Получение высокомеченого оксида графена с помощью метода термической активации трития для использования в бета-вольтаическом элементе ядерной батареи

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Показана возможность введения трития в оксид графена (ОГ) методом термической активации. Установлено, что для получения максимально высокой удельной активности необходимо обрабатывать атомами трития тонкие пленки ОГ толщиной 5.6 мг/м2. Показано, что эксперимент при 77 К имеет ряд преимуществ. При обработке ОГ атомами трития при 77 К была достигнута удельная активность [3H]ОГ 2.6 Ки/мг при расчете на массу исходного ОГ (0.7 Ки/мг после удаления лабильного трития). Удельное энерговыделение у [3H]ОГ с такой удельной активностью составляет 22.3 Вт/кг, что вполне достаточно для его использования в качестве компонента атомной батареи.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Г. А. Бадун

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: badunga@my.msu.ru

Химический факультет

Россия, Москва

В. А. Буняев

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН

Email: badunga@my.msu.ru

Химический факультет

Россия, Москва; Москва

М. Г. Чернышева

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: badunga@my.msu.ru

Химический факультет

Россия, Moscow

Список литературы

  1. Krasnov A.A., Legotin S.A. // Instrum. Exp. Tech. 2020. Vol. 63. P. 437–452.
  2. Wagner D.L., Novog D.R., Lapierre R.R. // J. Appl. Phys. 2020. Vol. 127. Article 244303.
  3. Zhou C., Zhang J., Wang X., Yang Y., Xu P., Li P. et al. // ECS J. Solid State Sci. Technol. 2021. Vol. 10. Article 027005.
  4. Ershova N.A., Krasnov A.A., Legotin S.A., Rogozev B.I., Murashev V.N. IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. YEAR? Vol. 950. Article 012007.
  5. Sun W., Kherani N.P., Hirschman K.D., Gadeken L.L., Fauchet P.M. // Adv. Mater. 2005. Vol. 17. P. 1230–1233.
  6. Chang Y., Chen C., Liu P., Zhang J. // Sensors Actuators A Phys. 2014. Vol. 215. P. 17–21.
  7. Bormashov V.S., Troschiev S.Y., Tarelkin S.A., Volkov A.P., Teteruk D.V., Golovanov A.V. et al. // Diam. Relat. Mater. 2018. Vol. 84. P. 41–47.
  8. Цветков Л.А., Цветков С.Л., Пустовалов А.А., Вербецкий В.Н., Баранов Н.Н., Мандругин А.А. // Радиохимия. 2022. Т. 64. С. 281–288.
  9. Кузнецов Р.А., Бобровская К.С., Белобров И.С., Тихончев М.Ю., Новиков С.Г., Жуков А.В. // Радиохимия. 2022. Т. 64. С. 289–296.
  10. Sosnin L.J., Suvorov I.A., Tcheltsov A.N., Rogozev B.I., Gudov V.I. // Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A. 1993. Vol. 334. P. 43–44.
  11. Wu M., Wang S., Ou Y., Wang W. // Appl. Radiat. Isot. 2018. Vol. 142. P. 22–27.
  12. Li H., Liu Y., Hu R., Yang Y., Wang G., Zhong Z., Luo S. // Appl. Radiat. Isot. 2012. Vol. 70. P. 2559–2563.
  13. Lei Y., Yang Y., Liu Y., Li H., Wang G., Hu R. et al. // Appl. Radiat. Isot. 2014. Vol. 90. P. 165–169.
  14. He H., Klinowski J., Forster M., Lerf A. // Chem. Phys. Lett. 1998. Vol. 287. P. 53–56.
  15. Badun G.A., Chernysheva M.G., Grigorieva A.V., Eremina E.A., Egorov A.V. // Radiochim. Acta. 2016. Vol. 104. P. 593–599.
  16. Bunyaev V.A., Chernysheva M.G., Popov A.G., Grigorieva A.V., Badun G.A. // Fullerenes, Nanotub. Carbon Nanostruct. 2020. Vol. 28. P. 191–195.
  17. Amirmazlaghani M., Rajabi A., Pour-mohammadi Z., Sehat, A.A. // Superlattices Microstruct. 2020. Vol. 145. Article 106602.
  18. Вербецкий В.Н., Митрохин С.В., Бадун Г.А., Евлашин С.А., Тепанов А.А., Буняев В.А. // Материаловедение. 2020. Т. 11. С. 8–11.
  19. Khmelnitsky R.A., Evlashin S.A., Martovitsky V.P., Pastchenko P.V., Dagesian S.A., Alekseev A.A. et al. // Cryst. Growth Des. 2016. Vol. 16. P. 1420–1427.
  20. Бадун Г.А., Чернышева М.Г. // Радиохимия. 2023. Т. 65. С. 158–171.
  21. Mouhat F., Coudert F.X., Bocquet M.L. // Nat. Commun. 2020. Vol. 11. Article 1566.
  22. Feicht P., Eigler S. // Chem. Nano Mat. 2018. Vol. 4. P. 244–252.
  23. Буняев В.А. Матер. Междунар. молодежного науч. форума «Ломоносов-2021»: Тез. докл. М., 12–13 апреля 2021 г. М.: МАКС Пресс, 2021. С. 783.
  24. Lian B., De Luca S., You Y., Alwarappan S., Yoshimura M., Sahajwalla V. et al. // Chem. Sci. 2018. Vol. 9. P. 5106–5111.
  25. Тясто З.А., Михалина Е.В., Чернышева М.Г., Бадун Г.А. // Радиохимия. 2007. Т. 49. С. 163–165.
  26. Li X., Lu J., Zheng R., Wang Y., Xu X., Liu Y. // J. Phys. D. Appl. Phys. 2020. Vol. 53. P. 1–6.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Типичный структурный фрагмент ОГ.

Скачать (158KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимость поверхностной удельной активности ОГ, нанесенного на кремниевые пластинки, толщина слоя 0.94 г/м2 (1), и стенки реакционного сосуда, толщина слоя 0.0056 г/м2 (2), от времени обработки атомами трития при комнатной температуре.

Скачать (61KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимость активности ОГ от времени обработки атомами трития при 77 К (1), 295 К (2), а также суммы активности [3H]ОГ и тритиевой воды в эксперименте при 295 K (3).

Скачать (76KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость активности [3H]ОГ после удаления лабильной метки от времени обработки атомами трития при 77 K (1) и 295 K (2).

Скачать (67KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024