидата политических наук,
14.07.2018
«Стрелка» приглашает белгородских архитекторов за новыми знаниями - Департамент строительства и транспорта Бесплатную образовательную программу АРХИТЕКТОРЫ.РФ запустил Институт медиа, архитектуры и дизайна «Стрелка» совместно с ДОМ.РФ при поддержке Минстроя России.
14.07.2018
Асов готовят с детства - Газета Наш Белгород ► Смена военно-патриотического лагеря стартовала 12 июля в областном центре.
15.07.2018 Газета Наш Белгород
Независимая исследовательская компания «Медиалогия» сообщила медиарейтинг первых лиц столиц областей, включённых в Центральный федеральный округ, за июнь 2018 года.
15.07.2018 Mediatron.Ru
Каникулы весело и с пользой ► Организация качественного отдыха детей -  одно из приоритетных направлений работы городских властей в летний период .
12.07.2018 Газета Наш Белгород
► Торжественная церемония вручения дипломов о высшем образовании выпускникам Юридического института очной формы обучения состоялась в Молодёжном культурном центре НИУ «БелГУ».
15.07.2018 Газета Наш Белгород
Городские   школы   готовятся  к   новому   учебному   году ► Летние каникулы - не только повод для отдыха , но и период активной подготовки образовательных учреждений к встрече со школьниками .
14.07.2018 Газета Наш Белгород
Шебекинский районный суд Белгородской области сообщил, что житель города Шебекино осужден за незаконный сбыт, незаконное приобретение и хранение наркотических средств.
15.07.2018 Mediatron.Ru
Показательные учения прошли на базе отряда специального назначения «Сокол» УФСИН России по Белгородской области ► Сотрудники спецназа продемонстрировали преодоление полосы препятствий,
07.07.2018 Газета Наш Белгород
Осуждены сбытчики наркотических средств ► Проблема распространения наркомании не теряет актуальности и, к сожалению, не обошла и наш город.
29.06.2018 Газета Наш Белгород
В ноябре прошлого года моего мужа, главу и опору нашей семьи, арестовали и лишили свободы.
21.06.2018 Голос Белогорья
За любовь и верность - Газета Наш Белгород В областной филармонии прошло торжественное мероприятие, посвященное Дню семьи, любви и верности ► Испокон веков на Руси бережно хранили семейные традиции и передавали их следующим поколениям.
15.07.2018 Газета Наш Белгород
Вдохновленная семейным счастьем - Газета Наш Белгород Первая экспозиция талантливой художницы ► Во вторник в выставочном зале «Родина» состоялось торжественное открытие персональной выставки Людмилы Глушенковой «Внутри чуда».
15.07.2018 Газета Наш Белгород
От детских песен до конного дефиле: чем интересен парад оркестров - Мир Белогорья От детских песен до конного дефиле: чем интересен парад оркестров «Музыка веселит сердце воина, равняет шаг, с ней мы танцуем и на самом сражении… Музыка удваивает, утраивает армию», – это слова полководца Александра Суворова.
15.07.2018 Мир Белогорья
«Университет   третьего   возраста»   провел   праздник   семьи   ►  В   библиотеке - филиале   № 17  прошло   литературно - музыкальное  мероприятие   «Что   движет   солнце  и   светила ...
14.07.2018 Газета Наш Белгород
Вечеринка для взрослых и детей ► День семьи любви и верности отметили на Белгородском Арбате .
14.07.2018 Газета Наш Белгород
Здоровые дети - счастливое будущее - Газета Наш Белгород Летний досуг дошкольникам обеспечили детские сады и советы территорий ► В городе продолжаются спортивные праздники для малышей под общим лозунгом «Любимому городу -спортивные успехи»,
13.07.2018 Газета Наш Белгород
Белгородцы устроили очередной праздник футбола ► Посвящённый чемпионату мира праздник двора собрал вместе жителей 17-го дома на улице Губкина.
14.07.2018 Газета Наш Белгород
Горожане поддержали сборную России в её решающем поединке с Хорватией ► В субботу на городской набережной в парке Победы состоялась прямая трансляция футбольного матча Россия-Хорватия,
13.07.2018 Газета Наш Белгород
Наши мотокроссмены стали лучшими на соревнованиях В Курской области ►По итогам заездов спортсмены завоевали первое, два вторых, третье и четвёртое места.
13.07.2018 Газета Наш Белгород
Белгородский хакер заплатит штраф - Vbelgorode.Com Компьютерного «гения» наказали за атаки на сайт ФСБ. Октябрьский районный суд Белгорода вынес приговор местному жителю за попытку проникновения в базу данных Федеральной службы безопасности.
16.07.2018 Vbelgorode.Com
Котёнок испугался машины и забрался на дерево. За несколько дней до финала чемпионата мира по футболу в Белгороде автоинспектор Вячеслав Порожняков помог 11-летнему мальчику на улице Гагариной достать с дерева котёнка.
15.07.2018 Fonar.Tv
Независимая исследовательская компания «Медиалогия» сообщила медиарейтинг первых лиц столиц областей, включённых в Центральный федеральный округ, за июнь 2018 года.
15.07.2018 Mediatron.Ru
В связи с проведением ремонтных работ по устранению повреждений трубопроводов с 16 по 30 июля 2018 года будет временно ограничено движение автотранспорта по крайней правой полосе проезжей части ул.
14.07.2018 Самоуправление Старый Оскол
Фонд содействия реформированию жилищно-коммунального хозяйства Белгородской области информирует о том, что 5 июля 2018 года состоялся выезд группы общественного контроля за ходом работ по капитальному ремонту.
14.07.2018 Департамент ЖКХ