В работе представлены результаты исследований по обоснованию технической возможности применения контейнера для перемещения свежевыгруженного из реактора отработанного ядерного топлива. Выполнены расчеты по оценке уровня энерговыделения и радиационных характеристик отработанного ядерного топлива, которые в свою очередь послужили основанием для дальнейших теплофизических расчётов контейнера.

Предполагается, что с использованием контейнера становится возможным перевозка от 5 тепловыделяющих сборок реакторов большой мощности типа ABWR, AP1000 и ВВЭР-1000.

В результате работы обоснована техническая возможность применения транспортировочного контейнера для отработанных тепловыделяющих сборок после кратковременной выдержки с точки зрения протекающих в них теплофизических процессов, накладывающих определенные ограничения на конструкцию контейнера.

Данная работа является первой частью комплексных исследований, направленных на обоснование возможности перемещения отработавшего топлива после кратковременной выдержки и выработки требований к конструкции контейнера.

Данная работа является завершающим этапом двухстадийных комплексных исследований, направленных на обоснование возможности перемещения ОЯТ после кратковременной выдержки и выработку требований к конструкции ТУК.

В работе представлены результаты исследований по обоснованию технической возможности применения транспортировочного контейнера для транспортировки отработанного ядерного топлива после кратковременной выдержки. Выполнены расчеты защиты от радиоактивного излучения, обоснована ядерная безопасность, изучены соответствующие сопровождающие нейтронно-физические процессы. В результате проведенных работ обоснована техническая возможность применения транспортировочного контейнера для отработанного ядерного топлива, предложен наиболее приемлемый вариант контейнера для отработанного ядерного топлива с газовым заполнением или с жидкостным заполнением поглотителя в корзине с конструкцией из материалов: железобетон + диоксид урана и чугун + диоксид урана.

Для достижения поставленной цели в работе использовались методы компьютерного имитационного моделирования, проводились расчеты в обоснование радиационной защиты и ядерной безопасности в нормальных и аварийных условиях эксплуатации, изучались нейтронно-физические процессы, сопровождающие ТУК с ОЯТ. В работе рассмотрены несколько вариантов материалов для радиационной защиты, в зависимости от их толщины и наполняемости контейнера ОТВС.

В данной работе исследовались процессы окисления сплавов циркония, легированных ниобием, при высоких температурах (900–1200 °С). Объектами исследования были образцы из йодидного циркония, сплавов Э110 и Э125, а также имитаторы тепловыделяющих элементов (твэлов) из сплава Э110. Результаты показали различия в кинетике окисления для трех групп образцов. Образцы йодидного циркония (группа I) демонстрировали линейный рост массы с увеличением температуры. Сплавы циркония с ниобием (группа II) показали максимальное увеличение массы при 950–1000 °С, после чего окисление замедлялось. Имитаторы твэла (группа III) окислялись схожим образом с группой II, однако с меньшей амплитудой изменений. Форма образцов оказала значительное влияние на кинетику окисления. Имитаторы твэла окислялись быстрее из-за растрескивания оксидного слоя, что способствовало более интенсивному доступу окислительной среды к металлу. Экспериментально определена энергия активации окисления для йодидного циркония (113 кДж/моль) и имитаторов твэла (59 кДж/моль). Работа выявила влияние состава и геометрии образцов на процесс высокотемпературного окисления, что может быть полезно для разработки более устойчивых к окислению материалов для ядерных реакторов, а также для переработки отработавших ТВС методом способом объемного окисления.

Проведен длительный лабораторный эксперимент для оценки направленности влияния химического загрязнения на эмиссию СО₂ светло- и темно-каштановой почвами Казахстана. Химическое загрязнение почвенных образцов производили растворами солей нитрата калия (KNO₃) и кристаллогидрата сульфата меди (II) (CuSO₄·5Н₂О) в дозе 1 и 5 ПДК. Для имитации растительного покрова использовали культуру люцерны (Medicаgo). Измерение эмиссии СО₂ проводили закрытым динамическим камерным методом. Определенной закономерности влияния монозагрязнения нитратом калия (KNO₃) и солью меди (CuSO₄·5Н₂О) при внесенной дозе 1 и 5 ПДК не установлено. Отмечено, что эмиссия СО₂ с поверхности СК почвы при дозе нитратов 1 и 5 ПДК спустя месяц превышала контроль на 12%, через 6 месяцев – 6 и 7%, соответственно. Для образца ТК почвы увеличение эмиссии СО₂ на 10% отмечено только при дозе нитратов 5 ПДК спустя 6 месяцев. При загрязнении медью в дозе 1 и 5 ПДК эмиссия СО₂ с образца СК почвы через месяц увеличивалась на 11%, через 6 месяцев не отличалась от контроля. Для образца ТК почвы при дозе меди 1 ПДК отмечено увеличение эмиссии СО₂ на 10% только спустя 6 месяцев, при дозе 5 ПДК – в среднем на 12% через 1 и 6 месяцев. Отсутствие публикаций, посвященных влиянию химического загрязнения на показатель эмиссии СО₂ региональных почв Казахстана обусловливает актуальность проведения исследований в данной области для оценки и прогнозирования состояния почвенного покрова в антропогенных экосистемах, так как почвенный СО₂ газообмен является важнейшей частью не только биогеохимического цикла углерода, но и отражает биологическую активность и здоровье почв.

В работе представлены данные исследования влияния размерных факторов, обуславливающих изменение дислокационной плотности, а также фазового состава двухфазных литийсодержащих керамик на основе метацирконата лития на прочностные характеристики керамик, а также устойчивость к высокотемпературным испытаниям. В качестве факторов упрочнения при оценке прочностных свойств, а также устойчивости к температурным воздействиям рассматривались размерный эффект, дислокационная плотность и наличие межфазных границ, изменение которых обусловлено эффектом вариации фазового состава керамик. В ходе проведенных исследований было установлено, что изменение скорости перемалывания выше 400 оборот/мин приводит к более чем двукратному уменьшению размеров зерен, что в свою очередь увеличивает дислокационную плотность, изменение которой является упрочняющим фактором для повышения твердости и трещиностойкости. При определении прочностных характеристик было установлено, что изменение фазового состава за счет доминирования фазы Li₆Zr₂O₇ в составе керамик приводит к увеличению значений твердости и устойчивости к растрескиванию за счет увеличения межфазных границ, которые служат дополнительными барьерами для распространения микротрещин при внешних воздействиях. В ходе проведенных экспериментов по определению устойчивости к длительному термическому отжигу и тестов на термостойкость было установлено, что уменьшение размеров зерен менее 250 нм для всех трех типов исследуемых керамик приводит к увеличению устойчивости к деградации прочностных свойств за счет дислокационного упрочнения, а также наличия межфазных границ, которое наиболее проявлено для образцов с доминированием фазы Li₆Zr₂O₇ в составе керамик.

В работе представлены результаты исследования оптических свойств и механизмов роста двумерных нанопластин кадмий селенида (CdSe), полученных методом коллоидного синтеза. Установлены зависимости спектров фотолюминесценции от температуры и инжекции прекурсоров, показано, что увеличение толщины нанопластин сопровождается сдвигом излучения в длинноволновую область. Исследованы концентрационные условия роста, продемонстрирована возможность управления числом монослоёв в структурах CdSe за счёт изменения температуры и введения дополнительных количеств исходных веществ. Проведён элементный анализ полученных нанопластин, подтверждающий их химическую однородность. Полученные результаты позволяют глубже понять процессы формирования двумерных наноструктур CdSe и могут быть использованы для оптимизации их оптоэлектронных характеристик.

В настоящей работе представлены результаты исследования гранулометрических параметров, элементного и фазового составов затвердевшего модельного расплава активной зоны ядерного реактора (кориума), полученного во внереакторных условиях. Внереакторные эксперименты проводятся на стенде «EAGLE» ИАЭ НЯЦ РК, который позволяет получить расплав шихты из компонентов активной зоны и реализовать его взаимодействие с теплоносителем. Для получения модельного кориума реактора на быстрых нейтронах был использована оксид алюминия (Al₂O₃), в качестве теплоносителя – натрий.

Результаты исследований выявили присутствие в фазовом составе затвердевшего имитатора трех модификаций окиси алюминия Al₂O₃. Основной является α-модификация (корунд), которая также является базовым компонентом исходной шихты. Появление и закономерное распределение других кристаллических модификаций окиси алюминия определенно является признаком, связанным с особенностями протекания процессов, возникающих при взаимодействии модельного кориума с теплоносителем. Подобные особенности могут оказаться характерными и распространяться на собственно расплав активной зоны реактора, но могут оказаться и специфичными для применяемого имитатора.

Проведены экспериментальные работы, направленные на изучение трибологических характеристик MoCrN покрытий. Интерес к подобным исследованиям обусловлен в первую очередь перспективностью использования подобных покрытий в качестве антикоррозионных защитных покрытий, обладающих высокой устойчивостью к внешним механическим воздействиям, позволяющим повысить сопротивляемость стали к процессам деградации при эксплуатации и воздействию высоких температур при которых происходит ускорение процессов окисления и аморфизации. При этом подбор оптимальных составов защитных покрытий позволяет снизить износостойкость и деградацию приповерхностных слоев стальных конструкций, а также увеличить их устойчивость к механическим повреждениям в ходе трения. Определено, что изменение условий магнетронного напыления покрытий MoCrN, приводящее к изменению соотношения элементов в составе покрытий, приводит к формированию структурно – упорядоченных покрытий, что в свою очередь имеет хорошую корреляцию с результатами упрочнения и повышения сопротивляемости к износу. Согласно полученным данным, изменение соотношение компонент, и как следствие, изменение соотношения кристаллической и аморфной составляющей в составе покрытий приводит к снижению скорости износа, что свидетельствуют о повышении сопротивляемости покрытий к внешним механическим воздействиям. Результаты испытаний образцов покрытий в случае оценки устойчивости покрытий к температурному воздействию в процессе трибологических испытаний показали повышение сопротивляемости покрытий за счет вариативности изменения элементного состава и степени кристалличности.

В данной статье представлены результаты исследований коррозионной стойкости сталей марок 65Г и 45, которые были подвергнуты обработке методом электролитно-плазменного упрочнения (ЭПУ). Основной целью исследования было выявление изменений в коррозионных свойствах сталей в зависимости от типа среды: воды, карбамида, суперфосфата и аммиачной селитры. Исследование показало, что после ЭПУ скорость коррозии стали 45 снизилась в 8 раз по сравнению с исходным образцом, достигая значения 2,58×10⁻⁴ мм/год. Для стали 65Г также наблюдалось значительное улучшение коррозионной стойкости, особенно в среде карбамида и суперфосфата. Коррозионный потенциал данных сталей сместился в положительную сторону, что указывает на улучшение защитных свойств поверхности. Поляризационные кривые показали уменьшение коррозионного тока для стали 45 до ЭПУ в растворе пищевой соли с 562,34 µА/см² до 111,75 µА/см² в карбамиде, и до 132,67 µА/см² в суперфосфате. Для стали 65Г до ЭПУ ток коррозии в среде пищевой соли составил 67,23 µА/см², уменьшаясь до 57,28 µА/см² в карбамиде и до 60,73 µА/см² в аммиачной селитре после процесса ЭПУ. Результаты подтверждают, что ЭПУ значительно повышает коррозионную стойкость исследуемых сталей, что делает этот метод обработки перспективным для улучшения долговечности металлических изделий, используемых в агрессивных химических условиях.

В данной работе исследуется упругое рассеяние протонов на ядре ⁷Li с использованием комбинированного метода полных волн (Full-Wave Method) и метода DWBA, в рамках оптической модели ядра, что позволяет более точно учитывать ядерную структуру и механизмы взаимодействия. В расчетах применяется микроскопический складчатый потенциал M3Y, построенный на основе эффективного нуклон-нуклонного взаимодействия c учетом плотности ядра. Теоретические расчёты на языке Python, основанные на решении уравнения Шредингера методом Рунге-Кутта 6–8 порядка, сравниваются с экспериментальными данными, полученными на ускорителе Ван де Граафа. Это позволяет уточнить параметры ядерного взаимодействия и структуру ядра ⁷Li, а также выявить необходимость учета дополнительных эффектов, таких как мнимые компоненты потенциала и расширенное число парциальных волн.

2D материалы семейства MXene привлекают к себе значительный интерес в связи с их многофункциональностью использования. Материалы MXene получают из соответствующих MAX фаз, синтез которых проводится различными высокотемпературными методами (от 1100 до 1450 ºС). Ti₂AlC является одним из представителей MAX фаз, из которой получается соответствующий 2D материал - Ti₂C. Наиболее распространенное применение Ti₂C находит как активный материал электрода суперконденсаторов и как матрица для катализаторов реакций выделения водорода.

В данной работе мы проводим исследование по синтезу материала Ti₂AlC с проведением многоуровневой оптимизации процесса для достижения наибольшего выхода по массе конечного продукта. По результатам исследования установлена оптимальная температура и время синтеза 1350 °C и 2 часа соответственно. Одной из особенностей данной работы является использование прекурсоров казахстанского происхождения и проведение экспериментов с масштабированием процесса (от 1 до 100 г продукта), что в дальнейшем позволит реализовать коммерческий синтез материала Ti₂AlC. Из синтезированного при оптимальных условиях Ti₂AlC был успешно получен Ti₂C, который был использован в качестве электродного материала для суперконденсатора и показал электрохимические характеристики сравнимые с коммерческим Ti₂C.

В работе приведены результаты использования метода жидкостной сцинтилляционной спектрометрии (ЖСС) для измерения концентрации радона в воде. Экспериментально определены оптимальные настройки разделения альфа- и бета-излучения, а также эффективность регистрации радона для различных типов сцинтилляторов. Метод апробирован на объектах водопользования, расположенных на территории Семипалатинского испытательного полигона (СИП). Для валидации метода ЖСС проведено сравнение с гамма-спектрометрическим анализом, которое показало их хорошую сопоставимость. Полученные результаты позволяют рекомендовать метод ЖСС для радиоэкологического мониторинга водных объектов.

YAG (Y₃Al₅O₁₂) является одним из важных оптических материалов. Он широко используется в твердотельных лазерах, осветительных приборах в качестве преобразователя белого светодиода, а также в сцинтилляционной технике.

В настоящей работе монокристаллы YAG (100) облучались ионами Xe с энергией 230 МэВ до флюенсов 6·10¹⁰– 10¹³ ион/см², что позволяет изучить поведение материала в полях жесткой радиации. Для анализа облученных кристаллов YAG использовались следующие методы исследования: спектроскопия оптического поглощения и спектроскопия комбинационного рассеяния. Анализ спектров поглощения показывает образование центров окраски в облученных образцах YAG. Концентрация различных типов точечных дефектов значительно увеличивается с ростом флюенса. Разностные спектры обнаруживают перекрывающиеся полосы в диапазоне 4,1–5,2 эВ, которые соответствуют различным конфигурациям F₂-центров. С увеличением флюенса приповерхностный слой становится аморфным, и материал аморфизуется. Высокоэнергетические моды рамановских спектров начинают расширяться уже при флюенсе 10¹⁰ ион/см². Учитывая высокую степень воздействия ионов Xe, можно утверждать, что начиная с флюенса 10¹² ион/см² все катион-анионные связи практически разрушаются.

В статье исследован процесс взаимодействия протонов с фольгами держателя мишени циклотрона. Исследование проводилось с помощью расчетной программы SRIM, в которой была создана трехслойная модель держателя фольг мишени циклотрона. Мишень бомбардировалась протонами с энергией 18 МэВ при нормальном падении, количество протонов равнялось 300102. В расчете не учитывались ядерные реакции. В результате проведенных исследований установлено, что на 300100 протонов, пролетевших через всю модель, приходится 2 обратно рассеянных протона. Представлены результаты распределения протонов вдоль расчетной модели и в поперечном сечении в конце модели. Результаты проведенных исследований позволяют оценить пространственное и энергетическое распределение протонов в держателе фольг мишени циклотрона, что можно использовать для оптимизации процесса облучения обогащенной воды операторами циклотрона. Полученные результаты могут служить основой для дальнейших исследований, направленных на оценку степени усталости фольг мишени и разработку рекомендаций по частоте их замены при техническом обслуживании.

В данной работе проведено систематическое исследование структурных, электронных и механических свойств полухейслеровских сплавов CuNiZ (Z = Al, Ga, Sb, Sn) на основе теории функционала плотности (DFT). Полученные результаты подтверждают динамическую и механическую стабильность этих сплавов, а также позволяют охарактеризовать их структурную симметрию и природу химических связей. Анализ электронных свойств показал, что сплавы CuNiZ обладают металлическим характером, а расчет упругих модулей и коэффициента Пуассона дал представление об их механической прочности. Дополнительно проведенные расчеты подтвердили преобладание ионной связи в данных сплавах, а также их соответствие основным критериям механической устойчивости. Сплавы CuNiAl, CuNiSb и CuNiSn оказались механически стабильными, при этом для них были определены коэффициенты анизотропии и другие упругие параметры. Данное исследование демонстрирует, что полухейслеровские сплавы CuNiZ являются перспективными кандидатами для использования в качестве функциональных материалов. В частности, их механическая прочность и структурные особенности позволяют рассматривать эти материалы как потенциальные кандидаты для применения в термоэлектрических и спинтронных устройствах.

В статье представлены результаты исследования содержания и распределения Au и Ag в стандартных образцах (СО) ряда производителей (Австралия, Республика Казахстан, Российская Федерация, др.). Исследования выполнены методом инструментального нейтронно-активационного анализа (ИНАА) на Au и Ag по множественным параллельным малым навескам (масса 100 мг). Кроме того, методом рентгенофлуоресцентного анализа (РФА) на энергодисперсионном спектрометре изучено содержание Ag в больших (7–10 г) навесках. Приведены результаты статистической обработки параллельных измерений, изучена сходимость результатов по 100 мг навескам отдельно по каждому определяемому элементу. Выполнено сравнение используемых инструментальных методов для определения Ag. Приведен контроль качества для каждого метода. Определены границы применения данных СО для использования в методе ИНАА.

MIL-101(Cr) — один из наиболее хорошо изученных металлоорганических каркасов (МОК) на основе хрома, состоящий из иона металлического хрома и лиганда терефталевой кислоты. Уникальные физико-химические свойства данного МОК (сверхвысокая удельная площадь поверхности, размер пор, термическая, химическая стабильность и т.д.)  обеспечивают ему широкий спектр применения в различных областях современного материаловедения. Благодаря содержанию в структуре ненасыщенных кислотных центров Льюиса, MIL-101(Cr) может быть легко модифицирован, причем в большинстве случаев, производные демонстрируют улучшенные характеристики по сравнению с исходным МОК. В обзоре приводятся сведения об основных напрвления практического применения MIL-101(Cr) в адсорбции различных классов соединений из водных растворов, хранении и разделении газов, а также в катализе.

В данной работе исследованы трибологические свойства и микротвердость квазикристаллических покрытий Al₆₅Cu₂₀Fe₁₅, нанесенных методом высокоскоростного газопламенного напыления (HVOF) на инструментальную сталь У8Г. Особое внимание уделено влиянию режима подачи воздуха (1.9 bar, 2.1 bar, 2.3 bar) на износостойкость покрытий. Исследование проводилось методом «шар-диск», а микроструктура анализировалась с использованием сканирующего электронного микроскопа (СЭМ). Образец, напыленный при пропане 2 bar, кислороде 2.1 bar и воздухе 2.1 bar, показал наименьшую ширину износной дорожки (902 мкм) и стабильный коэффициент трения (μ ≈ 0.4), что подтверждает его износостойкость. Микротвердость покрытия, измеренная методом Виккерса, составила 800 HV, что свидетельствует о его высокой прочности. Данные результаты подчеркивают перспективность применения квазикристаллических покрытий в условиях интенсивного износа, особенно в авиационной, автомобильной и машиностроительной промышленности. Исследование соответствует целям устойчивого развития, в частности направлению «Индустриализация, инновации и инфраструктура», способствуя разработке износостойких покрытий с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Экспериментальное исследование процесса разрушения топлива на реакторе ИГР позволяет получать данные о процессах, происходящих в тепловыделяющих сборках различных видов ядерных реакторов во время тяжелых аварий. Одним из этапов тяжелых аварий является плавление ядерного топлива и его перемещение. В данной работе рассмотрено комплексное применение физических моделей в ANSYS FLUENT для достижения явного динамического плавления элементов тепловыделяющей сборки. Расчетные исследования проводятся на двухмерной модели экспериментального реакторного устройства. Применяются расчетные модели «volume of fluid» и «solidification melting» которые позволяют моделировать движение расплавленных элементов тепловыделяющей сборки. Для задания сложного профиля энерговыделения использована пользовательская функция (User defined function – UDF). В результате получена картина, демонстрирующая все стадии развития контролируемой аварийной ситуации в экспериментальном устройстве во время реакторного пуска от начала плавления наиболее разогретых элементов до динамичного перемещения многокомпонентного расплава.

В статье рассматривается настройка и оптимизация режима работы циклотрона ДЦ-60 для облучения полиэтилентерефталатных (ПЭТФ) пленок тяжелыми ионами криптона с целью создания трековых мембран. Описаны этапы настройки ускорителя, включая расчеты параметров ускорительного процесса, а также настройку сверхвысокочастотной (СВЧ) системы для генерации плазмы криптона. Рассмотрены ключевые параметры, такие как ток магнита, напряжения инфлекторов и дефлектора, а также характеристики пучка на выходе из ускорителя. Особое внимание уделено системе транспортировки пучка и фокусировки, а также оптимизации условий облучения для достижения необходимой точности и воспроизводимости экспериментов. Полученные результаты имеют важное значение для дальнейшего развития методик ионно-трековой модификации полимерных материалов и их применения в различных технологических и коммерческих сферах.

В статье представлены конструкция УФПН, предназначенная для горизонтального канала реактора ВВР-К, и ее описание. Приведены результаты расчетного моделирования методом Монте-Карло устройства формирования пучка нейтронов. Показана эффективность устройства с точки зрения нейтронных характеристик и дан сравнительный анализ соответствия полученных характеристик рекомендуемым МАГАТЭ.

В статье представлены результаты исследования содержания естественны радионуклидов в различных объектах окружающей среды (вода, донные отложения, растения), отобранных в экосистеме девяти малых рек г. Риддера. Выявлено, что в большинстве случаев содержание радионуклидов не превышает нормативных показателей по радиационной безопасности. Рассчитана удельная эффективная активность для донных отложений и растений. Среднее значение удельной эффективной активности естественных радионкулидов в донных отложениях, составило 107 Бк/кг, а в растениях - 73 Бк/кг, что ниже величины регламентированной нормами радиационной безопасности, при превышении которой возможно негативное влияние на живой организмов.

В статье представлены результаты разработки и внедрения базы данных сильных движений на территории Казахстана, зарегистрированных станциями сети Национального ядерного центра Республики Казахстан. На основе анализа ключевых требований к хранению и обработке сейсмических данных предложена архитектура базы данных, реализованная с использованием СУБД PostgreSQL и сопутствующего клиентского приложения на языке программирования Python, с применением дополнительных библиотек обработки и визуализации данных. Подробно описаны функциональные возможности, обеспечивающие эффективную работу с данными. Обоснована значимость и актуальность разработанной базы данных для решения задач оценки сейсмической опасности и сейсмостойкого проектирования. Определены перспективные направления развития базы данных, включая расширение функционала клиентского приложения и интеграцию с другими платформами.

Структуры, основанные на атомарно тонком углероде и созданные путем объединения двух или более графеноподобных материалов с чередующимися оксидными перовскитами, изменяют свойства исходных материалов и создают материал с новыми гибридными свойствами, которые, в свою очередь, служат предпосылкой для проектирования функциональных материалов и наноструктур. Прочные ковалентные связи обеспечивают стабильность поверхности 2D-кристаллов, а связь между различными слоями опосредуется Ван-дер-Ваальсовыми взаимодействиями.

Углеродные материалы и наноструктурированные ферроэлектрические перовскиты, включая титанат бария, ферромагнитный (La_2/3Sr_1/3MnO₃, SrRuO₃), гетероструктуры на основе оксидов переходных металлов, являются новыми мультифункциональными для ячеек памяти, квантовых компьютерных элементов, анодов Li-ионных батарей, фотокатализаторов, суперконденсаторов, транзисторов, сенсорных материалов, солнечных элементов, топливных элементов, электрохромных устройств является перспективным для разработки материалов. В работе исследовано влияние метода теории функционала плотности на структурные и энергетические свойства углеродной смеси на поверхности ВаТіО₃, которые теоретически значимы для каталитических целей, в сочетании с методом псевдопотенциала на основе плоских волн. На основе теории функционала плотности был изучен процесс адсорбции титаната бария на чистой и легированной атомами углерода поверхности TiO₂ – концевой (001) в результате модификации атомами углерода с постепенным увеличением концентрации. Наиболее эффективными местами на поверхности TiO₂ – концевой (001) были места «поверхности Ti», и при распределении величины концентрации углерода на каждый TiO₂ определялась плотность состояния в порядке расположения графеновой структуры от 0,125 до 0,75, а ширина запрещенной зоны уменьшалась на 0,27–2 эВ по сравнению с чистой поверхностью для рассматриваемых структур. На чистой поверхности энергия адсорбции была −0,5 эВ для атомарного кислорода, адсорбированного вблизи энергетически эффективного места, определенного для углерода, и −2,12 эВ для молекулярного. Для атомарного кислорода, адсорбированного на поверхности, легированной углеродом, энергия адсорбции уменьшилась на −0,2 эВ, а для молекулярного – на −0,4 эВ.

Исследованы фотолюминесцентные свойства монокристаллов BaFBr, облучённых ионами ксенона с удельной энергией 1,75 МэВ/нуклон при температуре 300 К. Кристаллы были выращены методом Штебера, позволяющим снизить содержание кислородных примесей. Установлено, что с увеличением флюенса ионного облучения (Ф=1×10¹⁰–1×10¹² ион/см²) интенсивность фотолюминесценции возрастает. В спектрах выявлены полосы, обусловленные различными кислородно-вакансионными центрами, присутствие кислорода также подтверждается данными элементного анализа проведенного над кристаллами BaFBr. Разложение спектров на гауссовы компоненты позволило идентифицировать вклады отдельных типов кислородных дефектов. Полученные результаты указывают на генерацию центров окраски, связанных с вакансиями брома, и сдвиг максимумов люминесценции. Данная работа вносит вклад в понимание механизмов накопления и релаксации энергии в кристаллах BaFBr.