Официально


Владимир Путин подписал федеральный закон о внесении изменений в ФЗ «О Российской академии наук, реорганизации государственных академий наук и внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». Он вступает в силу со дня его официального опубликования.



Правительство снизило объем средств, которые будут направлены из бюджета на повышение конкурентоспособности ведущих российских вузов в 2018-2020 годах. Постановление об этом опубликовано на официальном интернет-портале правовой информации.

Госдума приняла в первом чтении внесенный Правительством РФ законопроект об унификации структур по военной подготовке в вузах. Он предусматривает, что в вузах будет один вид структурных подразделений военной подготовки - военные учебные центры.

Госдума рассмотрела в первом чтении проект федерального закона «О внесении изменений в статью 87 ФЗ «Об образовании в РФ» и статью 19 ФЗ «О свободе совести и о религиозных объединениях» в части совершенствования правового статуса духовных образовательных организаций.




Новости № 27-28(2018)

Регионы


Томский госуниверситет вместе с IT-компанией Rubius приступают к реализации масштабного digital-проекта - “Виртуальный университет 4.0”.

В Совете Федерации прошли Дни Ярославской области. Участие в выставке, организованной в верхней палате принял в том числе Ярославский госуниверситет.

Студенты Воронежского госуниверситета стали победителями международного конкурса IT-Challenge. Его организовала французская корпорация Atos, специализирующаяся на IT-консалтинге, аутсорсинге бизнес-процессов, производстве серверов.

СНГ


Интердайджест


Группа австралийских политиков опубликовала “дорожную карту” для законодательного закрепления возможности искусственного оплодотворения с донорством митохондрий, сообщает Nature News.

Жизнеспособные эмбрионы исчезающего северного белого носорога получены в лаборатории. С подробностями - The Scientist.


Председатель ВЦИК тов. Свердлов оглашает только что полученное по прямому проводу сообщение от Уральского областного совета о расстреле бывшего царя Николая Романова. В последние дни столице “красного” Урала Екатеринбургу серьезно угрожала опасность приближения чехословацких банд. В то же время был раскрыт новый заговор контрреволюционеров, имевший целью вырватъ из рук советской власти коронованного палача. Ввиду всех этих обстоятельств Президиум Уральского областного совета постановил расстрелять Николая Романова, что и было приведено в исполнение 16 июля...














Отнять и изучить. Лазерное излучение раскрывает тайны вещества.
Наука
№ 49(2017)

08.12.2017



Заведующая лабораторией макрокинетики неравновесных процессов кандидат физико-математических наук Екатерина БАРМИНА из Института общей физики им. А.М.Прохорова РАН с легкостью заставляет жидкости “выпускать пар”. Нет, это не банальное испарение, а распад вещества с образованием составляющих элементов, которые выходят в виде газов. Для этого молодой ученый зажигает факелы, и не простые, а наноплазменные. Более того, Бармина умеет объединять их. Все очень просто, считает молодой ученый, - достаточно направить лазерный луч в нужное место. Кстати, такая технология поможет решить и некоторые энергетические проблемы, например, получить большое количество самого легкого горючего - водорода. Недаром девушка в очередной раз получает на свои исследования грант Президента РФ.

- Екатерина Владимировна, чем интересна ваша тема? 

- Лазерная абляция твердых тел в жидкостях - это один из методов генерации разных наночастиц. Слово “абляция” происходит от латинского ablatio, что значит “отнятие”. В общем случае это - удаление материала мишени под действием лазерного излучения. В наших экспериментах лазерный пучок фокусируется на твердой мишени, погруженной в жидкость. При плотности энергии, превышающей порог плавления материала мишени, на ней возникает тонкий слой расплава, который под давлением паров окружающей среды распыляется в окружающую жидкость в виде наночастиц. В качестве жидкостей обычно используется вода, широко применяются и органические растворители, например, спирты. 

При лазерной абляции твердых тел в жидкостях над мишенью образуется плазменный факел. При воздействии инфракрасного лазерного излучения на коллоидные растворы наночастиц возбуждение плазмы происходит вокруг отдельных наночастиц в области перетяжки пучка, где его диаметр минимален. Если интенсивность падающего излучения достаточна для нагрева наночастицы до температур в несколько десятков тысяч градусов, то возможна ионизация части атомов. Когда плотность электронов достигает критического значения, достаточного для развития электронной лавины, происходит образование плазмы, которая называется “наноплазмой” благодаря своей локализации в небольшой области в окрестности наночастицы. 

При определенных экспериментальных условиях (высокая частота следования импульсов) возможно объединение плазменных факелов, возникающих на отдельных наночастицах. В таких случаях в жидкости происходит лазерный пробой - сильный перегрев и ионизация внутри пучка. В результате как в рабочей жидкости, так и в самой мишени происходят химические изменения состава.

Недавно было установлено, что при воздействии лазерного излучения на водные растворы наночастиц возможно также образование водорода. Он образуется из-за диссоциации воды под действием электронного удара в случае, если энергия электронов составляет более 16 электронвольт. Таким образом, разложение воды не зависит от материала наночастиц, играющих в этом процессе роль примесей, на которых образуется лазерная плазма.

- С какими жидкостями вы работаете? Они имеют научное или прикладное значение?

- Особенность проекта - генерация молекулярного водорода из спиртов. Известно, что, например, ряд стран Южной Америки имеет огромные запасы метанола, который они производят из древесины с помощью перегонки. Проводились исследования по спиртосодержащим жидкостям, и выяснилось, что максимальное выделение водорода происходит как раз при лазерном облучении жидкого метанола. На других спиртах -  например, изопропаноле и этаноле - меньшие скорости генерации водорода. Но во всех этих случаях выход водорода на порядок больше по сравнению с лазерным облучением воды. Поэтому, рассматривая прикладное значение исследований проекта, основной упор стоит делать именно на изучении процессов взаимодействия лазерного излучения с органическими жидкостями. 

- Почему вы решили заняться конкретно этой темой? 

- Большая часть используемой человечеством энергии получается при переработке угля, нефти или природного газа. Это приводит не только к истощению природных ресурсов, но и к загрязнению окружающей среды. Поэтому сегодня актуален поиск экологически чистого энергоносителя, высокоэффективного и дешевого. В идеале это вещество должно быть легкодоступным и неисчерпаемым как ресурс. Это объясняет интерес к водороду как к альтернативному источнику энергии. 

Самое перспективное применение водорода в энергетической сфере -  использование его в электрохимических устройствах, топливных элементах. На мой взгляд, будущие исследования должны быть нацелены в основном на поиск альтернативных источников водорода. 

Сейчас самым эффективным считается метод паровой конверсии природного газа. Этим способом производятся примерно 90-95% всего водорода. Другие методы - газификация угля, электролиз воды, получение водорода из биомассы.

Цель нашего проекта - исследование нового, потенциально возможного способа получения водорода, основанного на принципе выделения газов при облучении воды и органических спиртов ионизирующим излучением плазмы, которая возникает при лазерном облучении жидкостей. 

В качестве источников мы используем лазеры наносекундной длительности (фиксированная длительность импульса - 10 наносекунд) с высокой энергией в импульсе - от 2 до 700 мегаджоулей, различной частотой повторения - от десяти до десяти тысяч герц. Для того чтобы возникал лазерный пробой, необходима мощность лазерного излучения в один импульс от ста тысяч до ста миллионов ватт. Поэтому для проведения экспериментов подходят не все лазерные источники. 

Еще раз напомню: лазерный пробой - это возникновение электронной лавины и плазмы в среде под действием лазерного излучения. Сфокусированное лазерное излучение взаимодействует с наночастицами, которые находятся в жидкости (коллоидном растворе), те, в свою очередь,  поглощают излучение и начинают плавиться. Вокруг жидкой наночастицы из-за разницы температур и давления возникает парогазовая оболочка, которая ионизируется под действием лазерного пучка, другими словами, возникает электронная лавина, то есть появляются свободные электроны. Это и есть плазма. Типичный пример лазерного пробоя показан на рисунке 1.

- Что представляют собой сеансы эксперимента? Как часто их проводите, что узнаете каждый раз?

- В экспериментах мы используем различные лазерные источники, их излучение взаимодействует с органическими жидкостями и водой. Для регистрации водорода и кислорода используем амперометрические датчики, принцип действия которых основан на потенциале восстановления ионов. Эксперимент выглядит следующим образом. Стеклянная кювета заполняется жидкостью. Дно кюветы - прозрачное плоское стекло, через которое лазерное излучение проходит в рабочий раствор. Перед кюветой находится линза, фокусирующая пучок. В перетяжке лазерного излучения возникают пробой и затем диссоциация молекул жидкости под действием электронного удара плазмы на наночастицах в жидкости. 

Датчики кислорода и водорода находятся сверху - после прохождения выделяемых газов через азотную ловушку. Ловушка нужна для того, чтобы провести селекцию газов, так как при лазерном облучении органических жидкостей кроме водорода и кислорода также выделяются этилен и другие органические газы. Схема установки представлена на рисунке 2.

В рамках одной серии экспериментов, которая длится в среднем неделю, мы исследуем зависимость парциального давления выделяемых газов от концентрации наночастиц, плотности энергии лазерного излучения и рода жидкости.

- Есть ли у вас представление о предстоящих результатах? 

- Почти за год выполнения проекта мы получили результаты, не только касающиеся генерации водорода и кислорода в различных органических жидкостях, но также данные по образованию перекиси водорода в воде. Здесь следует отметить, что при диссоциации воды происходит выделение молекулярного водорода и атома кислорода, которые впоследствии объединяются до молекулярного кислорода. Таким образом, соотношение (стехиометрический состав) между водородом и кислородом должно составлять 2:1. 

В ряде экспериментов было несоответствие стехиометрии между выделяемыми водородом и кислородом. Поэтому мы предположили, что часть кислорода идет на формирование других химических продуктов при лазерном воздействии на воду. В результате установили, что в самой рабочей жидкости образуется перекись водорода. С одной стороны, это ожидаемый результат, так как известны эксперименты по производству перекиси в воде под действием УФ-излучения, с другой, - в нашем случае происходит диссоциация молекул воды при лазерном пробое. Этому есть объяснение. Часть формирующейся плазмы имеет энергию электронов близких к ультрафиолетовому диапазону, поэтому появляются условия для образования перекиси водорода. 

Второй результат работы - это экспресс-анализ лазерных пробоев на основе регистрации их интенсивности и фотосъемки. При определенных интенсивностях происходит максимальное выделение молекулярных газов. Это помогает быстро оптимизировать параметры эксперимента (фокусировка, частота следования импульсов, концентрация наночастиц) и достичь наилучших результатов.

Фирюза ЯНЧИЛИНА

Иллюстрации предоставлены Е.Барминой

 


 

Отзывы

Чтобы оставить отзыв необходимо авторизоваться или зарегистрироваться



 

Статьи на тему

Как не попасть в ловушки? Прогнозировать развитие страны поможет экономическая томография.
В последние два десятилетия Россия страдала то от дефолта 1998 года, то от мирового кризиса 2008-2009 гг., то от неприятностей, начавшихся в экономике с 2016 года. Можно ли предсказывать такие явления и им эффективно противодействовать? /№ 27-28(2018)
Если друг оказался френд. Как влияют на молодежь современные коммуникации.
Кандидат философских наук Андрей ГЛУХОВ, доцент кафед­ры социальных коммуникаций Томского государственного университета: "На наших глазах происходит цифровая революция в области как профессиональных, так и личных коммуникаций"... /№ 27-28(2018)
Еда по правилам. Надо есть меньше, но больше.
Современный человек так и не научился правильно питаться: с одной стороны, получать из пищи все необходимые микронутриенты, а с другой, - не толстеть и оставаться в хорошей форме. /№ 27-28(2018)

Новости


Россия занимает десятое место в рейтинге стран по публикационной активности в естественно-научных областях исследований и входит в пятерку лучших по некоторым научным направлениям - такие данные приведены в материале НИУ Высшая школа экономики «Россия в рейтинге стран по публикационной активности ученых: естественные и точные науки»



Обсуждение национального проекта «Наука» в правительстве планируется завершить к 1 октября, сообщил журналистам в ходе рабочей поездки в Барнаул министр науки и высшего образования Михаил Котюков.



В Академии труда и социальных отношений прошел круглый стол, на котором обсуждался проект закона о повышении пенсионного возраста. Встреча собрала представителей Федерации независимых профсоюзов России, общероссийских отраслевых профсоюзов, в том числе в области образования, научного и экспертного сообщества, органов власти.



В Москве состоялась встреча президента Российской академии наук Александра Сергеева и Александра Стуглева, председателя правления, директора фонда «Росконгресс» – социально-ориентированного нефинансового института развития, крупнейшего организатора международных, конгрессных, выставочных и общественных мероприятий.

Десять федеральных университетов должны объединиться в ассоциацию, чтобы повысить свою конкурентоспособность и упростить многие процедуры взаимодействия, например, разработку и лицензирование совместных сетевых образовательных программ. Такую точку зрения высказал в ходе заседания Российского союза ректоров, состоявшегося в Москве, ректор Казанского федерального университета Ильшат Гафуров.

О необходимости поддержки научных журналов высказался на заседании Совета ректоров России ректор МГУ Виктор Садовничий.

Министр науки и высшего образования Михаил Котюков считает, что науку в стране надо развивать в тесном сотрудничестве с индустриальными партнерами. Об этом он заявил на расширенном заседании Совета ректоров России, сообщает ТАСС.

Конференции


II Всероссийская научно-практическая конференция “Совершенствование системы взаимодействия Российского фонда фундаментальных исследований и субъектов Российской Федерации в вопросах проведения региональных и молодежных конкурсов”

Пятая конференция разработчиков российских операционных платформ «OS DAY. Надежность» состоится 17-18 мая 2018 г. в Москве, в главном здании Российской академии наук. Основной темой для обсуждения среди теоретиков и практиков системного программирования и разработки ОС станет вопрос надежности. Участники рассмотрят методы проектирования и разработки надежных платформ, инструментальные средства обеспечения надежности программно-аппаратных систем как на этапе разработки, так и на этапе эксплуатации.

Центр научно-информационных исследований по науке, образованию и технологиям ИНИОН РАН совместно с Институтом экономических стратегий проводят МОСКОВСКИЙ ГОРОДСКОЙ СЕМИНАР ПО НАУКОВЕДЕНИЮ И НАУКОМЕТРИИ

Текущие конкурсы


Российская академия наук (РАН) и Национальная академия наук Беларуси (НАН Беларуси) объявляют конкурс на соискание трех премий за выдающиеся научные результаты, полученные российскими и белорусскими учеными при проведении совместных работ в области естественных, технических, гуманитарных и социальных наук и имеющие важное научное и практическое значение.

Конкурс на лучшие научные проекты, выполняемые молодыми учеными под руководством кандидатов и докторов наук в научных организациях Российской Федерации (“Мобильность”)

Конкурс на лучшие проекты фундаментальных научных исследований

Конкурс на лучшие проекты, выполняемые молодыми учеными (Эврика! Идея)

Международный научный фонд экономических исследований академика Н.П.Федоренко (МНФЭИ) объявляет конкурсы 2018 года

Вакансии


13.04.2018
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования “Московский физико-технический институт (государственный университет)” объявляет конкурс на замещение должностей педагогических работников, относящихся к профессорско-преподавательскому составу

02.03.2018
объявляет конкурс на замещение вакантных должностей:

17.11.2017
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии рудных месторождений, петрографии минералогии и геохимии Российской академии наук (ИГЕМ РАН) объявляет конкурс на замещение вакантной должности...




опрос

Какие рубрики нашей газеты Вам наиболее интересны?




Copyright 2010
Главная страница   |   О газете  |  Партнеры  |  Команда Поиска  |  Вакансии