В данной статье проведен обзор применения методов форсайта в сфере науки, особенно в разработке «зеленых» технологий в различных европейских странах с целью выявления наиболее подходящих подходов для их использования в Казахстане в будущем. Анализ показывает, что прогнозирование «зеленых» технологий обещает быть эффективным инструментом управления устойчивым развитием. Методы прогнозирования «зеленых» технологий ориентированы на системный подход и комплексные решения, учитывая окружающую среду и социальные аспекты. Важно также учитывать как глобальные, так и местные экологические проблемы, чтобы получить полное представление о будущих тенденциях развития. В статье приводится сравнение Голландского и Датского подходов. Форсайтные исследования в области «зеленых» технологий могут сыграть важную роль на национальном уровне, особенно при интеграции аспектов устойчивого развития в процессы разработки технологий и инноваций. Они также способствуют разработке более эффективных и устойчивых стратегий развития для компаний и правительства в Казахстане. Эти исследования способствуют повышению экологической осведомленности и осознанности в обществе относительно важности устойчивого развития. В ходе технологического прогнозирования ценится использование опросов Delphi, что способствует лучшему пониманию возможных тенденций будущего. Полученные знания являются основой для разработки стратегических планов в области «зеленых» технологий и обеспечения устойчивого развития энергетического сектора.

Современное материаловедение ставит перед собой задачу разработки новых материалов с многофункциональными покрытиями. Материалы с такими покрытиями имеют широкое применение в различных областях техники: в строительстве и энергетике, в микроэлектронике, в авиации и других. Основной причиной возникновения и развития технологии нанесения многофункциональных защитных покрытий является стремление повысить долговечность деталей и узлов различных механизмов машин. Износостойкие твердые покрытия на основе нитридов переходных металлов и карбонитридов широко используются для увеличения срока службы штампов для ковки и экструзии, а также высокоскоростных обрабатывающих инструментов. За последние два десятилетия широкое распространение этих покрытий стимулировало и поддерживало разработку новых процессов и материалов в попытке дальнейшего улучшения их свойств. Среди этих покрытий более высокая твердость, отличная стойкость к окислению и высокая термическая стабильность покрытий, таких как TiSiN и TiSiCN, делают их наиболее перспективными кандидатами для трибологических приложений с высокими требованиями. Кроме того, покрытие TiSiCN является перспективным материалом, используемым в морской среде, благодаря его превосходной противоизносной и коррозионной стойкости, а также высокой твердости и низкому коэффициенту трения. Такие сочетания свойств делают покрытия TiSiCN потенциальными кандидатами на получение защитного слоя в автомобильной и нефтяной промышленности.

В статье кратко рассмотрены возможности получения покрытий TiSiCN разными методами осаждения для управления свойствами получаемых пленок и особенности метода реактивно-плазменного напыления. В работе описываются самые распространенные способы и технологии получения карбонитридных покрытий, используемые в настоящее время. Рассматриваются последние разработки и актуальные тенденции в области технологий плазменного напыления покрытия, при этом учитывается важные новации для промышленных покрытий. На них базируются новые выводы, которые были получены в результате фундаментальных и прикладных исследований физики или химии. В статье проведен сравнительный обзор характеристик получения износостойких покрытий TiSiCN и особенности применения реактивно-плазменного напыления для получения износостойких покрытий. На основании анализа литературы можно утверждать, что дальнейшее развитие технологии реактивной плазмы связано с разработкой нового ресурсосберегающего способа формирования композиционных покрытий с повышенными коррозионными и трибологическими характеристиками, что соответствует тенденциям развития мировой науки.

В данной научной работе было проведено комплексное исследование иттрий-алюминиевого граната с применением методов компьютерного моделирования. Проанализированы упругие свойства, а также детально исследованы кристаллические и зонные структуры. При помощи современных вычислительных методов проведено детальное изучение механических параметров материала, таких как модуль упругости и коэффициент Пуассона. Методы виртуального моделирования позволяют детально изучить механические характеристики материала. Основное внимание уделяется созданию и верификации компьютерных моделей, точно отражающих упругие свойства кристалла. Были проведены сравнения значений параметров, получаемых при использовании различных гибридных функционалов, с экспериментальными данными. Виртуальные модели позволили не только детально изучить механические характеристики материала, но и предоставили результаты, существенно близкие к реальным экспериментальным данным. Сравнения проводились по следующим параметрам: параметры ячейки, энергия запрещенной зоны, эффективные заряды атомов кристалла, уравнения состояния и упругие свойства. Так же определены уровни погрешности относительно экспериментальных данных. Представлены результаты анализа кристаллической структуры иттрий-алюминиевого граната, полученные с применением различных обменно-корреляционных гибридных функционалов, таких как B3PW, B3LYP, HSE06, PBE. Этот аспект исследования включает в себя анализ параметров кристаллической решетки, распределение атомов в кристалле и зонную структуру, что важно для полного понимания свойств материала. 

Повсеместное присутствие микропластика в пресноводных экосистемах стало серьезной экологической проблемой, имеющей далеко идущие последствия как для водной жизни, так и для благополучия человека. В этом комплексном обзоре исследуется многогранная проблема загрязнения пресной воды микропластиком, углубляясь в его разнообразные источники, механизмы переноса, воздействие на окружающую среду, методы обнаружения и стратегии смягчения последствий. Экологические воздействия загрязнения микропластиком многочисленны и разнообразны, затрагивая водные организмы, пищевые сети и биоразнообразие в целом. Кроме того, загрязнение микропластиком вызывает опасения для здоровья человека из-за потенциальных рисков, связанных с потреблением загрязненных ресурсов пресной воды.

Обзор также выделяет факторы окружающей среды, влияющие на численность и распространение микропластика в пресноводных экосистемах, такие как гидрологические условия, антропогенная деятельность и биологические взаимодействия. Рассматриваются пути транспортировки и судьба микропластика, включая седиментацию, адсорбцию и биоаккумуляцию. В заключение статьи подчеркивается острая необходимость глобальной осведомленности, исследований и скоординированных действий для решения критической проблемы загрязнения пресной воды микропластиком. 

В работе представлены результаты получения многокомпонентных теплозащитных радиационно-стойких керамических материалов на основе соединений WO₃–Bi₂O₃–ZnO–TeO₂–CeO₂–ZrO₂ полученные путем механохимического твердофазного синтеза с дальнейшим отжигом при температуре 1000 °С. Введение в структуру допирующих веществ, в виде оксидов металлов, позволяет предотвратить нежелательные структурные изменения керамики, улучшить стойкость и стабильность системы. Выбор синтеза керамик на основе оксида циркония связан с наличием ряда ценных физико-механических свойств вещества, и, как следствие, возможность применения в сфере функциональных материалов для использования в разнообразных технических областях. Процессы фазообразования в многокомпонентных керамиках на основе оксидных тугоплавких соединений (WO₃, Bi₂O₃, ZnO, TeO₂, CeO₂, ZrO₂) были изучены методами сканирующей электронной микроскопии энергодисперсионным и рентгенофазным методами анализа. Используя совокупность представленных методов, были получены следующие результаты, позволяющие всесторонне охарактеризовать исследуемые образцы, а также установить зависимости влияния вариации используемых оксидов на фазовый состав и морфологические особенности керамик. Анализ морфологических параметров показал, что с увеличением концентрации легирующей примеси формируется более плотная структура агломератов, что связано со спеканием частиц при более высоких концентрациях допанта. Согласно полученным результатам энергодисперсионного анализа установлено, что добавление ZrO₂ приводит к небольшому перераспределению элементов в структуре, так атомное содержание Ce, W, Bi, и Te уменьшилось в 2,58; 3,38; 2,12; 1,91 раз соответственно, а атомное содержание Zn увеличилось в 1,32 раза Анализ дифрактограмм показал, что исследуемые образцы WO₃–Bi₂O₃–ZnO–TeO₂–CeO₂–ZrO₂, характеризуются содержанием Zn₃(TeO₆), ZnTeO₃, CeO₂, Bi₂O₃, Bi₂WO₆, ZnWO₄, Ce₅Zr₃O₁₆, ZnO, (Zr_0.98Ce_0.02)O₂ фаз.

В работе представлены результаты моделирования производства медицинского изотопа с использованием браузера медицинских изотопов Международного агентства по атомной энергии. Web-приложение для производства медицинских изотопов позволяет получить необходимые данные по ядерной реакции на основе пользовательских данных: радионуклид мишени, облучающая частица или облучающее излучение, диапазон энергий, время облучения и охлаждения. На основе моделирования получения изотопа йод-123 из теллура-124 получены табличные значения и иллюстрированные графики поперечного сечения ядерной реакции; представлены продукты распада изотопа. Проведено сравнение результатов моделирования с рекомендуемыми IAEA данными по данной ядерной реакции для гамма излучающего радионуклида йод-123. Показано, что гамма-излучающий радионуклидйод-123 является одним из наиболее удобных радионуклидов для проведения однофотонной эмиссионной компьютерной томографии. Когда не доступны экспериментальные методы современные технологии в области компьютерного моделирования позволяют специалистам узкого профиля использовать достижения мировой науки для решения задач в данном случае для производства медицинских изотопов. Подходы по моделированию получения йод-123 рекомендуется использовать для получения и других медицинских изотопов.

В работе приводятся данные рекогносцировочного (предварительного) радиационного обследования законсервированных уранодобывающих предприятий (ЗУДП) и прилегающих к ним населенных пунктов в южной части Северо-Казахстанской области (СКО). Показано, что по уровню значений мощности эквивалентной дозы (МЭД) участки расположения ЗУДП при периодическом пребывании населения на данных участках радиационной опасности не представляют. Исключение составляет ЗУДП Грачевское, где при обследовании значения МЭД достигали до 14 мкЗв/ч. В населенных пунктах значения МЭД варьировали от 0,1 до 0,5 мкЗв/ч. Повышенные значения отмечены на трассах автодорог. Было установлено существенное превышение установленных нормативных значений ЭРОА радона в п. Токсан би. Незначительное превышение ЭРОА радона обнаружено в п. Новоукраинка. В источниках питьевого водоснабжения обнаружено превышение содержания ²³⁸U до 4 ПДК. В природных водах также выявлены превышения по ²³⁸U до 5 ПДК. По суммарной альфа-активности отмечены превышения на уровне до 15 ПДК. В природных водах отмечено превышение до 10 ПДК. По результатам анализа данных, полученных при рекогносцировочном обследовании, для детального обследования выбраны ЗУДП Грачевское и населенный пункт Новоукраинка.

В статье представлены результаты использования стабильных изотопов водорода и кислорода для понимания происхождения и динамики водных ресурсов, особенно подземных вод. Исследования включали отбор проб из испытательных скважин и гидрологических постов, лабораторные исследования на соотношение стабильных изотопов и химический анализ. Результаты показали, что стабильные изотопы меняются в зависимости от сезона, что указывает на изменение источника водоснабжения с течением времени. В исследовании также рассматривалось влияние процессов испарения на водные объекты. Результаты дают ценную информацию для эффективного управления и сохранения водных ресурсов в регионе.

В статье представлена характеристика растительного покрова на площадке «Актан-Берли», в том числе содержание в нем естественных (⁴⁰K, ²³²Th, ²²⁶Ra) и искусственных (¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ²⁴¹Am, ^239+240Pu, ³Н) радионуклидов. Установлено, что растительный покров площадки представлен экосистемами высоких мелкосопочников, на западе граничащих с экосистемами низкогорий, а также экосистемами древнеаллювиальных и современных аллювиальных равнин. Содержание радионуклида ³Н в свободной воде (ТСВ) и органической составляющей (ОСТ) находится ниже предела обнаружения используемого аппаратурно-методического обеспечения (<8 Бк/кг). Концентрация естественных радионуклидов является типичной, в частности для почв Казахстана. Диапазон удельной активности ⁹⁰Sr в растениях изменяется от <0,7 до 6,7 Бк/кг, ¹³⁷Cs – от <0,6 до 1,1 Бк/кг, содержание ²⁴¹Am и ^239+240Pu – в абсолютном большинстве случаев ниже предела обнаружения (<0,2 Бк/кг). Значения мощности дозы облучения растений ниже принятых международных критериев. В целом содержание радионуклидов в растительном покрове на территории площадки «Актан-Берли» находится существенно ниже предельно-допустимых уровней радиоактивного загрязнения кормовых растений и не представляет опасности при использовании исследуемой территории в хозяйственной деятельности.

В статье приведен обзор и сравнение программных средств для прогнозирования радиационного воздействия на население при нормальной эксплуатации и в случае аварийной ситуации на АЭС. Рассмотрены основные характеристики, функциональные особенности, преимущества и недостатки программных пакетов RESRAD, CROM, PC-CREAM 08®, ESTE Annual Impacts, РОМ, ESTE, НОСТРАДАМУС, RECASS, RODOS. Выделены критерии оценки качества и эффективности программных средств. Обоснован оптимальный расчетный инструментарий, применимый для условий штатной работы АЭС (пакет CROM) и для аварийных ситуаций (система RODOS).

В статье рассмотрены основные инструменты для создания геопространственных Веб-приложений с акцентом на трех ключевых программных продуктах: ArcGIS Online, ArcGIS Experience Builder, ArcGIS Enterprise SDK. Проведен анализ и сравнение их функциональных возможностей. В контексте разработки Веб-приложения по устойчивому управлению земельными ресурсами и водными объектами территории бывшего Семипалатинского испытательного полигона, расположенными на участках, планируемых к передаче в народно-хозяйственный оборот, освещены преимущества и недостатки каждой из платформ. Полученные результаты дают комплексное представление о выборе наилучшего инструмента для эффективной разработки геопространственных Веб-приложений с учетом конкретных задач и специфики территории полигона. 

Проведено исследование биологической доступности прочносвязанной формы трития в почве in situ в условиях Семипалатинского испытательного полигона (СИП) и в лабораторном вегетационном эксперименте. В растениях Stipa capillata, произрастающих на территории СИП в местах проведения ядерных испытаний, зафиксированы значимые концентрации органически связанного трития (ОСТ)  при отсутствии трития в свободной воде тканей (ТСВ) на момент отбора. В модельном эксперименте с использованием культуры Cucumis sativus удельная активность прочносвязанного трития в составе твердой фазы почвы и тритированной воды (НТО) в составе почвенного раствора в начале и в конце эксперимента существенно отличались. При этом удельная активность ТСВ в Cucumis sativus была на 2 порядка меньше по сравнению с активностью прочносвязанного трития в почве и незначительно отличалась от активности тритированной воды в почвенном растворе, который является доступным для корневой системы растений. Результаты вегетационных исследований показали, что непосредственным источником трития для экспериментальных растений являлся почвенный раствор. Однако, изменения удельной активности трития в жидкой и твердой фазе почвы в вегетационных сосудах указывают на то, что источником тритированной воды в почвенном растворе являлась прочносвязанная форма радионуклида в результате процессов выщелачивания. Сделано предположение, что возможными причинами выщелачивания прочносвязанного радионуклида из твердой фазы в почвенный раствор является режим увлажнения, а также влияние ризосферы растений.