- Статьи
- Наука и техника
- Мира здание: топливо для новых атомных станций и «таблетки» от космической радиации
Мира здание: топливо для новых атомных станций и «таблетки» от космической радиации
В 2025 году в России заглянули в тайны мироздания, запустив эксперименты по ускорению частиц на комплексе NICA. Также ученые испытали препараты, которые помогут выдержать космическую радиацию в межпланетном полете. Физики-ядерщики создали новое топливо для будущих ядерных реакторов, а химики — катализатор для получения водорода на мобильных заправочных станциях. Генетики, вопреки сложившимся стереотипам, доказали европейское происхождение скифов. Подробнее — в подборке «Известий» самых интересных новостей науки.
Истоки мироздания намерены найти в России
В уходящем году российские ученые приступили к изучению тайн мироздания, начав 25 марта в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне первый сеанс ускорения частиц на комплексе NICA. Это установка класса «мегасайенс», сердце которой — магниты, которые разгоняют ионы почти до скоростей света.
Сталкивая тяжелые ядра на таких скоростях, ученые смогут получить и изучить особое состояние вещества — кварк-глюонную плазму. Эта материя, из которой состоят протоны и нейтроны, обычно надежно «заперта» внутри ядер. Ее исследование поможет выяснить, как сформировалась Вселенная.
— Работы на NICA не только ускорят уже ведущиеся в мире исследования, но и расширят их в сферы, которые недоступны в других мировых центрах. Например, в области экстремальных состояний ядерной материи — максимально возможной ее плотности, существующей только в недрах нейтронных звезд, — пояснил вице-директор ОИЯИ Владимир Кекелидзе.
Также благодаря комплексу NICA исследователи намерены понять, что такое и как работают сильные взаимодействия — загадочные силы, которые связывают частицы внутри ядра. Специалисты с помощью мегаускорителя предполагают приблизиться к пониманию темной материи.
«Таблетки» от космической радиации испытали на мышах
Еще одним значимым событием стал запуск 20 августа 2025 года биоспутника «Бион-М» №2, который в течение месяца выполнял полет на околополярной орбите. На борту находились мыши, мушки-дрозофилы, муравьи, растения, грибы, мхи, бактерии, семена и клеточные культуры.
Цель экспедиции заключалась в изучении действия экстремальных факторов космоса на живые организмы. Всего в ходе полета провели более 30 научных экспериментов. Среди значимых результатов — испытание «таблеток» от космической радиации.
— В организме млекопитающих важное значение играет ген Nrf2. Он отвечает за работу систем защиты от окислительного стресса, который возникает из-за образования активных форм кислорода (токсичных веществ, которые вызывают повреждение клеток) под действием космической радиации. Одна из задач миссии «Бион-М» №2 —возможности активации этих механизмов в космическом полете посредством фармпрепаратов, — рассказал руководитель эксперимента заведующий лабораторией фенотипирования животных Института медико-биологических проблема РАН Александр Андреев-Андриевский.
Он сообщил, что исследования проводили на лабораторных мышах. Их разделили на три группы. Первые — это обычные животные, вторая группа получала препарат «Омеваксолон», который активирует экспрессию гена Nrf2. Мышам из третьей группы «выключили» ген с помощью специальных манипуляций. Предварительные результаты показали, что последние лучше переносят факторы космического полета.
Гранулы с ядерным топливом помогут построить водородную энергетику в РФ
В НИИ НПО «Луч» (входит в «Росатом») разработали технологию создания микротвэлов — ядерного топлива будущего. Это керамические капсулы диаметром 1 мм с сердечником из диоксида урана, покрытого защитными слоями. Гранулы компонуют в специальные цилиндры — компакты, которые затем складывают в топливные сборки.
Микротвэлы предназначены для тепловых установок нового IV поколения — высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов. Они работают при температуре около 850 °C — в два-три раза выше, чем в обычных ядерных реакторах. Такие установки предназначены для атомных энерготехнологических станций (АЭТС), которые ориентированы на получение тепла в промышленных целях.
— В рамках комплексной программы по разработке подготовлен и утвержден технический проект реакторной установки, созданы и проходят испытания новые специальные материалы (жаропрочные сплавы, крупноблочный реакторный графит, углерод-углеродные композиционные материалы), ведется разработка систем и оборудования реакторной установки, — объяснил начальник лаборатории АО «НИИ НПО «ЛУЧ» Владислав Туманов.
Главной сферой применения технологии, объяснили разработчики, станет масштабное производство водорода. Разработка поможет выделять его из природного газа наиболее экономичным способом. Поскольку водород при сгорании образует лишь водяной пар, то он может стать основой для развития в России экологически чистого транспорта и химической промышленности.
Миллиметровые волны дойдут до горячих пород в недрах Земли
Исследователи из Института прикладной физики имени А.В. Гапонова-Грехова РАН испытали метод бурения миллиметровым излучением. С его помощью можно испарять даже самые твердые породы земной коры. Такое излучение хорошо распространяется по волноводам и не теряет мощности на больших расстояниях. Его можно подводить к забою в скважинах на большой глубине.
По словам ученых, генераторы миллиметровых волн — гиротроны. В частности, их используют в термоядерных реакторах для нагрева плазмы. Россия — мировой лидер в производстве этого оборудования, что дает нашей стране преимущество в развитии новой технологии.
— В марте этого года мы приступили к испытаниям по испарению гранитов и базальтов. Они имеют самую высокую температуру испарения. Также мы изучаем каналы теплопотерь и прорабатываем разные способы удаления испаряемого вещества. Есть основания полагать, что СВЧ-бурение будет быстрее и дешевле, чем традиционные способы, — поделился доктор физико-математических наук, заведующий отделом физики плазмы ИПФ РАН Александр Водопьянов.
По словам ученых, предложенный способ может стать основой для бурения скважин глубиной 10-25 км. Это позволит извлечь на поверхность тепло из сверхгорячих пород, что обеспечит людей неисчерпаемым источником энергии в любой точке планеты. Расчеты показали, что при мощности 1 МВт скорость бурения твердых горных пород достигнет нескольких метров в час.
Генетики разгадали тайну происхождения скифов
Коллектив российских ученых во главе с сотрудниками Центра генетики и естественных наук Университета науки и технологий «Сириус» изучили генетическую историю скифов и, вопреки сложившимся стереотипам, доказали европейские корни легендарных кочевников.
— Исследование основано на анализе геномов 131, полученных из захоронений Великой Скифии (северное Причерноморье, низовья Днестра, Днепра и Дона). Проанализированные останки принадлежат представителям разных эпох, мест обитания, социальных групп. Изучение их генома помогло восстановить историю их происхождения, выявить наследственные заболевания, создать представление о внешности скифов и социальной структуре кочевников, — рассказал руководитель Центра академик РАН Евгений Рогаев.
Специалисты выяснили, что скифы были преимущественно европейцами по происхождению и обладали соответствующими яркими внешними признаками. В частности, светлыми и рыжими волосами и голубыми глазами. Также один из важных результатов исследования — открытие мутации, которая вызывает непереносимость фруктозы. Она возникла у скифов и распространилась по Европе.
Как сообщили ученые, в ходе работы Великая Скифия предстала как глобальная «лаборатория», где удалось проследить движение генов через поколения. Полученный опыт поможет исследовать генетическую историю других народов.
