Поиск:  




Химические новости

Сообщения ОТОВСЮДУ

СТАРАЯ МЕБЕЛЬ ВРЕДНА ДЛЯ ЖЕНЩИН, СЧИТАЮТ УЧЕНЫЕ США

Татьяна БАТЕНЁВА

Химические соединения, которые используют при производстве мягкой мебели, автозапчастей и электроники, способны лишить женщин радостей материнства.
Ученые из Университета Беркли (США) провели исследование, которое показало, что в крови у женщин могут накапливаться полибромированные дифенол-эфиры (БДЭ), или так называемые антипирены. Это соединения брома, которые не дают материалам загораться при нагревании, поэтому ими пропитывали негорючие ткани, поролон для мебели, платы для электроники и многое другое.
Всего известно более 200 таких соединений, но в коммерческих целях с 1970 года использовали лишь три - пентаБДЭ, октаБДЭ и декаБДЭ. Их накопление в организме часто связывают с расстройством функций печени и щитовидной железы. Изучением их воздействия на людей всерьез озабочена Всемирная организация здравоохранения - ее эксперты подготовили аж два фундаментальных доклада на эту тему. Они показали, что наиболее интенсивно вредные вещества накапливаются в организме женщин, которые больше времени проводят дома, а также детей и подростков. В Европе применение коммерческих антипиренов запрещено с 90-х годов.
Американское исследование показало, что накопившиеся в крови женщин дифенол-эфиры резко снижают их шанс забеременеть. Кроме того, по мнению ученых, они влияют на уровень половых гормонов, из-за чего растет риск выкидыша.
- Мы не используем и не планируем использовать эти три антипирена для производства мебельного поролона, - заверил "Известия" главный технолог фирмы "Фомлайн" Сергей Сушков (именно эта фирма является монополистом на отечественном рынке поролона). Так что наша продукция горит, но об этом мы специально предупреждаем потребителей. К тому же антипирены защищают лишь от возгорания, а при уже возникшем пожаре ничто мебель не защитит -- она сгорит. Правда, вещества этого класса применяются при производстве поролона для внутренней обивки автомобилей.
Какой же вывод? Во-первых, по возможности заменить старую мягкую мебель на новую, во-вторых, не сидеть сиднем дома, в-третьих, добиваться запрета на использование вредных для здоровья веществ всеми доступными нам способами. Например, обращением в общества защиты прав потребителей или в суд. С этого начинались и запреты на Западе: никому неохота платить миллионные компенсации.
Источник информации: "Известия" о новостях науки, техники и образования Выпуск от 29/01/2010

ГОЛЛАНДСКИЕ УЧЕНЫЕ ЗАПОДОЗРИЛИ В ПРОШЛОМ ЛУНЫ ЯДЕРНЫЙ СЛЕД

Международная группа исследователей установила, что Луна могла возникнуть в результате взрыва естественного ядерного реактора на Земле. Статья ученых еще не принята к публикации, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org.
Одной из основных теорий возникновения Луны является следующая: примерно 4,53 миллиарда лет назад Земля столкнулась с планетой Тейя, по размерам схожей с Марсом. В результате столкновения часть материи была выброшена в космическое пространство. Остыв, эта порода и сформировала земной спутник. Некоторое время назад работающие с космическими аппаратами STEREO ученые обратились за помощью к пользователям интернета в поиске астероидов в лагранжевых точках L4 и L5. Предполагается, что эти астероиды могут быть остатками Тейи.
Данная теория, однако, не лишена недостатков. Так, согласно самым современным результатам, Луна должна состоять примерно на 80 процентов из материи Тейи и на 20 - из земной. Данные наблюдений показывают, что это не так: соотношение тяжелых и легких изотопов различных элементов в лунном грунте практически идентично земному. В рамках новой работы исследователи смогли объяснить особенности состава земного спутника.
Для этого они обратились к другой теории возникновения Луны и Земли (сформулированной примерно 130 лет назад) из одной быстро вращающейся "капли" раскаленной материи. В данном случае "быстро вращающаяся" означает, что сила гравитационного притяжения была примерно равна центробежной силе. В результате некоторого толчка "капля" разделилась на две: из одной части образовалась Земля, а из другой Луна.
В рамках исследования астрономы смогли выяснить причины подобного толчка. Так, их расчеты показывают, что в результате быстрого вращения тяжелые элементы, такие как уран и торий, собирались на экваториальной плоскости. Когда концентрация элементов достигла критических значений, произошел ядерный взрыв. Именно он и стал толчком, отделившим Луну. Об этом сообщает Lenta.ru со ссылкой на портал PhysOrg.com.
Источник информации: "Известия" о новостях науки, техники и образования Выпуск от 29/01/2010

ПОЛЕЗНЫЕ В МОЛОДОСТИ МИКРОЭЛЕМЕНТЫ УСКОРЯЮТ СТАРЕНИЕ ПОСЛЕ 50 ЛЕТ

Татьяна БАТЕНЁВА

Два металла, которые входят в обязательный набор полезных микроэлементов, необходимы всем в молодые годы, но могут ускорить старение после 50 лет.
К таким выводам пришел химик Джордж Бруер из Университета штата Мичиган, проанализировав сотни докладов о влиянии меди и железа на здоровье человека. Конечно, известно, что в больших количествах и железо, и медь токсичны для нас. Но, с другой стороны, врачи все уши прожужжали о "железодефицитной анемии" у молодых женщин - попросту говоря, малокровии. А нехватка в организме меди нарушает тканевое дыхание и сердечный ритм, образование желчи, сказывается на кроветворении, вызывает заболевания кожи. И оба металла участвуют в благополучном появлении на свет нашего потомства.
Но, оказывается, с годами потребность в этих микроэлементах сокращается как раз тогда, когда они накапливаются в организме. И продолжают играть свою главную роль - катализаторов реакции окисления. Но если их слишком много, они повреждают клетки мозга, сосудов, внутренних органов, провоцируя развитие болезней пожилых - гипертонии, диабета, Альцгеймера, Паркинсона и т.п. То есть ускоряют процесс старения, которое так хочется замедлить.
Что же делать, чтобы недавние друзья не превратились в недругов? Во-первых, разобраться с питьевой водой, из которой мы часто получаем лишнее железо или медь, если водопроводные трубы медные. Во-вторых, выбирая витаминные комплексы с микроэлементами, избегать тех, что содержат железо и медь. Сокращать потребление продуктов с высоким содержанием железа и меди - фасоли, красного мяса, яблок, которые быстро темнеют на срезе. Автор исследования также советует стать донорами - со сданной кровью уйдет и избыток металлов.
А еще употреблять больше продуктов с высоким содержанием цинка - антагониста меди. Например, пить зеленый чай, есть овсянку, отруби, кедровые орешки, чеснок, чечевицу, грызть подсолнечные и тыквенные семечки... А уж если вы относитесь к проблеме совсем серьезно - лучше проверить уровень железа и меди в вашем организме, сдав анализ в лаборатории.
Источник информации "Известия" о новостях науки, техники и образования Выпуск от 28/01/2010

ОПРЕДЕЛЕНА МАКСИМАЛЬНАЯ ДЛИНА ОПТОВОЛОКОННОГО ЛАЗЕРА

Сотрудники Института автоматики и электрометрии Сибирского отделения РАН совместно с коллегами из британского Университета Астон создали самый длинный в мире оптоволоконный лазер - его длина составляет 300 километров. Ученые считают, что это предельное расстояние, на которое оптоволокно позволяет распространяться с минимальными потерями излучению с длиной волны 1,5 микрона.
Замдиректора по научной работе института, заведующий лабораторией волоконной оптики Сергей Бабин, пояснив, что лазер представляет собой усиливающую среду, размещенную между двумя зеркалами, заметил, что при увеличении длины более 300 километров стоячая волна не формируется, так как свет практически не доходит до конечного зеркала из-за рассеяния. По его словам, открытый исследователями предел величины оптоволоконного лазера означает, что на этом интервале длин реализуется классический тип излучения. На последующих километрах возникает уже другой режим генерации, которому посвящена новая работа российско-английской команды.
Применять сверхдлинные оптоволоконные лазеры ученые намерены для передачи данных на значительные расстояния без оптических усилителей. Лазер можно задействовать в кодировании информации, а также использовать для повышения чувствительности и дальнодействия сенсорных систем, основанных на оптической рефлектометрии. "Этот лазер - еще и интересный объект для исследования эффектов слабой волновой турбулентности, изучение которой раньше было возможно только в гидродинамических системах и плазме", - отметил Бабин в интервью ИТАР-ТАСС.
Источник информации "Известия" о новостях науки, техники и образования Выпуск от 26/01/2010

АДРОННЫЙ КОЛЛАЙДЕР СПОСОБЕН НА КОНЕЦ СВЕТА

Петр ОБРАЗЦОВ

Опасения по поводу возникновения в большом адронном коллайдере (БАК) черных дыр, способных поглотить всю Вселенную, все-таки частично подтвердились. Эти дыры теоретически действительно могут возникнуть.
Первый запуск БАК осенью прошлого года сопровождался истерией по поводу возможного образования в нем черных дыр. Как известно, во Вселенной обнаружены уже сотни таких объектов, которые обладают столь мощной гравитацией, что даже свет не может вырваться из их объятий. Черная дыра засасывает все, что оказалось рядом с ней.
"Катастрофисты" истратили тонны бумаги, чтобы обратить внимание общественности на опасность образования апокалиптических черных дыр при столкновении тяжелых частиц (бозонов) в БАК - сначала исчезнет сам коллайдер, затем Европа, а вскоре дело дойдет и до Вселенной. В 2009 году ничего не случилось, уже хотя бы потому, что смонтированные польскими специалистами охладители протекли, тонны жидкого гелия вылились и БАК пришлось поставить на ремонт.
Ничего не случилось и этой осенью, когда отремонтированный коллайдер снова запустили и получили первые результаты, пока не принесшие никаких сенсаций. Вскоре коллайдер был остановлен на профилактику, но уже весной этого года его собираются опять запустить. Напомним, что БАК - самый большой и самый дорогой физический прибор, созданный за всю историю человечества. Цена вопроса - полтора миллиарда долларов.
Физики постоянно отбивались от обвинений в подготовке конца света и приводили теоретические расчеты, показывающие невозможность образования черных дел в коллайдере. Вплоть до последнего времени, когда вышла работа Мэттью Чоптюка из Университета Британской Колумбии (Канада) и Франца Преториуса из Принстонского университета (США). Они проанализировали результаты теоретического столкновения бозонов. Результат оказался удручающим - да, сталкивающиеся бозоны МОГУТ вызвать конец света.
Утешает единственно то, что такой эффект может возникнуть только при энергии частиц, в триллионы триллионов раз превосходящие энергию бозонов в БАК. Однако совсем недавно физики не знали этого и высокомерно посмеивались.
А что, если в новых экспериментах окажется, что энергии хватит? Впрочем, об этом уже не узнает никто.
Источник информации "Известия" о новостях науки, техники и образования Выпуск от 26/01/2010

НАСКОЛЬКО ПЛОТНО МОЖНО УПАКОВАТЬ МОЛЕКУЛЫ В МИКРОСХЕМАХ?

В будущем микросхемы собираются делать из отдельных молекул, скорее всего, из углеродных нанотрубок. А располагать их на подложке будут весьма плотно, ведь задача в том и состоит, чтобы создать сверхминиатюрные устройства. Насколько плотно можно их упаковать, не опасаясь за перетекание электрического тока в неположенных направлениях?
Ответ на этот вопрос нашли физики из Кильского университета во главе с профессором Рихардом Берндтом. Они провели следующий тонкий опыт. С помощью зонда туннельного микроскопа подцепили один фуллереновый шарик и доставили в заранее намеченное место. Затем подцепили вторую такую же молекулу и вплотную придвинули к первой. Точность перемещения при этом составила несколько триллионных долей метра.
Пропустив через получившуюся пару электрический ток, исследователи обнаружили, что проводимость низка: в сто раз меньше, чем у самой молекулы фуллерена. Значит, при создании наносхем особая изоляция нанотрубочных проводов не понадобится.
Об этом сообщает "Химия и жизнь".
Источник информации "Известия" о новостях науки, техники и образования Выпуск от 25/01/2010

ХИМИКИ СОЗДАЛИ НОВЫЙ МАТЕРИАЛ, КОТОРЫЙ ПРИДЕТ НА СМЕНУ ПЛАСТИКУ

Химики разработали новый материал, который в перспективе может прийти на смену пластику. Основными составными компонентами прозрачного и относительно прочного материала являются вода и глина. Подробнее "глиняный пластик" описан в статье авторов в журнале Nature. Основное содержание работы приводит New Scientist.
Новый материал почти на 98 процентов состоит из воды. От двух до трех процентов массы составляет глина. Кроме того, в формулу вещества входят загуститель и органический компонент, который можно назвать "молекулярным клеем". Массовая доля "молекулярного клея" составляет менее 0,4 процента. Формирование геля из составных компонентов занимает всего три минуты.
Структура материала напоминает стопку тонких листов, склеенных между собой. Листы образованы из смеси глины и воды, а необходимые для формирования тонкого слоя свойства смеси придает загуститель. Прочность "глиняного пластика" достаточна для образования эластичных гелеподобных брусков толщиной до 3,5 сантиметра (иными словами, бруски не разваливаются под тяжестью собственного веса).
Свойства нового материала обеспечиваются, в первую очередь, нековалентными связями между составляющими его молекулами. К этому типу связей относятся водородные связи, электростатические взаимодействия заряженных групп, межмолекулярные ван-дер-ваальсовы силы, гидрофобные взаимодействия и другие. В отличие от ковалентных связей, разрыв которых приводит к разрушению молекул, разрыв нековалентных связей не влияет на их структуру.
По мнению создателей нового вещества, одним из его преимуществ является отсутствие в составе нефтепродуктов. Кроме того, производство "глиняного пластика" будет обходиться намного дешевле, чем производство "обычных" пластиков. Однако перед началом массового выпуска нового материала ученым необходимо преодолеть еще несколько трудностей. Основная - недостаточная прочность материала по сравнению с традиционными аналогами.
Об этом сообщает Lenta.ru со ссылкой на New Scientist.

ЛАЗЕРНЫЙ ЛУЧ - СВАРЩИК ШЕДЕВРОВ

Реставрация произведений искусства из металлов включает в себя в числе прочего ликвидацию трещин, изломов, разрывов, каверн. Многие художественные изделия созданы в смешанной технике или из различных материалов. Случается, что такие творения старых мастеров невозможно разобрать на детали. И перед реставратором встает задача устранения изломов и трещин на одной части изделия, не повредив при этом соседние фрагменты.
В разные времена эта задача решалась по-разному. Традиционно с изломом боролись с помощью клея или пайки. Надёжные клеи на основе эпоксидных смол, обеспечивающих надлежащую прочность соединения, появились только во второй половине ХХ века. Их широкое использование принесло немало вреда, поскольку нарушался главный принцип реставрации - обратимость материалов (т.е. возможность растворения клеёв и возврата склеенного соединения в исходное состояние).
Пайка мягкими припоями тоже не всегда допустима, особенно если речь идёт о драгоценных металлах. Неразрешимые проблемы возникают, когда необходима реставрация изделий, выполненных из металла в сочетании с деревом (оружие), кожей (доспехи, дамские сумочки), тканью, драгоценными и полудрагоценными камнями. В этих случаях ни склеивание, пайка не допустимы. Сотрудники Государственного Эрмитажа нашли выход. Для устранения повреждений в подобных случаях они решили использовать сварку лазерным лучом с использованием лазеров малой мощности. Прежде чем применить новую технологию к музейным экспонатам, реставраторы в течение нескольких лет проводили эксперименты, в ходе которых, наконец, удалось подобрать оптимальные режимы сварки лазером.
Когерентный, монохроматический луч лазера, имеющий малую угловую расходимость, обеспечивает высокую точность фокусировки и высокую концентрацию энергии в строго определённой и очень малой зоне обработки. В результате на поверхности металла в интересующей зоне происходит быстрый локальный нагрев, а затем и расплавление металла. В образовавшейся зоне плавления быстро протекает процесс кристаллизации с образованием сварного шва.
Помимо высокой точности наведения луча на свариваемые участки использование лазера позволяет вести работы в труднодоступных местах, при этом нагреву подвергается очень небольшая зона благодаря малому диаметру лазерного луча, и отказаться от присадочного материала. Кроме того, при такой сварке не возникают напряжения, которые впоследствии могут вызвать трещинообразование. При этом лазерная сварка позволяет избавиться от вечного спутника обычного сварочного процесса - коррозии сварного шва.
Щадящий режим лазерный сварки, гарантирующий сохранность поверхности в непосредственной близости к области реставрации делает возможной сварку золочёных и серебрёных металлов без утраты покрытия и изделий из комбинированных материалов при близком их соседстве: металл - дерево, металл - кожа, металл - ткань, металл - драгоценные камни, метал - эмаль, лаки, живопись и т.д.
источник: Журнал "Наука и Жизнь"
Источник информации "Известия" о новостях науки, техники и образования Выпуск от 21/01/2010

ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ: СЕНСАЦИОННЫЕ ОТКРЫТИЯ И НОВЫЕ ВОПРОСЫ

Борис Булюбаш

Хорошо известно, что Нобелевская премия весьма часто присуждается через несколько десятилетий после того, как было сделано соответствующее открытие. Тем больший интерес вызывают отступления Нобелевского комитета от этой "традиции". Так, нобелевскими лауреатами 1987 года стали Йоханнес Беднорц и Карл Мюллер; премия по физике была присуждена им за открытие высокотемпературной сверхпроводимости (ВТС). В 1986 году, когда Беднорц и Мюллер, работавшие в цюрихском филиале фирмы IBM, неожиданно обнаружили сверхпроводимость у некоторых материалов керамического происхождения при температуре на 35 градусов выше абсолютного нуля. Их открытие сопровождалось огромным числом публикаций по тематике ВТС, а Конгресс США даже посвятил ему специальное заседание. Экспертное сообщество ожидало, что не позже чем через год удастся получить сверхпроводники при комнатной температуре, причем большинство экспертов было убеждено, что открытие ВТС стимулирует переворот в технике, сравнимый с тем, который последовал за изобретением транзистора. Их ожидания, однако, не оправдались: оказалось, что те вещества, у которых была зафиксирована ВТС, являются проблемными с точки зрения их технологической обработки.
Ажиотаж вокруг открытия высокотемпературной сверхпроводимости неудивителен: полученный Беднорцем и Мюллером результат означал появление надежды найти такие вещества, которые будут сверхпроводящими при относительно высоких температурах. Поиски таких веществ начались после 1911 года, когда сверхпроводимость была открыта знаменитым голландским физиком Хейке Камерлинг-Оннесом. Исследуя свойства жидкого гелия, Каммерлинг-Оннес обнаружил, что при температуре, всего лишь на 4, 2 градуса превышающей абсолютный ноль, электрическое сопротивление твердой ртути становится равным нулю. Через два года Камерлинг-Оннес становится лауреатом Нобелевской премии; физики же начинают всесторонние исследования открытого им явления, и одной из главных задач для них становится максимальное повышение температуры перехода в сверхпроводящее состояние - критической температуры сверхпроводника.
В 1933 году Вальтер Мейснер и Роберт Оксенфельд открывают у сверхпроводников удивительный эффект: оказывается, что они способны "выталкивать" магнитное поле за пределы образца. Иначе говоря, Мейснер и Оксенфельд обнаружили, что в присутствии небольшого по интенсивности магнитного поля сверхпроводники напоминают идеальные диамагнетики. Если же магнитное поле становится достаточно сильным, то состояние сверхпроводимости разрушается. Вскоре Фриц Лондон высказывает гипотезу, что для сверхпроводников диамагнетизм вообще является фундаментальным свойством. Гипотеза Лондона подтвердилась; согласно современному определению, состояние сверхпроводимости предполагает в равной степени и отсутствие у образца электрического сопротивления, и его идеальный диамагнетизм.
Что же касается теории явления, то появления ее пришлось ждать довольно долго. Весьма важной оказалась идея Лондона, предположившего, что по своей природе сверхпроводимость - это квантовый эффект, проявляющийся во всем объеме образца. Эту идею развили Джон Бардин, Леон Купер и Дж. Роберт Шриффер, удостоенные в итоге Нобелевской премии 1972 года за "совместное создание теории сверхпроводимости". Согласно этой теории, названной в честь авторов "теорией БКШ", электроны в сверхпроводнике ведут себя как совокупность так называемых "куперовских пар", возникновение которых обусловлено взаимодействием электронов с колебаниями кристаллической решетки. Электронная система куперовских пар движется через кристаллическую решетку металла, не замечая ее и, таким образом, не теряя энергию.
Существенный вклад в понимание природы сверхпроводимости внесли также советские физики-теоретики Виталий Гинзбург, Лев Ландау, Николай Боголюбов, Алексей Абрикосов. За работы по сверхпроводимости Гинзбург и Абрикосов (совместно с британским физиком Энтони Леггетом) были в 2003 году удостоены Нобелевской премии по физике. Однако существующая теория сверхпроводимости распространяется только на так называемые "низкотемпературные сверхпроводники", природу же открытой Беднорцем и Мюллером ВТС теоретикам объяснить не удается. "Прошло уже 20 лет, в течение которых лучшие умы размышляют на эту тему, и тем не менее до сих пор никто не может сказать, как "она" работает", - говорит Роберт Кава, специалист по сверхпроводникам из Принстонского университета. В исследовании этого удивительного феномена экспериментаторы пока явно опережают теоретиков.
Наиболее неожиданным в открытии Беднорца и Мюллера стал химический состав тех веществ, в которых была обнаружена ВТС. Сверхпроводимость демонстрировала оксидная керамика (ее обычно использовали как диэлектрик или полупроводник); те же вещества, которые считались перспективными в исследованиях по увеличению температуры сверхпроводящего перехода, таковыми не оказались. Вполне естественно, что новый класс сверхпроводников стал тщательно изучаться, и вскоре в нескольких физических лабораториях удалось получить новые виды металлоксидных сверхпроводников, причем наиболее успешными в этом были физики США, Японии, Китая и России. Почти все высокотемпературные сверхпроводники нового поколения содержат двуокись меди, в связи с чем их именуют купратными сверхпроводниками.
Заметим, что в настоящее время максимальная температура сверхпроводящего перехода (при условии высокого давления) составляет 165 К.
В этой ситуации научной сенсацией стало открытие японского физика Хидео Хосоно из Токийского института технологий, хотя оно и не было связано с продвижением вверх по шкале температур сверхпроводящего перехода. Хосоно удалось обнаружить принципиально новый вид сверхпроводящих материалов, в состав открытых им сверхпроводников входило железо. Ранее одновременное присутствие в образце железа и его сверхпроводимость считалось невозможным. Статья Хосоно, сообщавшая о первом из таких материалов, была опубликована в феврале 2008 года в журнале американского химического общества, и с тех пор научные журналы опубликовали более сотни статей о различных свойствах новых сверхпроводников. "Я не мог даже предполагать, что мои результаты вызовут такой ажиотаж", - говорит Хосоно.
Как и в случае открытия ВТС, открытие Хосоно было в значительной степени случайным. Задачей Хосоно был синтез прозрачного полупроводника - поэтому он и начал экспериментировать с соединениями самых разных химических элементов: с железом, с мышьяком, с кислородом и редкоземельным металлом лантаном. Так, предполагая увеличить электропроводность получаемого вещества, часть атомов кислорода он заменил атомами фтора… в итоге же с удивлением обнаружил полное исчезновение электрического сопротивления образцов при температуре 26 К.
Прошло всего лишь несколько недель, и эксперименты Хосоно были воспроизведены в Пекинском институте физики, сотрудники которого заменили атомы лантана атомами церия и довели температуру сверхпроводящего перехода до 41 К. Развивая достигнутый успех, китайские физики продолжают продвигаться вверх по шкале температур. Так, Сяньхунь Чень из Китайского университета науки и технологии заменил атомы лантана на атомы самария и в результате добился повышения температуры сверхпроводящего перехода на два градуса. Затем он вновь заменил лантан - на этот раз на неодим и празеодим, и температура сверхпроводящего перехода снова выросла - на этот раз до 50 К.
После выхода в свет статьи Хосоно прошло всего два месяца, а температуру сверхпроводящего перехода удалось увеличить до 55 К. Этот результат был получен в том же Институте физики в Пекине исследовательской группой под руководством Жонга Ксиан Жао.
Почему же такие материалы оказались столь привлекательны для физики? Вспомним, что сверхпроводимость может быть разрушена достаточно сильным магнитным полем… это и имел в виду физик-теоретик из Иллинойского университета Филипп Филипс, сказавший на страницах журнала New Scientist: "Если вы собираетесь искать где-либо сверхпроводимость, то в самую последнюю очередь это можно делать с веществами, в состав которых входит железо" (напомним, что железо является ферромагнетиком, присутствие которого усиливает магнитное поле). Сверхпроводимость и железо казались несовместимыми еще и потому, что в процессе намагничивания ферромагнетиков спины - собственные магнитные моменты электронов - ориентируются в одном направлении, спины же электронов в куперовских парах направлены противоположно друг другу.
Понятно, что даже незначительный успех с повышением температуры сверхпроводящего перехода у материалов с присутствием арсенида железа означал, что в изучении сверхпроводимости необходимо отойти от стереотипов. Удалось установить, что механизм протекания тока в лантансодержащих проводниках во многом напоминает механизм распределения тока внутри купратных сверхпроводников. В первом случае ток протекает по слоям оксида меди, во втором - по слоям арсенида железа. Два, казалось бы, совершенно разных вида сверхпроводящих материалов оказываются весьма близки по своим свойствам, и это заставляет задуматься о правильности привычного противопоставления магнетизма и сверхпроводимости. Оказалось, что "железные" сверхпроводники похожи на низкотемпературные.
Итак, открытые Хосоно сверхпроводники похожи по свойствам (хотя и по-разному) и на низкотемпературные, и на высокотемпературные. Некоторых ученых это обстоятельство воодушевило; они считают, что должен существовать ясный механизм сверхпроводимости, описывающий разные ее виды.
При этом сверхпроводники на основе арсенида железа весьма перспективны в том числе и благодаря своей способности эффективнее - в сравнении с купратными сверхпроводниками - противостоять сильному магнитному полю. Так, в мае 2008 года исследователи из Флоридского государственного университета отметили в своей статье в Nature, что сверхпроводимость в материалах такого класса начинает разрушаться только при очень больших значениях магнитных полей, порядка 45 Тесла. По этой причине "железные" сверхпроводники могут оказаться незаменимыми, когда речь идет об изготовлении мощных электромагнитов, которые используют, к примеру, в магниторезонансной терапии (правда, изготавливать сверхпроводники на основе арсенида железа весьма непросто из-за высокой токсичности мышьяка).
Китайские физики уже изготовили первые экспериментальные образцы проволок из сверхпроводящих материалов на основе арсенида железа и лантана. Излишне говорить, что использование проводников без потерь энергии в виде джоулева тепла могло бы принципиально изменить ситуацию в электроэнергетике. Для этого, однако, необходимо поднять критическую температуру сверхпроводников с арсенидом железа до еще более высоких значений - по крайней мере, до 77 К, температуры жидкого азота (существенного более дешевого по сравнению с жидким гелием). Пока же исследования продолжаются, и эксперты расходятся в оценках перспективности. Некоторые считают, что для химических соединений с редкоземельными элементами никогда не удастся добиться сверхпроводимости при температурах выше 55 К. По мнению же других, исследовательским группам следует существенно больше внимания уделять редкоземельным элементам. Так, вызывают осторожный оптимизм недавние эксперименты по выращиванию монокристаллов редкоземельных арсенидов железа со степенью чистоты, многократно превышающей степень чистоты поликристаллов, которые использовались до сих пор. Впрочем, опубликованные в марте 2009 года новые экспериментальные результаты группы Хосоно еще более удивительны: оказалось, что некоторые сплавы становятся сверхпроводящими вследствие поглощения ими содержащегося в воздухе водяного пара.
Итак, через два десятилетия после открытия Беднорца и Мюллера изучение сверхпроводимости вновь поставило перед физиками вопросы, ответы на которые найти весьма не просто. Спустя почти век после исторического открытия Каммерлинг-Оннеса перед физиками - теоретиками вновь поставлена амбициозная задача, и будем надеяться, что ее решения не придется ждать несколько десятилетий…
Источник: "Знание - Сила"
Источник информации "Известия" о новостях науки, техники и образования Выпуск от 21/01/2010

"НОВАЯ ШКОЛА" ГОТОВА К РОЖДЕНИЮ

Андрей ЧЕРНАКОВ

Дмитрий Медведев в ближайшие дни намерен подписать национальную инициативу "Наша новая школа", которая будет реализована в рамках проекта модернизации общего образования. Об этом он сообщил вчера в ходе заседания Совета при президенте по реализации национальных проектов и демографической политике, которое прошло в Кремле.
На заседание были приглашены губернаторы, министры и парламентарии: именно им поручено финансовое и законодательное обеспечение реализации инициативы "Наша новая школа". Денег потребуется много - только в этом году 15 миллиардов рублей. Однако президент вчера подчеркнул, что без реформы образования России грозит отсутствие высококвалифицированных кадров.
Чтобы этого не случилось, министр образования Андрей Фурсенко отчитался о мерах, которые будут приняты уже в этом году. Выпускники вузов, выбравшие профессию учителя, получат специальные гранты: до 2012 года таких грантов выделят около тысячи на общую сумму 0,5 млрд рублей.
- Эти деньги могут пойти на увеличение зарплаты, на оплату повышения квалификации или на отпуск, - пояснил министр.
- Нужно активнее внедрять новую систему повышения квалификации педагогов, - заметил Медведев. - В России значительный корпус учителей - 1 млн 350 тыс. человек. В региональных бюджетах средства на эти цели предусмотрены, и в этом году новая система должна заработать в 45 регионах.
Педагогов также ждут надбавки к зарплате в случае хороших результатов работы по итогам учебного года.
Однако реформой образования тема вчерашнего заседания не ограничилась. Министр здравоохранения и социального развития Татьяна Голикова отчиталась о мерах, которые ее ведомство реализует по поручению президента. Речь идет прежде всего об улучшении демографической ситуации.
- Неправильно направлять все усилия только на повышение рождаемости, - заявила министр, развернуто пояснив свою мысль.
По словам Голиковой, ее ведомство разрабатывает меры по снижению числа абортов, улучшению здоровья граждан детородного возраста (например, обязательная диспансеризация в вузах), ведет работу по снижению смертности молодежи от сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний (профилактика алкоголизма и наркомании), создает условия для работы сельских медиков. Министр привела цифры, заметив, что состояние здоровья молодого поколения заметно ухудшилось по сравнению с показателями прошлых лет. Однако президент призвал не проводить параллели.
- Мы зачастую сравниваем малосравнимые вещи, - заметил Медведев. - Говорить об общем здоровье школьников 20-30 лет назад даже не приходится, там вообще только два замера было - вес и рост. Никаких обследований не проводилось...
Из губернаторов лучшие показатели в демографии оказались у главы Санкт-Петербурга Валентины Матвиенко.
- Такие болезни новорожденных, как рахит и анемия, практически удалось победить, - сказала Матвиенко. - Рождаемость в городе увеличилась за последние два года на 11,5%.
Этот показатель, впрочем, не помешал губернатору попросить президента увеличить федеральные квоты региону на вспомогательные меры по рождению детей (лечение бесплодия и ЭКО). Пожаловалась Матвиенко и на болезненную молодежь.
- Кто же будет рожать через 5-10 лет при таком уровне заболеваемости граждан репродуктивного возраста? - пыталась понять губернатор и предложила выделить этот вопрос в отдельную федеральную программу.
Медведев пообещал дать поручения по особо острым проблемам, озвученным губернатором.

Сюзанна ФАРИЗОВА

Поставлены пять главных задач

5 ноября 2008 года в своем послании Федеральному собранию президент Дмитрий Медведев обозначил ряд стратегических шагов, которые предстоит сделать в сфере общего образования. Национальная образовательная инициатива "Наша новая школа" состоит из пяти основных направлений.
Инициатива была сформулирована и оформлена в виде проекта, опубликованного на официальном сайте Минобрнауки для более широкого общественного обсуждения. Оно завершилось 1 июня минувшего года, в нем приняли участие сотни тысяч учителей, родителей, учеников, представителей общественности. А потом, с учетом поправок и замечаний, "Нашу новую школу" начали воплощать в жизнь, несмотря на кризис.
Из чего состоит "Наша новая школа"? В результате общественного обсуждения определилось пять ключевых направлений развития общего образования. Первое - переход на новые федеральные государственные образовательные стандарты. В них появились требования к условиям обучения, которые следует обеспечить для достижения требуемого качества образования. Утвержден стандарт начальной школы (1-4-й классы), его обязательное введение начнется с 1 сентября 2011 года. В первой половине 2010 года завершится разработка стандарта для основной и старшей школы. На основе примерной образовательной программы, которая будет опубликована в ближайшее время, школам предстоит разработать свои программы. Уже начата разработка учебников под новый стандарт, в этом году они пройдут экспертизу. Для работы по новому стандарту будет организовано повышение квалификации учителей.
Второе направление - развитие системы поддержки талантливых детей. Помимо дальнейшего развития школьных олимпиад и других соревнований, способствующих выявлению юных талантов, будет налажено более тесное взаимодействие школ и домов детского творчества, станций юных техников, клубов. При федеральных и национальных исследовательских университетах откроются очные и дистанционные школы для одаренных детей.
Новая школа требует нового учителя. Поэтому одним из ключевых направлений инициативы "Наша новая школа" является развитие учительского потенциала, в том числе переход к новым моделям повышения квалификации учителя. Вчера "Известия" рассказали о модульной системе переподготовки и грантах, выделяемых молодым педагогам, едущим работать на Дальний Восток и Северный Кавказ. Изменится и система аттестации учителей. Она полностью перейдет на региональный уровень - это повысит не только ее статус, но и ответственность самого региона. Важно, что принятие решения о несоответствии занимаемой должности для учителя не станет необратимым, а работодатель будет обязан обеспечить повышение квалификации такого учителя и повторное прохождение им аттестации. О том, как модернизируется система высшего педагогического образования, написано во вчерашнем номере газеты.
Еще один важный элемент построения новой школы - совершенствование инфраструктуры школьной сети. В рамках нацпроекта "Образование" отработаны модели базовых школ, школ третьей ступени с профильным обучением, социокультурных комплексов. В 2010 году предстоит нормативно закрепить существование таких школ и обеспечить их дальнейшее развитие, а это невозможно сделать без полноценного перехода к нормативно-подушевому финансированию и новой системе оплаты труда. Кроме того, в рамках инициативы "Наша новая школа" с 2011 года начнется реализация программы "Современная школа". В ее рамках будут поддержаны те регионы и отдельные школы, где вложение средств обеспечит отдачу в виде качественных условий обучения ребят с хорошим конечным результатом.
И наконец, последнее направление - сохранение и укрепление здоровья школьников. Уже разрабатываются федеральные требования к образовательным учреждениям относительно охраны здоровья детей. Будет увеличено количество и качество занятий физкультурой в школе. Одно из первоочередных действий, запланированных на 2010 год, - мониторинг здоровья школьников. Для этого уже разрабатывается специальный инструментарий, в частности паспорта здоровья школьников. В ближайшие два года такой документ планируется "завести" на каждого российского ученика.
Андрей ЧЕРНАКОВ
Источник информации "Известия" о новостях науки, техники и образования Выпуск от 20/01/2010

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ТЕРМОЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР УКОМПЛЕКТУЮТ В ПЕТЕРБУРГЕ

Об этом "Науке и жизни" рассказал гендиректор НИИЭФА Олег Филатов, один из участников создания головной российской организации по разработке международного проекта ИТЭР (на базе НИИ НТЦ "Синтез").
Филатов подчеркнул, что более 60% отечественных расчетно-конструкторских и исследовательских работ по Токамаку выполняются специалистам НИИЭФА совместно с научными и промышленными центрами. Стоимость проекта ИТЭР на первом этапе оценивается в 5 млрд евро, строительство планируется завершить к 2018 году.
При этом аналогичная сумма потребуется на стадии запуска для демонстрационной эксплуатации в течение десяти лет. На долю Евросоюза приходится 40% финансовых вложений, уточнил Филатов. Шесть остальных стран-участников проекта, включая Россию, обязались инвестировать в форме отдельных элементов установки по 10% каждая.
Россия должна изготовить основное оборудование реактора - 12 ключевых элементов на общую сумму в 500 млн. евро. Наиболее наукоемкое и дорогостоящее в тороидальном магните Токамака - это сверхпроводящая магнитная система.
НИИЭФА отвечает за изготовление сверхпроводников, кабелей и катушек - они составят четверть российских поставок в проект.
По оценкам международных экспертов, у нас - одна из лучших коммутирующая защитная аппаратура, поэтому мы отвечаем за нее при сооружении ИТЭР. В НИИЭФА также завершили прорывные разработки (совместно с РНЦ "Курчатовский институт") по так называемому дивертору - устройству для приемки тепла и энергии. Такая облицовка должна быть особой, чтобы стенки не разрушались под действием высоких температур.
Идею токамака выдвинули советские академики Игорь Тамм и Андрей Сахаров в середине 20 века. Они предложили термоизоляцию плазмы с помощью магнитного поля в тороидальной (бубликообразной) камере. Затем Курчатовский научный центр, НИИЭФА совместно с петербургским предприятием энергомашиностроения "Электросила" спроектировали и изготовили целую серию отечественных экспериментальных Токамаков. Среди них - токамаки Т-3, Т-4, Т-10, Т-15. Оригинальные установки были поставлены в зарубежные страны.
"Поэтому наша страна одной из первых рассчитывала предложить международному сообществу построить экспериментальный Токамак в городе атомных энергетиков на побережье Финского залива рядом с Ленинградской АЭС - в Сосновом Бору (Лениградская область)", - подчеркнул гендиректор НИИЭФА. Однако из-за отсутствия необходимых финансовых ресурсов инициатива так и осталась нереализованной, сказал Филатов.
Термоядерный реактор ИТЭР использует энергию синтеза ядер изотопов водорода - дейтерия и трития, которые выгорают, не оставляя радиоактивных отходов. Реакция идет в высокотемпературной плазме - до 150 миллионов градусов Цельсия. При этом на единицу веса термоядерного топлива получается примерно в 10 миллионов раз больше энергии, чем при сгорании органического топлива, и примерно в 100 раз больше, чем при расщеплении ядер урана. Расчетная термоядерная мощность ИТЭР составляет 500 мегаватт. Отдельные детали магнитов достигают веса от 200 до 450 тонн. Для охлаждения ИТЭР потребуется 33 тысячи кубометров воды в день.
источник: Журнал "Наука и Жизнь"
Источник информации: "Известия" о новостях науки, техники и образования Выпуск от 28/12/2009

СКОРОСТЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ СЕВЕРНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЮСА ЗЕМЛИ ДОСТИГЛА РЕКОРДНОГО ЗНАЧЕНИЯ

Исследование, проведённое геологами под руководством Арно Шуллиа (Arnaud Chulliat) из Парижского института физики Земли, показало, что скорость перемещения северного магнитного полюса нашей планеты достигла рекордного за всё время наблюдений значения.
Нынешняя скорость сдвига полюса составляет впечатляющие 64 километра в год. Сейчас северный магнитный полюс - место, куда указывают стрелки всех компасов мира, - находится на территории Канады близ острова Элсмир (Ellesmere Island).
Напомним, что учёные впервые определили "точку" северного магнитного полюса в 1831 году. В 1904-м впервые было зафиксировано, что он начал сдвигаться в северо-западном направлении примерно на 15 километров в год. В 1989-м скорость увеличилась, а в 2007 году геологи доложили, что северный магнитный полюс мчит в сторону Сибири уже со скоростью 55-60 километров в год.
По мнению геологов, за все процессы отвечает железное ядро Земли, с твёрдой сердцевиной и внешним жидким слоем. Вместе эти части составляют своеобразную "динамо-машину". Перемены во вращении расплавленной составляющей, скорее всего, и определяют изменение магнитного поля Земли.
Однако ядро недоступно прямым наблюдениям, увидеть его можно только косвенно, и, соответственно, его магнитное поле напрямую картографировать нельзя. По этой причине учёные полагаются на изменения, происходящие на поверхности планеты, а также в космосе вокруг неё.
Новые данные, собранные французскими геологами, показали, что недавно близ поверхности ядра появилась область с быстро меняющимся магнитным полем, образованная, вероятно, аномально движущимся потоком жидкой составляющей ядра. Именно эта область тащит северный магнитный полюс прочь из Канады.
Правда, Арно не может с уверенностью утверждать, что северный магнитный полюс когда-либо пересечёт границу нашей страны. Никто не может. "Очень трудно делать какие-либо прогнозы", - говорит Шуллиа. Ведь никто не способен предсказать поведение ядра. Возможно, чуть позже необычное завихрение жидких недр планеты произойдёт в другом месте, увлекая за собой и магнитные полюса.
Кстати, учёные уже давно говорят о том, что магнитные полюса могут и вовсе поменяться местами, как это не раз происходило в истории планеты. Изменение это может привести к серьёзным последствиям, например повлиять на появление прорех в защитной оболочке Земли. Об этом сообщает MEMBRANA.
Источник информации: "Известия" о новостях науки, техники и образования Выпуск от 28/12/2009

ФИЗИКИ ИЗОБРЕЛИ НОВЫЙ СПОСОБ УНИЧТОЖЕНИЯ МЕТАСТАЗОВ

Раковая опухоль страшна своей склонностью к образованию метастазов: ее клетки попадают в кровь, разносятся по всему организму и порождают новые опухоли. Ученые из Арканзасского университета во главе с профессором Владимиром Жаровым при участии коллег из Саратовского университета и Института общей физики им. А.М.Прохорова, в настоящее время работающих в США, нашли способ, который позволяет уменьшить эту опасность.
В кровь мышей впрыскивали конструкции, состоящие из трех компонентов: магнитная наночастица, антитело к клеткам рака груди и углеродная нанотрубка, покрытая слоем золота. Антитела соединялись с раковыми клетками, а затем с помощью магнита наночастицы с грузом собирали у какого-нибудь внешнего сосуда. После этого их можно изучить с помощью фотоакустического метода, а можно и убить, нагрев золотые частицы лазером, свет которого проходит сквозь кожу. Об этом сообщает "Химия и жизнь".
Источник информации: "Известия" о новостях науки, техники и образования Выпуск от 28/12/2009


Новости сайта "Алхимик" >>>


 

Рассылки Subscribe.Ru
Алхимик - новости и советы