Новый материал — источник позитронов для применения в устройствах позитронной спектроскопии, использующихся при создании материалов для водородной энергетики, создали исследователи Томского политехнического университета (ТПУ). Статья с описанием разработки опубликована 6 ноября в журнале Materials.
Метод позитронной спектроскопии является наиболее точным и эффективным способом исследования в структуре материалов дефектов, размер которых сопоставим с размерами одного атома. Развитие этого метода, по словам ученых, позволит создать материалы, необходимые для водородной экономики, в том числе для создания накопителей водорода.
Однако у технологии позитронной спектроскопии, как сообщают исследователи, есть ограничения, которые связаны с эффективностью материалов — источников позитронов.
Чтобы преодолеть существующие недостатки, ученые разработали новый источник на основе изотопа медь-64.
«Медная фольга определенного объема и толщины облучается тепловыми нейтронами в реакторе, затем ее упаковывают вместе с изучаемыми образцами в камеру спектрометрического комплекса», — приводит пояснения доцента отделения экспериментальной физики ТПУ Романа Лаптева РИА Новости.
В комплексе, сообщают ученые, позитроны, испускаемые медной фольгой, поглощаются дефектными участками исследуемого материала и происходит их аннигиляция с электронами. В результате этого процесса исследователи обнаруживают места в материале, в которых под воздействием водорода возникли дефекты.
Разработчики отметили, что отличительной особенностью нового материала для спектроскопии является возможность его применения в условиях высокого давления и температуры (до 900 °С). Кроме того, медь-64 имеет относительно короткий период полураспада, который составляет около 12 часов. Таким образом, материал за короткий срок становится радиационно безопасным.
Напомним, одной из ключевых проблем в рамках создания т. н. водородной энергетики является хранение или аккумулирование водорода. Суть проблемы заключается в том, что системы хранения водородного топлива должны работать в неблагоприятных условиях: или при криогенных температурах, или при очень высоком давлении, или с использованием материалов, активных на воздухе или в присутствии воды.
Отметим, в октябре 2020 года ученые Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (НИЯУ МИФИ) заявили о создании твердотельного накопителя водорода с применением ленточных накопителей, выполненных в виде тончайших металлических пленок.
Отметим также, 30 декабря 2020 года президент России Владимир Путин поставил задачу к 2023 году создать автобус, работающий на водородном топливе.
Источник: ИА Красная Весна