Изобретения

Изобретение относится к реакторной технологии получения радиоизотопа молибден-99 (99Мо), являющегося основой для создания радиоизотопных генераторов технеция-99m (99mTc). В заявленном способе производство радиоизотопа молибден-99 по реакции 98Мо(n,?)99Мо, осуществляемой в потоке тепловых нейтронов ядерного реактора, проводится с использованием матрицы-буфера из мезопористых неорганических материалов, в каналы которой вносят соединения молибдена. Изготовление мишени производится пропиткой активированного угля с удельной поверхностью более 300 м2/г раствором парамолибдата аммония (NH4)6Mo7O24 и последующей термообработкой, в результате чего на поверхности каналов образуются нанослои MoO3. Доля атомов отдачи 99Мо, покидающих слои MoO3 и локализующихся в буфере, зависит от толщины нанесенных слоев. Средняя толщина нанослоев MoO3, последовательно наносимых в каналы матрицы, задается числом нанесений и ограничена эффективным диаметром каналов. После облучения разделение содержащего ядра отдачи активированного угля и стартовых наночастиц MoO3 достигается путем элюирования более 97% MoO3 из мишени 20%-ным раствором аммиака в воде. Последующий процесс выделения ядер отдачи из матрицы реализуется газификацией угольной составляющей матрицы путем сжигания. Техническим результатом является упрощение способа изготовления мишени, повышение производительности процесса наработки 99Мо за счет создания нанослоев по всему объему матрицы, что позволяет достичь высокой гомогенности состава «нанослой Мо - буфер», обеспечить эффективность использования стартового материала и повысить эффективность сбора атомов отдачи, возможность получения равномерного распределения молибдена по объему активированного угля при осаждении молибденовых покрытий на поверхности его мезопор. 1. Способ изготовления наноструктурированной мишени для производства радиоизотопа 99Мо по реакции радиационного захвата 98Мо(n,?) в виде буфера из твердого вещества и наночастиц, содержащих молибден с характерным размером наночастиц d, причем ?/d>>1, где ? - длина пробега атомов отдачи 99Мо в веществе наночастицы, отличающийся тем, что буфер выполнен в виде матрицы из мезопористого неорганического материала с полостями и каналами с характерными размерами в интервале 2-50 нм, а на поверхность полостей и каналов наносят нанослой оксида молибдена МoО3, толщина которого меньше длины пробега атома отдачи 99Мо в веществе нанослоя, а в качестве матрицы используют гранулированный активированный уголь с удельной поверхностью более 300 м2/г, предварительно прокаленный при 700?750°C. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что формируют нанослой из окиси молибдена МoО3 путем пропитки полостей и каналов матрицы раствором парамолибдата аммония (NН4)6Мо7O24 с последующей термообработкой мишени для разложения парамолибдата. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют парамолибдат аммония, полученный путем конверсии из прекурсора - гексафторида молибдена, обогащенного по изотопу 98Мо.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к технологии получения радионуклидов и может быть использовано для производства радионуклида молибден-99 высокой удельной активности (без носителя), являющегося основой для создания радионуклидных генераторов технеция-99, нашедших широкое применение в ядерной медицине для диагностических целей. Способ реализуется использованием в качестве мишени мезопористого неорганического материала - активированного угля, с характерными размерами полостей и каналов до 50 нм, на поверхность которых наносятся последовательно слои МoО3 и растворимого в воде соединения, например КСl или NaCl. После этого проводят выжигание угля в кислороде, в результате чего образуется мелкая однородная двухкомпонентная смесь МoО3 и КСl или NaCl. На последнем этапе проводят конверсию МoО3 в растворимое в воде соединение МoО2. Изобретение позволяет повысить фактор обогащения 99Мо. 1. Способ изготовления наноструктурированной мишени для производства радиоизотопа 99Мо в виде матрицы из гранулированного активированного угля, с полостями и каналами с характерными размерами в интервале 2-50 нм, на поверхность которых нанесен слой оксида молибдена MoO3, толщина которого меньше длины пробега атома отдачи 99Мо в веществе нанослоя, отличающийся тем, что на поверхности полостей и каналов матрицы из гранулированного активированного угля наносят последовательно слои MoO3 и растворимого в воде хлорида щелочного металла, после чего проводят выжигание угля в кислороде и проводят конверсию MoO3 в полученной двухкомпонентной смеси MoO3 и хлорида щелочного металла в нерастворимое в воде соединение MoO2. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве матрицы используют гранулированный активированный уголь с удельной поверхностью более 300 м2/г, предварительно обезгаженный вакуумированием при 300°С. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве растворимого в воде хлорида щелочного металла используют хлорид калия KCl или хлорид натрия NaCl. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что конверсию MoO3 в MoO2 проводят в атмосфере водорода при 480°С. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что наносят оксид молибдена MoO3, обогащенный по изотопам 98Мо или 100Мо. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что общая толщина слоев MoO3 не превышает 10 нм. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что проводят выжигание активированного угля в токе кислорода при температуре 470-500°С.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к фотонике, оптоэлектронике и микрофлюидике, а именно к узлам оптического или механического согласования и сопряжения оптических волокон или капилляров. Заявлен способ изготовления микроразъема для оптического волокна на поверхности подложки, имеющего осевую симметрию относительно оси, перпендикулярной подложке, включающий размещение подложки на трехмерном моторизированном позиционере, нанесение на выбранную зону подложки капли жидкого УФ-отверждаемого материала, изменение положения подложки в пространстве с помощью моторизированного позиционера, воздействие на материал остро сфокусированным фемтосекундным лазерным лучом, отверждение подложки при перемещении позиционера с образованием пилонов микроразъема, основания которых выполняют на поверхности функцию основного кольца, сформированного на поверхности подложки. Для увеличения адгезии место формирования основания микроразъема на подложке обрабатывают остро сфокусированным фемтосекундным лазерным лучом с длиной волны зеленого диапазона (520-535) нм с мощностью 10-200 мВт и скоростью перемещения 0.02-50 мм/с. Основное кольцо имеет внутренний диаметр равный или меньший внешнему диаметру оптического волокна, при этом величины внутреннего диаметра и толщины основного кольца определяются из условия согласования апертур волокна с активными участками, с которыми производится сопряжение, кольцеобразное основание формируют в виде отдельных сегментов, а пилоны удерживают на разных расстояниях от поверхности подложки несколько колец с внутренним диаметром равным (102.0±1.5)% от внешнего диаметра волокна, имеющих со стороны дальней от подложки поверхности стыковочные «фаски» для удобного завода торца оптического волокна внутрь микроразъема. Для перемещения лазерного луча относительно подложки может использоваться только сканер или сканер совместно с позиционером. Технический результат - повышение надежности и эффективности сопряжения оптического волокна. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к способу изготовления мембранно-электродного блока топливного элемента. Техническим результатом является повышение долговечности и сохранение высокой эффективности при работе в условиях отрицательных температур. Способ заключается в том, что осуществляют нанесение электрокаталитических слоев на основе металлов платиновой группы на углеродном носителе и иономера на мембрану и газодиффузионные слои, при этом, каталитические чернила анодного слоя готовят путем диспергирования в ультразвуковом гомогенизаторе в течение 30 мин расчетного количества каталитического порошка из расчета плотности нанесения 0,3 мг/см2 Pt20/SnO210/C, где платины 20 мас.%, диоксида олова 10 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят их аэрографом на анодный газодиффузионный слой из гидрофобизированной углеродной ткани, готовят каталитические чернила анодного и катодного слоя путем диспергирования Pt40/C, где платины 40 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят 1,4 мг/см2 катализатора состава Pt40/C на катодный газодиффузионный слой при помощи аэрографа. 3 ил., 4 пр., Способ изготовления мембранно-электродного блока топливного элемента с твердополимерным электролитом, заключающийся в том, что осуществляют нанесение электрокаталитических слоев на основе металлов платиновой группы на углеродном носителе и иономера на мембрану и газодиффузионные слои, отличающийся тем, что каталитические чернила анодного слоя готовят путем диспергирования в ультразвуковом гомогенизаторе в течение 30 мин расчетного количества каталитического порошка из расчета плотности нанесения 0,3 мг/см2 Pt20/SnO210/C, где платины 20 мас.%, диоксида олова 10 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят их аэрографом на анодный газодиффузионный слой из гидрофобизированной углеродной ткани марки ELAT LT1400W, при этом осуществляют нагрев поверхности газодиффузионного слоя до 60°С, готовят каталитические чернила анодного и катодного слоя путем диспергирования Pt40/C, где платины 40 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят 1,4 мг/см2 катализатора состава Pt40/C на катодный газодиффузионный слой при помощи аэрографа, при этом осуществляют нагрев поверхности газодиффузионного слоя до 60°С, наносят 0,3 мг/см2 катализатора состава Pt40/C при помощи аэрографа на анодную сторону, зафиксированную на вакуумной платформе мембраны Nafion® 212 при нагреве поверхности до 50°С.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к каталитической химии, а именно к способам изготовления мембранно-электродных блоков (МЭБ) с бифункциональными электрокаталитическими слоями на основе металлов платиновой группы, предназначенных для использования в обратимых (регенеративных) топливных элементах с твердым полимерным электролитом (ТПЭ). Согласно изобретению способ изготовления МЭБ заключается в послойном нанесении на мембрану электрокаталитических слоев на основе металлов платиновой группы и протонообменного полимера, газодиффузионных электродов и горячем прессовании указанных слоев при температуре 120-125°С, давлении 50-60 кг/см2 в течение 5-10 минут. Со стороны анода наносят двухслойный электрокаталитический слой, первый - на основе иридия и протонообменного полимера, второй - из платины и протонообменного полимера, и газодиффузионный электрод из пористого титана, а со стороны катода - электрокаталитические слои, состоящие из Pt на углеродном носителе с различным содержанием фторопласта и протонообменного полимера, и газодиффузионный электрод на основе пористого углеродного материала, в качестве которого могут быть использованы углеродная бумага, ткань, войлок. Техническим результатом является снижение расхода металлов платиновой группы, повышение напряжения в режиме топливного элемента, снижение напряжения в режиме электролиза, повышение стабильности обратимого топливного элемента. 8 з.п. ф-лы.

Федеральное государственное учреждение "Российский научный центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к области выработки электрохимической энергии путем рекомбинации водорода в электрохимических устройствах, например, в топливном элементе с твердополимерным электролитом (ТЭ с ТПЭ), а именно к способу изготовления каталитического слоя электрода мембранно-электродного блока водородно-воздушного топливного элемента. Предложен способ изготовления каталитического слоя электродов для твердополимерного топливного элемента, заключающийся в том, что проводят пропитку микропористого слоя, нанесенного на подложку, представляющую собой гидрофобизированный углеродный газодиффузионный слой, путем распыления на него газовой фазы паров водно-органического спирта с содержанием органического компонента от 10 до 50 мас.% раствора гексахлорплатиновой кислоты и иономера; проводят химическое восстановление кислоты-прекурсора от Pt+4 до Pt0 до металлических частиц платинового катализатора в реакционном объеме газообразным водородом в реакторе при температуре выше 130°С с предварительной сушкой-очисткой электродов от органических растворителей или боргидридом натрия при температуре около 80°С с отмывкой электродов деионизированной водой и их сушкой или этиленгликолем при температуре около 180°С с отмывкой электродов деионизированной водой и их сушкой; или проводят импрегнацию носителя, в качестве которого могут быть использованы массивы углеродных нанотрубок или графеноподобные материалы, раствором прекурсора - гексахлорплатиновой кислоты H2PtCl6 - в емкости до полного насыщения носителя и последующую его сушку; осуществляют мелкодисперсное распыление на подложку, представляющую собой гидрофобизированный углеродный газодиффузионный слой, суспензии из импрегнированного углеродного носителя, иономера и спирта; проводят химическое восстановление кислоты-прекурсора от Pt+4 до Pt0 до металлических частиц платинового катализатора в реакционном объеме газообразным водородом в реакторе при температуре выше 130°С с предварительной сушкой-очисткой электродов от органических растворителей или боргидридом натрия при температуре около 80°С с отмывкой электродов деионизированной водой и их сушкой или этиленгликолем при температуре около 180°С с отмывкой электродов деионизированной водой и их сушкой. Техническим результатом является повышение активной поверхности катализатора, электронной проводимости и деградационной устойчивости каталитического слоя электрода, приводящее к увеличению мощностных характеристик ячейки топливного элемента, изготовленной на основе данного электрокатализатора. Способ изготовления каталитического слоя электродов для твердополимерного топливного элемента, заключающийся в том, что проводят пропитку микропористого слоя, нанесенного на подложку, представляющую собой гидрофобизированный углеродный газодиффузионный слой, путем распыления на него газовой фазы паров водно-органического спирта с содержанием органического компонента от 10 до 50 мас.% раствора гексахлорплатиновой кислоты и иономера; проводят химическое восстановление кислоты-прекурсора от Pt+4 до Pt0 до металлических частиц платинового катализатора в реакционном объеме газообразным водородом в реакторе при температуре выше 130°С с предварительной сушкой-очисткой электродов от органических растворителей или боргидридом натрия при температуре около 80°С с отмывкой электродов деионизированной водой и их сушкой или этиленгликолем при температуре около 180°С с отмывкой электродов деионизированной водой и их сушкой; или проводят импрегнацию носителя, в качестве которого могут быть использованы массивы углеродных нанотрубок или графеноподобные материалы, раствором прекурсора - гексахлорплатиновой кислоты H2PtCl6 - в емкости до полного насыщения носителя и последующую его сушку; осуществляют мелкодисперсное распыление на подложку, представляющую собой гидрофобизированный углеродный газодиффузионный слой, суспензии из импрегнированного углеродного носителя, иономера и спирта; проводят химическое восстановление кислоты-прекурсора от Pt+4 до Pt0 до металлических частиц платинового катализатора в реакционном объеме газообразным водородом в реакторе при температуре выше 130°С с предварительной сушкой-очисткой электродов от органических растворителей или боргидридом натрия при температуре около 80°С с отмывкой электродов деионизированной водой и их сушкой или этиленгликолем при температуре около 180°С с отмывкой электродов деионизированной водой и их сушкой.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к области электрохимии, а именно к способам модификации электрохимических катализаторов на углеродном носителе, применяемых для электролизеров или топливных элементов с твердым полимерным электролитом (ТПЭ). Техническим результатом заявленного изобретения является повышение активности электрокатализатора на углеродном носителе и, как следствие, повышение характеристик работы электролизеров и топливных элементов, возможность, уменьшения расхода благородного металла. Технический результат достигается тем, что способ изготовления и модификации электрохимических катализаторов на углеродном носителе заключается в обработке катализатора на высокодисперсном углеродном носителе в вакуумной камере потоком атомов или атомарных ионов модифицирующего материала, при этом катализатор изготавливают методом магнетронно-ионного напыления смеси благородного металла с углеродом из составной мишени благородный металл-графит на подложку, с последующей обработкой в плазме кислород-инертный газ, а затем обработкой в потоке водорода. 1. Способ изготовления и модификации электрохимических катализаторов на углеродном носителе, заключающийся в обработке катализатора на высокодисперсном углеродном носителе в вакуумной камере потоком атомов или атомарных ионов модифицирующего материала, отличающийся тем, что катализатор изготавливают методом магнетронно-ионного напыления смеси благородного металла с углеродом из составной мишени благородный металл-графит на подложку, с последующей обработкой в плазме кислород-инертный газ, а затем обработкой в потоке водорода. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве подложки используют носители - сажу Vulcan, или графен, или нанотрубки. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве подложки используют плоский металлический электрод или углеродную ткань. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве благородного металла используют платину, или иридий, или палладий. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве инертного газа используют аргон или криптон. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержание углерода в слое благородного металла составляет 3-50ат.%. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соотношение площадей мишени благородный металл:графит=(7:3)-(0,07:1). 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что энергия ионов инертного газа в магнетроне 100-500 эВ. 9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что напряжение смещения на подложке составляет минус 30-200 В. 10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрация кислорода в плазме кислород-инертный газ составляет 10-20об.%. 11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температура обработки в потоке водорода составляет 150-300°С, а время обработки 60-120 минут.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Способ изготовления зонных пластин, в котором формируют блок из стеклянных пластин двух сортов, имеющих различную плотность и диэлектрическую проницаемость, но одинаковую площадь и объем, располагая пластины первого и второго сорта поочередно. С обеих сторон блока находятся пакеты пластин из слоев стекла первого сорта. Блок размещают внутри контейнера, который устанавливают в формовочный узел внутри теплового узла, обеспечивающего нагрев блока пластин распределенным температурным полем, что приводит к последовательному выдавливанию расплава стекла нижних слоев через фильеру формовочного узла. Осуществляют оттяжку полученной «луковицы» посредством тянущего механизма и вытяжку для получения кольцевой заготовки, которую перетягивают в подобии для достижения требуемых геометрических размеров последней зоны. Перетянутую заготовку режут на отдельные пластины и подвергают механической обработке. Технический результат - обеспечение изготовления зонных пластин, которые формируют монохроматические и полихроматические рентгеновские пучки в очень широком диапазоне энергий и сохраняют свойства под действием мощных пучков синхротронного излучения. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" Российской академии наук" (RU)

Изобретение относится к способам получения тонкопленочных материалов, в частности тонких пленок на основе оксида европия(III), и может быть использовано для защиты функционального слоя EuO. Способ изготовления защитного диэлектрического слоя Eu2O3 для полупроводниковой пленки, полученной на подложке, включает доокисление поверхностного слоя выращенной в сверхвысоковакуумной камере полупроводниковой пленки EuO в той же камере в кислороде, при этом давление потока кислорода составляет от 1·10-9 до 1·10-6 Торр в диапазоне температур подложки от 0 до 19°C. Обеспечивается формирование эффективного защитного диэлектрического слоя Eu2O3 на поверхности функционального слоя из полупроводникового оксида европия(II) - EuO, способного предотвратить деградацию функционального слоя в результате химического взаимодействия с внешней средой. Способ изготовления защитного диэлектрического слоя Eu2O3 для полупроводниковой пленки на подложке, включающий доокисление поверхностного слоя выращенной в сверхвысоковакуумной камере полупроводниковой пленки EuO в той же камере в кислороде, отличающийся тем, что давление потока кислорода составляет от 1·10-9 до 1·10-6 Торр в диапазоне температур подложки от 0 до 19°C.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к области микро- и наноэлектроники. Способ изготовления диэлектрического слоя МДП структур, обладающих эффектом переключения, заключается в нанесении нанокомпозитной пленки оксинитрида кремния с включенными кластерами кремния. Нанесение осуществляют методом плазменного распыления кремниевой мишени при скорости осаждения 5-7 нм/мин в среде аргона с добавками 3-5% об. кислорода и 6-8% об. азота. Техническим результатом изобретения является получение диэлектрических слоев, обладающих эффектом переключения проводимости, полностью совместимых с материалами, а также с большинством технологических воздействий, применяемых в традиционной кремниевой технологии интегральных микросхем. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технологический институт Российской академии наук (RU