В Республике Казахстан имеются условия для организации полного технологического цикла производства атомной электроэнергии, начиная от добычи урановых руд и заканчивая объектами долговременного хранения радиоактивных отходов (РАО) [1]. До сегодняшнего времени не проводились работы по очень важной составляющей этого цикла – созданию пунктов глубинного захоронения РАО, в составе которых предметом отдельного изучения является подземная исследовательская лаборатория (ПИЛ) для подтверждения долговременного безопасного захоронения РАО в выбранном месте размещения пункта глубинного захоронения. Проводимые исследования направлены на разработку методических рекомендаций по применению геолого-геофизических методов в обоснование пригодности потенциальных площадок для размещения ПИЛ.

Слоистые двойные гидроксиды (СДГ), которые представляют собой один из типов слоистых материалов, являются перспективными материалами благодаря некоторым интересным свойствам, таким как простота синтеза, уникальная структура, равномерное распределение катионов различных металлов в бруситовом слое, поверхностные гидроксильные группы, гибкая перестраиваемость, интеркалированные анионы с межслоевыми пространствами, свойствами набухания, высокой химической и термической стабильностью, способностью интеркалировать различные типы анионов, а также высокой биосовместимостью. Эта обзорная статья посвящена информации о методах синтеза слоистых двойных гидроксидов и их применении во многих областях. Обсуждаются наиболее распространенные методы синтеза слоистых двойных гидроксидов: со-осаждение, гидролиз мочевины, гидротермальный синтез, золь-гель, реконструкция и др. СДГ демонстрирует отличные характеристики в качестве многофункционального материала для его перспективных применений в области катализаторов, водоподготовки, антипиренов, полимерных добавок, адсорбентов, атомной промышленности, защиты окружающей среды, фотокатализаторов и материаловедения.

В статье приведены данные мониторинга лекарственных веществ (ЛВ) в поверхностных водоемах города Нур-Султан и его окрестностей (Республика Казахстан). Результаты показывают присутствие карбамазепина и сульфаметаксазола в поверхностных водах. Образцы отбирали ежемесячно с апреля по декабрь 2021 года. Анализ ЛВ проводили с использованием метода высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Возможной причиной присутствия лекарственных веществ в поверхностных водоемах является поступление их со сточными водами коммунально-бытовой сферы города Нур-Султан в поверхностные источники после очистки.

Гетероструктуры на основе графена и двумерных пленок наноструктурированных ферромагнитных оксидов переходных металлов перспективны для разработки новых многофункциональных материалов для элементов памяти, элементов квантового компьютера, анодов литий-ионных батарей, (фото) катализаторов, суперконденсаторов, транзисторов, сенсорных материалов, солнечных панелей, топливных элементов, электрохромных устройств. Большой объем публикаций посвящен графену и гетероструктурам на его основе и, главным образом, процессам их синтеза из гибридных структур. Методы теоретического исследования оптических свойств двумерных пленочных материалов, несмотря на их разнообразие, требуют совершенствования. Следовательно, в статье представлены методы теоретического исследования оптических свойств двумерных гибридных пленочных структур в сочетании с методом ab-initio.

В статье представлены результаты исследования содержания изотопов радона в воздушной среде эксплуатируемых зданий г. Курчатова, оценены зависимости концентрации изотопов радона в помещениях жилых и административных зданий от сезона года, а также от типа помещений и их назначения. Изучение сезонных изменений концентрации радона в воздушной среде осуществлялось путем проведения измерений эквивалентной равновесной объемной активности (ЭРОА) и объемной активности (ОА) радона. Впервые для г. Курчатова определена объемная активность изотопов радона в помещениях жилых зданий и зданий производственного назначения. Результаты показали, что значения ЭРОА и ОА радона в воздухе обследованных помещений административных и жилых зданий увеличиваются от зимы к лету, образуя следующий убывающий ряд: лето > осень > весна > зима, что, возможно, связано с промерзанием грунта и наличием снежного покрова в зимний период. Также получено подтверждение снижения концентрации радона в воздухе помещений с увеличением этажа здания.

В работе приводятся результаты исследования содержания радионуклида ¹³⁷Cs в организме мышевидных грызунов (тушканчиков Allactaga major Kerr, Allactaga saltator Eversmann и сусликов Citellus erythrogenus Brandt), обитающих в местах испытания ядерного оружия Семипалатинского испытательного полигона и параметры перехода радионуклида ¹³⁷Cs в организм исследуемых животных. Показано, что относительно повышенные значения удельных активностей радионуклида ¹³⁷Cs в организме тушканчиков и сусликов отмечаются при условии их непосредственного проживания на локальных участках загрязнения. При удалении от участков загрязнения на расстояние, превышающее радиус активности животных, высоких значений удельной активности радионуклидов в животных не фиксируется. Несмотря на то, что животные обитают на участках с высокой удельной активностью радионуклидов в компонентах природной среды, экстремально высокого содержания радионуклидов в организме этих животных не отмечается.

Средние значения (AM±SD) CR_muscl радионуклида ¹³⁷Cs для мышечной ткани тушканчиков прыгунов (Allactaga saltator Eversmann) составили (2.1±1.3)×10⁻³ (n-11), для мышечной ткани большого тушканчика (Allactaga major Kerr) – (4.7±2.7)×10⁻³ (n-9), для мышечной ткани суслика краснощекого (Citellus erythrogenus Brandt) – (7.0±5.6)×10⁻³ (n-6).

В статье приведены результаты исследований в обоснование проекта вывода реакторной установки ИГР из эксплуатации. По результатам комплексного инженерно-радиационного обследования определены границы систем реактора ИГР, выводимых из эксплуатации, а также установлено соответствие состояния реакторной установки ИГР (РУ ИГР), ее систем и оборудования требованиям проектной, исполнительной и эксплуатационной документации. Нейтронно-физические расчеты активности продуктов деления и продуктов активации, а также мощности экспозиционной дозы ионизирующего излучения на разных расстояниях от основных элементов конструкции РУ ИГР были выполнены с помощью программного комплекса MCNP5. По результатам выполненных расчетов установлена группа радионуклидов, которая вносит основной вклад в радиоактивное излучение активной зоны РУ ИГР, а также определены основные элементы конструкции, существенно влияющие на радиационную обстановку РУ ИГР. По итогам инструментальных и расчетных исследований разработано и согласовано с КАЭНК МЭ РК Техническое задание на разработку технического проекта «Вывод РУ ИГР из эксплуатации».

Двумерные наноструктуры (2D) привлекли значительный интерес и большое внимание в современной науке, благодаря своей большой площади поверхности, электронным свойствам, характеристикам накопления энергии и каталитической активности. Слоистые двойные гидроксиды (СДГ) относятся к двумерным наноструктурам и обладают большой площадью поверхности, очень важными физико-химическими свойствами и биологической активностью. Однако всегда существовал большой интерес к их легированию для усиления и улучшения этих свойств, особенно фотокаталитической активностью. В данной работе были синтезированы СДГ на основе ZnAl и проведено их легирование активными (Ca, Sr), переходными (Co, Cu, Cd, Ni, Pb, Fe), благородными (Ag) и редкоземельными элементами (La) осуществлялись методом пропитки. Также было изучено удаление катионных и анионных красителей из водных растворов путем адсорбции и фотодеградации на свежесинтезированном и легированном нанокомпозите ZnAl-СДГ/ПВС. Полученные результаты сопоставлены со структурой и физикохимическими свойствами нанокомпозитов.

В статье рассматриваются времена пробега продольных волн для 8 взрывов Yucca Flat (Невадский Испытательный Полигон NTS) с 1979 по 1984 гг. с магнитудами m_b = 4,9–5,9. Времена пробега получены при пересмотре сейсмограмм из архивов Института динамики геосфер им. М.А. Садовского для подсистемы «Ожерелье» периферийных пунктов Зеренда, Восточное, Чкалово большебазовой системы сейсмического группирования (БСГ) геофизической обсерватории (ГО) «Боровое». Данная система работала с 1979 г. на территории Казахстана. На примере регистрации подземных ядерных взрывов на площадке Yucca Невадского испытательного полигона (NTS) исследуются локальные годографы и линейные тренды времени пробега продольной волны в диапазоне эпицентральных расстояний 89,3110°–90,3701°. Сделаны оценки скоростей продольных волн для трасс Yucca-Ожерелье и периферийных пунктов.

По волновым формам станций сети НЯЦ РК с помощью программного обеспечения PQLX рассчитаны спектральные характеристики сейсмического и инфразвукового шума. Результаты расчетов сопоставлены с моделями сейсмического шума Петерсона и инфразвукового шума Брауна. Проведен анализ суточных и сезонных вариаций шума. Особое внимание уделено закономерностям изменения уровня в области микросейсмического максимума. Наблюденные особенности хорошо объясняются положением и динамикой источников микросейсм и микробаром, расположенных в Северной Атлантике.

В данной статье описывается исследовательская работа по определению коррозионной совместимости кандидатных материалов матрицы капиллярно-пористой структуры (КПС) с жидким оловянно-литиевым сплавом при высоких температурах. Исследования проводились со сплавом Sn₇₅-Li₂₅ и образцами аустенитной нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т, ванадия марки ВЭЛ-3 и тантала марки ТТ. Эксперименты по взаимодействию жидкого оловянно-литиевого сплава с кандидатными образцами матрицы КПС при высоких температурах проводились на экспериментальной установке ТиГрА, созданная на базе термогравиметрического анализатора TGA/DSC 3+. В работе приводится описание методики и условия проведения высокотемпературной коррозионных испытаний. В ходе реализации данной работы были проведены эксперименты по изучению совместимости оловянно-литиевого сплава в жидкой фазе с нержавеющей сталью, ванадием и танталом в температурном интервале от 600 ℃ до 1000 ℃. На основании полученных результатов были определены тепловые эффекты процессов, протекающих в результате взаимодействия сплава с кандидатными материалами матрицы КПС. В результате анализа полученных результатов выявлено, что при взаимодействии исследуемых материалов с жидким оловянно-литиевым сплавом Sn₇₅-Li₂₅ при высоких температурах происходят сложные физико-химические процессы такие как: селективное растворение компонентов жидким сплавом (растворителем); проникновение компонента жидкого сплава (олова) в глубь нержавеющей стали; массоперенос растворенных металлов из твердого металла в жидкий.

В этом исследовании мы сообщаем о новом композите на основе пористого трехмерного криогеля и Ti₃C₂T_x Mxene нанолистов, а также наночастиц Ag (MXene/Ag/4VP-MAAc), который был получен методом самосборки и применен для удаления метилен синего (МС) с синергизмом адсорбции и фотокаталитической деградации. Синергический эффект для полученных композитов по отношению к удалению МС связан с отличной адсорбционной способностью криогеля и фотокаталитической активностью MXene/Ag. Проведенные исследования показали, что MXene улучшают не только процесс адсорбции за счет наличия многочисленных функциональных групп, но и фотокаталитическое разложение МС благодаря своей высокой электрической проводимости. Кроме того, включение наночастиц Ag улучшает способность поглощения света, который возбуждает поверхностные электроны наночастиц Ag за счет эффекта поверхностного плазмонного резонанса. В целом, полученные результаты свидетельствуют о том, что синергетический эффект адсорбции-фотокатализа является эффективным способом удаления органического красителя из воды.

31 октября 2022 года на 82-м году ушел из жизни главный научный сотрудник Института ядерной физики, научный руководитель Центра комплексных экологических исследований, доктор физико-математических наук, член Международного радиохимического общества Солодухин Владимир Петрович.