Академии наук (стр. 11 из 95)
С целью устойчивого и экологически безопасного функционирования термоядерного реактора ИТЭР проведен цикл модельных экспериментов по анализу процессов переноса и осаждения углеводородных радикалов. Найдены температурные условия подавления осаждения и ускоренной рекомбинации углеводородных радикалов в стационарном потоке разреженного газа, состоящем из смеси водород/углеводороды. Предложена конструкция теплового фильтра, способного существенно понизить накопление тритийсодержащих углеводородов в термоядерных реакторах.
Впервые выполнены исследования образцов геологического материала, отобранных из глубинного хранилища Сибирского химического комбината, свидетельствующие об удалении продуктов деления и актинидов на расстояние, не превышающее 100 м от нагнетательной скважины. Не обнаружено проник-новения радионуклидов и трития в вышележащие горизонты. Полученные результаты подтверждают безопасность геологического захоронения радиоактив-ных отходов для существующих глубинных хранилищ.
В части химических аспектов современной экологии и рационального природопользования, включая научные проблемы утилизации и безопасного хранения радиоактивных отходов, наиболее крупными достижениями являются: создание технология переработки отходов горнопромышленных производств Северо-Запада России; получение новых, не уступающих лучшим мировым образ-цам, сварочных материалов для строительства магистральных нефте- и газопрово-дов из хладостойких сталей повышенной категории прочности. Наноразмерность компонентов сварочных материалов и плавленых минеральных сплавов сущест-венно повышает качество сварных швов. Технология позволит обеспечить снижение экологического стресса на урбанизированных территориях региона Баренцева моря.
Впервые предложен простой и высокоэффективный способ получения мобиль-ных селективных сорбционных систем на основе природных алюмосиликатных материалов для дезактивации твердых сыпучих материалов;
Разработаны эффективные наноразмерные катализаторы с минимальным со-держанием благородных металлов (Pd, Ru), обладающие высокой эффектив-ностью и стабильностью в агрессивных средах. Катализаторы могут быть использованы в процессах уничтожения токсичных галогенсодержащих отходов
в мягких условиях. Все это позволит заменить дорогостоящие и опасные в технологическом отношении методы утилизации труднолетучих техногенных хлорсодержащих отходов, основанные на их сжигании в избытке нефтепродуктов, а также методы каталитического окисления, которые могут приводить к выделению диоксинов в окружающую среду.
Предложены высокоэффективные методы фракционирования высокоактивных жидких радиоактивных отходов, содержащих опасные радионуклиды урана, плутония, америция и др. актинидов. Разработаны новые минералоподобные матрицы для инкорпорирования радионуклидов, обеспечивающие долговременное хранение радиоактивных отходов.
Для мониторинга загрязнения радиоактивными продуктами территорий и мест захоронения отходов разработаны высокочувствительные и избирательные методы определения радионуклидов, а также предложены и апробированы математические модели, позволяющие надежно прогнозировать миграцию радиоактивных отходов в местах их захоронения.
Фундаментальные исследования в области химических аспектов энергетики сосредоточены на создании новых химических источников тока, разработке технологий получения топлив из ненефтяного и возобновляемого сырья, использовании новых сред в химической технологии (сверхкритические растворители, ионные жидкости), получении высокоэнергетических веществ и материалов. Следует подчеркнуть, что такие исследования тесно связаны с укреплением оборонного потенциала страны, поэтому необходимо принять безотлагательные меры по их поддержке.
В качестве наиболее крупных достижений по этому направлению можно отметить следующие. Во-первых, разработку технологии нитрования органических соединений в среде жидкого и сверхкритического диоксида углерода. При этом реализованы различные пути синтеза ранее неизвестных высокоэффективных энергоемких соединений в ряду нитропроизводных алифатических нитроалкилдиазеноксидов. Во-вторых, нитрамидирование природных аминокислот и спиртов путем взаимодействия N,N´-динитромочевины с глицином и борнеолом с получением перспективных компонентов для высокоэнергетических газогенерирующих составов, а также биологически активных веществ. В-третьих, разработку нового анодного катализатора, отличающегося высокой удельной активностью и стабильностью; улучшенного катодного катализатора, толерантного к этанолу, и высокоактивного наноразмерного катализатора, стабильного в реакции прямого электроокисления боргидрида натрия. Показана реальная возможность создания высокоэффективных автономных энергетических установок различного назначения. В-четвертых, создание новых эффективных ингибиторов, обеспечивающих подавление детонации водородо-воздушных смесей любого состава при повышенном начальном давлении (до 600 кПа) и различных способах инициирования. В-пятых, разработку нового подхода к использованию полиолов растительного происхождения, образующихся в производстве энергоносителей из возобновляемого сырья (биоэтанол, биодизель), в качестве оксигенатных компонентов высокооктановых топливных композиций. Показано, что наибольший октаноповышающий эффект достигается при использовании кеталей с эквимольным количеством спиртов. В-шестых, обеспечение, с помощью установки в трубе осесимметричного препятствия специальной формы (сопла), управляемого перехода ударной волны в детонацию в стехиометрической пропано-воздушной смеси при нормальных условиях при скорости ударной волны на входе в сопло выше 680
20 м/c. Многократные отражения ударной волны от стенок сопла приводят к детонационному взрыву, распространяющемуся со скоростью порядка 2 км/с. Полученный результат имеет важнейшее значение для разработки новых систем реактивного движения с детонационным сжиганием топлива и мощных импульсных детонационных горелок для отечественной промышленности.Фундаментальные исследования, которые выполняются в рамках исследований химических проблем создания фармакологически активных веществ нового поколения, связаны с созданием антиоксидантных препаратов, так называемых «умных» полимеров, наноматериалов в качестве средств доставки лекарственных препаратов, формирования библиотек синтетических и природных биологически активных соединений, разработки методов молекулярного моделирования.
Существенные результаты получены в области создания новых водорастворимых органических и металлорганических доноров оксида азота, обладающих прямой противоопухолевой активностью и улучшенной биодоступностью. Разработаны новые специальные методы стереонаправленного построения гликозидной связи и превращения азидопроизводных сахаров. Созданы оригинальные широкопористые трехмерные подложки для культи-вирования животных (в том числе стволовых) клеток, что открывает широкие перспективы для проектирования биоинженерных конструкций животных тканей и искусственных органов. Также установлена противоопухолевая активность нового препарата барназа, являющегося термостабильным белком ферментом рибонуклеазы, полученного генноинженерным путем из клеток E.coli.
Разработана переносная система экспресс-анализа микроорганизмов социально-значимых и особо опасных инфекционных болезней людей и животных в полевых условиях методом полимеразной цепной реакции. Анализатор по чувствительности и времени анализа не уступает зарубежным приборам.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
Исследования по биологии развития, эволюционной биологии, биоразно-образию, экологии организмов и их сообществ, общей генетике по-прежнему занимают ведущие позиции в проблематике общей биологии.
В сфере биологии развития успешно ведутся комплексные исследования закономерностей, механизмов и эволюции таких процессов как дифференцировка, морфогенез, регенерация, репродуктивная биология, клонирование клеток и организмов. В последние годы получены уникальные данные по особенностям дифференцировки стволовых клеток, выделенных из разных тканей и органов млекопитающих, включая человека.
Сохраняет высокий уровень и отечественная эволюционная биология. Особо следует отметить разработку проблем докембрийских этапов развития органического мира, палеонтологии микроорганизмов, а также эволюционной синэкологии – эволюции экосистем и биосферы в целом.
Россия является одним из ведущих государств в области изучения биоразнообразия нашей планеты. В этой сфере исследований выделяют два основных блока задач: инвентаризация таксономического и экологического разнообразия организмов, сообществ и экосистем и изучение экосистемных функций биоразнообразия, как основы сохранения баланса биосферных процессов. Исследования, проводимые в рамках программы Президиума РАН «Биоразнообразие и динамика генофондов», позволили выявить важные закономерности функционирования и формирования биоразнообразия природных экосистем, видов и популяций и его значение для поддержания стабильности окружающей среды и предотвращения экологической катастрофы на региональном и глобальном уровнях.