кафедра «Ядерно-физических методов исследования»

Как известно, до 80% информации об окружающем мире человек получает посредством зрения. На кафедре «Ядерно - физических методов исследования» представлены комплементарные (взаимодополняющие) друг другу методы, позволяющие визуализировать микроструктуры исследуемых объектов.

1. Исследования с помощью синхротронного (рентгеновского)излучения. Синхротронное излучение (СИ) – это электромагнитное излучение релятивистских, т.е. движущихся со скоростью близкой к скорости света электронов, ускоряемых в циклических ускорителях. Изучая угловое рассеяние такого пучка при прохождении сквозь вещество, можно получить информацию о строении исследуемого объекта.


2. Исследования с помощью нейтронного излучения. Нейтрон является электрически нейтральной элементарной частицей, с массой почти в 2000 раз тяжелее электрона. Нейтронное излучение возникает при ядерных реакциях (в ядерных реакторах, промышленных и лабораторных установках, при ядерных взрывах). Свободный нейтрон - это нестабильная, электрически нейтральная частица с очень коротким временем жизни. При неупругих взаимодействиях нейтронов с веществом возникает вторичное излучение, которое может состоять как из заряженных частиц, так и из гамма-квантов. При упругих взаимодействиях возможна обычная ионизация вещества. Проникающая способность нейтронов очень велика по причине отсутствия заряда и, как следствие, слабого взаимодействия с веществом. Длина волны замедленных нейтронов (остывших, пролетевших через гелий) сравнима с межатомными расстояниями, что позволяет исследовать структуру вещества в диапазоне 10-5 – 105 Å. Поскольку нейтроны являются нейтральными частицами, они взаимодействуют с ядрами атомов, а не с электронными оболочками. Изучая рассеяние нейтронов на ядрах, можно получить структурную информацию об их расположении в структуре вещества.


3. Магнито-резонансные методы исследования: Ядерный магнитный резонанс (ЯМР), электронный парамагнитный резонанс (ЭПР), ядерный квадрупольный резонанс. «Магнитный резонанс» - это совокупность явлений, возникающих при взаимодействии магнитных моментов ядер и электронов со статическими, переменными или флуктуирующими магнитными полями, которые либо прилагаются извне, либо могут возникать внутри вещества. Изменения ориентации магнитных моментов ядер или электронов в статическом магнитном поле сопровождаются излучением или поглощением квантов электромагнитного поля. Регистрируя это излучение и решая обратные задачи, можно извлечь информацию о локальной структуре молекул, о внутренних движениях в жидкостях, твердых телах и т.п. В настоящее время ни один серьезный медицинский центр не обходится без ЯМР-томографа.
   Спектр теоретических и экспериментальных исследований, проводимых на кафедре очень широк. Современные проблемы физики нано- и биосистем; симметрия, структура и свойства твердых тел – кристаллография и кристаллофизика; структура и свойства биологических макромолекул (белковая кристаллография, липидные наноструктуры для биомедицины); Физика магнетизма и сверхпроводимости (магнетики, мультиферроики, сверхпроводники, многослойные структуры).

Cайт кафедры