Новосибирск. 5 сентября. ИНТЕРФАКС - Ученые Лаборатории космологии и физики элементарных частиц Новосибирского госуниверситета разработали время-проекционную камеру низкого давления для экспериментов на протонных и ионных пучках низкой энергии, позволяющую проводить на ускорительном масс-спектрометре датировку не только по радиоактивному изотопу углерода (С-14), но и по изотопу бериллия (Ве-10), говорится в сообщении университета.
"Разработчики устройства предполагают, что предложенная ими методика идентификации ионов будет использоваться на ускорительных масс-спектрометрах Центра коллективного пользования "Ускорительная масс-спектрометрия НГУ-ННЦ" для датировки археологических и геологических объектов", - говорится в сообщении.
Проект получил грантовую поддержку Российского научного фонда.
Время-проекционная камера (ВПК) основана на новой методике идентификации ионов на ускорительном масс-спектрометре (УМС) с помощью измерении длин их пробегов в камере с усилением зарядового сигнала посредством газового электронного умножителя (ГЭУ).
Отмечается, что применение Ве-10 позволит датировать объекты возрастом до 10 млн лет, тогда как углеродное датирование имеет предел до 75 тысяч лет назад, при этом сейчас российские ученые, в частности, в Институте земной коры СО РАН (Иркутск), вынуждены проводить бериллиевое датирование во Франции.
Отмечается, что в прошлом году время проекционная камера впервые была установлена на отечественный ускорительный масс-спектрометр, который в данный момент проходит модернизацию и успешно протестирована с образцами, содержащими С-14.
В настоящее время они разрабатывают конструкцию, с помощью которой смогут присоединит камеру к швейцарскому ускорительному масс-спектрометру MICADAS и испытать ее в действии.
"Если результат будет положительным, далее будет создана меньшая по размеру ВПК, которую возможно будет установить и на прототип первого отечественного низковольтного универсального ускорительного масс-спектрометра", - говорится в сообщении.
"Для анализа реальных исследовательских образцов, например на содержание Be-10, потребуется также разработка и создание лаборатории пробоподготовки, включающей множество трудоемких и опасных процедур. В мире таких лабораторий всего несколько, стоимость работы с одним образцом превышает $1 тыс.", - отмечает директор ЦКП "УМС НГУ-ННЦ" Екатерина Пархомчук.
Как сообщалось, новосибирские ученые приступили к изготовлению узлов первого отечественного низковольтного универсального УМС, который сможет заменить зарубежные аналоги.
В 2024 году планируется произвести все детали нового ионного источника, конструкторская документация была подготовлена еще в 2023 году, на этот год запланирована выточка деталей, создание элементов ионного источника и его сборка.
ЦКП "Ускорительная масс-спектрометрия НГУ-ННЦ" - единственный в России, только он располагает установками УМС. Остальные научные центры с аналогичным оборудованием находятся за рубежом, и сотрудничество российских ученых с ними прервано. По этой причине с прошлого года потребность в таких исследованиях резко возросла.
Производительность установки MICADAS позволяет проанализировать ежегодно по 550-580 образцов, очередь на исследования расписана до лета будущего года. Большая часть исследований направлена на установление возраста археологических находок, геологических образцов и т.д.
Срок эксплуатации аппаратов УМС не превышает 10 лет, проект по созданию отечественного оборудования рассчитан на 5 лет.
Метод ускорительной масс-спектрометрии базируется на подсчете количества атомов радиоактивного изотопа углерода С-14 в исследуемом образце. Ускорительный масс-спектрометр работает только с графитовыми мишенями. Поэтому образец органического вещества должен быть предварительно очищен и пропущен через так называемый графитизатор. Предварительно из костей извлекают коллаген, из почвы - гуминовые кислоты, из древесины - целлюлозу, углекислый газ, растворенный в подземной воде, преобразовывают в карбонаты металлов, из органического вещества почв или осадков получают углекислый газ. Затем все эти вещества проходят многостадийную процедуру зауглероживания, или графитизации.
