合成放射性廢物再循環(huán)材料。俄羅斯國家核研究大學(xué)MEPhI的專家已經(jīng)優(yōu)化了合成復(fù)合氧化物的方法。這種復(fù)合氧化物材料具有最好的性能，可以制造放射性廢物回收基質(zhì)和耐熱陶瓷涂層。此外，新材料還可用作飛機(jī)發(fā)動機(jī)和渦輪機(jī)的耐熱涂層。
在過去的幾年中，研究人員一直致力于研究Ln2O3-MO2體系中的復(fù)合氧化物，其中Ln代表稀土元素，M代表鈦?zhàn)逯械脑亍？茖W(xué)家對從“有序”轉(zhuǎn)變?yōu)椤盁o序”的相變過程感興趣。 這種現(xiàn)象涉及到晶格內(nèi)原子的位置。
通常，研究論文提供了使用高溫固相合成方法獲得結(jié)晶Ln2M2O7化合物，通過研究這種化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)來獲取數(shù)據(jù)。在這種情況下，科學(xué)家們對無定形化合物向結(jié)晶態(tài)的轉(zhuǎn)變十分感興趣。
根據(jù)該研究論文的作者，這種方法不可能收集到關(guān)于納米晶體結(jié)構(gòu)形成及其轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)。MEPhI的研究人員使用了另一種合成方法，該方法基于在不同溫度下加熱，通過沉積金屬鹽溶液獲得未來物質(zhì)的無定形前體。
固體物理和納米系統(tǒng)部門的Alexei Menushenkov教授說：“我們觀察到了在轉(zhuǎn)變過程中，上述復(fù)合氧化物的原子和電子結(jié)構(gòu)的改變，以及非晶物質(zhì)首次轉(zhuǎn)化成納米晶體和晶體結(jié)構(gòu)的過程”。他補(bǔ)充說：“我們證明了X射線吸收光譜和組合色散光譜對復(fù)合氧化物中的電子和原子結(jié)構(gòu)變化很敏感，這主要取決于稀土元素的類型和制備方法”。
這項(xiàng)研究成功的一個重要方面是使用了獨(dú)特的研究和組合方法。科學(xué)家利用X射線吸收光譜法和包括同步輻射的X射線衍射，組合分散光譜法和紅外光譜法，X射線掃描電子顯微鏡和能譜分析法和熱重分析法。
這些復(fù)雜而昂貴的方法的組合使我們得出了關(guān)于物質(zhì)變化的陽離子和陰離子結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。 其他方法用于分析物質(zhì)樣品。
研究人員使用擴(kuò)展的X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)（EXAFS）和X射線吸收近邊結(jié)構(gòu)（XANES）方法來研究歐洲同步輻射裝置（ESRF）BM08（LISA）站中材料原子和電子結(jié)構(gòu)的變化，Menushenkov的團(tuán)隊(duì)贏得了法國格勒諾布爾的HC-3039項(xiàng)目的招標(biāo)，并獲準(zhǔn)在項(xiàng)目研究中使用光束發(fā)射器。
科學(xué)家介紹，該項(xiàng)目的研究結(jié)果對于基礎(chǔ)研究以及在各種實(shí)際應(yīng)用中獲得復(fù)合氧化物最佳性能的研究都非常重要。新型陶瓷材料可用于制造熱防護(hù)涂層，放射性廢物回收基體和固態(tài)燃料元件。也可以將它們用于制造核反應(yīng)堆中的中子吸收材料。
