The object of research, development or design (in Russian) : Создание кристаллических систем ЩГС и ОС для обнаружения высокой эффективности излучательной рекомбинации электронно-дырочных пар (экситонов) в поле изоэлектронных примесей.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Изоэлектронды қоспалар өрісінде электрон-кемтік жұптарының (экситондардың) сәулелік рекомбинациясының жоғары тиімділігін тағайындау үшін сілтілі галоидті және оксидті құрылымдардың кристалдық жүйесін құру.

Aim of work (in Russian) : Цель проекта – формирование экситоноподобного образования (ЭПО) в поле изоэлектронных примесей для получения центров люминесценции с высоким квантовым выходом в матрицах щелочногалоидных соединений (ЩГС), легированных ионами натрия и оксидных соединений (ОС), легированных ионами скандия, лантана и иттрия.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты – сілтілігалоидты қосылыстардың (СГҚ) натрий иондарымен және оксидті қосылыстардың (ОҚ) скандий, лантан және иттрий иондарымен қоспаланған матрицаларында жоғары кванттық шығымды люминесценция орталықтарын алу үшін изоэлектрондық қоспалар өрісінде экситон тәрізді түзілім (ЭТТ) қалыптастыру.

Методы исследования (на русском) : Главными экспериментальными методами воздействия на излучательную релаксацию автолокализованных экситонов и электронно-дырочных пар, созданных под действием ВУФ- или рентгеновской радиации, являются понижением симметрии кристаллической решетки изоэлектронными катионными примесями, которые стимулируют люминесценцию экситоноподобных возбуждений в широком интервале температур, также используются спектроскопические методы регистрации люминесцентной (РЛ, ТЛ, ТСЛ), термоактивационной (ТСЛ и температурная зависимость), а также временной развертки спектров люминесценции в щелочногалоидных (ЩГС) и оксидных соединениях. Выращивание монокристаллов ЩГС как чистых, так и допированных легкими ионами натрия в широком диапазоне концентрации осуществляется методом Бриджмана в атмосфере инертного газа (или вакуума) без участия кислородосодержащих примесей.

Методы исследования (на казахском) : ВУФ- немесе рентгендік сәулеленудің әсерінен түзілетін өздігінен қармалған және электрон-кемтік жұптарының сәуле шығару арқылы релаксациясына ықпал ететін негізгі эксперименттік тәсілдер кристалл торының симметриясын изоэлектрондық катиондық қоспалар арқылы төмендету болып табылады. Бұл экситон тәрізді қозулардың люминесценциясын кең температуралық диапазонда күшейтуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, люминесценттік (РЛ, ТЛ, ТЫЛ), термоактивациялық (ТЫЛ және температураға тәуелділік) сипаттағы спектроскопиялық тіркеу әдістері, сондай-ақ сілтілігалоидті (СГҚ) және оксидті қосылыстардағы люминесценция спектрлерінің уақыт бойынша ажыратылу әдістері қолданылады. Таза және натрийдің жеңіл иондарымен әртүрлі концентрацияда легирленген монокристалдарды өсіру инертті газ атмосферасында (немесе вакуумда), оттегі бар қоспалардың қатысуынсыз Бриджман әдісімен жүзеге асырылады.

Obtained results and novelty (in Russian) : 1. Исследованы люминесцентные свойства и энергетическая структура эмиссионных центров, возникающих под действием изоэлектронных примесей Na⁺, La³⁺ и Sc³⁺ в сцинтилляционных кристаллах CsI:Na, Y₃Al₅O₁₂ (YAG) и Lu₃Al₅O₁₂ (LuAG). 2. Исследованы спектры ТСЛ, РЛ и ТЛ кристалла NaCl:Li с максимумом при 3.4 эВ в кристаллах NaCl:Li позволяет интерпретировать природу пиков ТСЛ – как результат излучательной релаксации ЭПО, локализованного в поле легкого примесного иона лития. В результате в кристалле NaCl:Li создается поток нерелаксированных дырок, а при их рекомбинации с электронами в поле иона лития формируется экситоноподобная люминесценция с повышенным световым выходом. 3. Исследование высокотемпературных пиков ТСЛ кристаллов KCl:Na установило, что наличие легкого примесного катиона натрия в решетке максимально усиливает интенсивность интегральной рекомбинационной люминесценции радиационных дефектов при температуре 575 К. В кристаллах KCl:Li найден высокотемпературный дозиметрический пик ТСЛ при температуре 505 К, что необходимо исследовать на предмет будущего люминесцентного дозиметра.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : 1. CsI:Na, Y₃Al₅O₁₂ (YAG) және Lu₃Al₅O₁₂ (LuAG) сцинтилляциялық кристалдарындағы Na⁺, La³⁺ және Sc³⁺ изоэлектронды қоспаларының әсерінен пайда болатын эмиссия орталықтарының люминесценттік қасиеттері мен энергетикалық құрылымы зерттелді. 2. NaCl:Li кристалының максимумы 3,4 эВ TЫЛ, рентгендік люминесценция және туннельдік люминесценция спектрлерін зерттеу TЫЛ шыңдарының табиғатын жеңіл литий қоспасы ионы өрісінде орналасқан ЭТТ сәулелік релаксациясының нәтижесінде түсіндіруге мүмкіндік береді. Бұл NaCl:Li кристалында релаксацияланбаған кемтіктер ағынын тудырады және олар литий ионы өрісінде электрондармен рекомбинацияланған кезде жарық шығымдылығы жоғарылаған экситон тәрізді люминесценция пайда болады. 3. KCl:Na кристалдарының жоғары температуралы TЫЛ шыңдарын зерттеу торда жеңіл қоспалы натрий катионының болуы 575 К температурада радиациялық ақаулардың интегралды рекомбинациялық люминесценциясының қарқындылығын максималды түрде арттыратынын анықтады. KCl:Li кристалдарында 505 К температурада орналасқан жоғары температуралық ТЫЛ дозиметриялық шыңы табылды, бұл болашақта люминесценттік дозиметр ретінде қолдану мүмкіндігін зерттеуді қажет етеді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Проект соответствует целям и задачам Государственной программы развития образования и науки Республики Казахстан на 2020–2025 годы (утверждённой постановлением Правительства от 27 декабря 2019 г. № 988), а также положениям Стратегии «Казахстан-2050» (2012 г.) и Послания Президента Республики Казахстан от 16 марта 2022 года. В Послании Президента от 2 сентября 2024 года акцентируется стратегическая важность строительства Атомной электростанции как одного из ключевых направлений устойчивого развития страны. В этом контексте особое значение приобретает развитие фундаментальных направлений физической науки, связанных с совершенствованием ядерной энергетики и технологий детектирования ионизирующих излучений в атомной промышленности. Поэтому полученные фундаментальные результаты по повышению светового выхода люминесценции в ЩГС и ОС крайне важны для разработки сцинтилляционных и термолюминесцентных дозиметров, действие которых основаны на принципиально новом механизме сборки электронных возбуждений в потенциальном поле изоэлектронных катионных примесей, какими являются ионы Na, Li, Sc, La.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жоба Қазақстан Республикасының 2020–2025 жылдарға арналған білім мен ғылымды дамытудың мемлекеттік бағдарламасының (2019 жылғы 27 желтоқсандағы №988 қаулы) мақсаттары мен міндеттеріне, сондай-ақ «Қазақстан–2050» стратегиясының (2012 ж.) және 2022 жылғы 16 наурыздағы Қазақстан Республикасы Президентінің Жолдауының негізгі бағыттарына толық сәйкес келеді. 2024 жылғы 2 қыркүйектегі Президент Жолдауында Қазақстанның стратегиялық даму жоспарында Атом электр станциясын салудың маңыздылығы ерекше атап өтілген. Осы тұрғыда ядролық энергетиканы жетілдірумен және атомдық өнеркәсіптегі иондаушы сәулеленуді анықтау технологияларын дамытуымен тығыз байланысты іргелі физика ғылымының бағыттарын дамыту ерекше маңызға ие. Сондықтан сілтілі галоидтегі және оксид қосылыстарындағы люминесценцияның жарық шығымын арттыруға қатысты алынған іргелі нәтижелер Na, Li, Sc, La иондары сынды изоэлектрондық катиондық қоспалардың потенциалдық өрісінде электрондық қозуларды жинақтаудың жаңа механизміне негізделген сцинтилляциялық және термолюминесценттік дозиметрлерді әзірлеу үшін ерекше маңызды болып табылады.

Level of implementation (in Russian) : Полученные результаты по повышению сцинтилляционных характеристик детекторов на основе щелочногалоидных (ЩГС) и оксидных соединениях (ОС), составляют научную основу создания сцинтилляторов для регистрации ионизирующих излучений в атомной и ядерной промышленности, медицине и экологии, а также в других смежных областях естественных наук и техники

Level of implementation (in Kazakh) : Сілтілігалоидтік (СГҚ) және оксидтік қосылыстарға (OҚ) негізделген детекторлардың сцинтилляциялық сипаттамаларын арттыру бойынша алынған нәтижелер атомдық және ядролық өнеркәсіпте, медицина мен экологияда, сондай-ақ жаратылыстану ғылымдары мен технологияға байланысты салаларда иондаушы бөлшектерді тіркеуге арналған құрылымның ғылыми негізін құрайды.

Efficiency (in Russian) : Социально-экономической эффективностью проекта являются возможность установления фундаментальных механизмов усиления выхода сцинтилляции детекторов на основе щелочногалоидных (ЩГС) и оксидных соединениях (ОС), действия которых основаны на локализации электронно-дырочных пар изоэлектронными примесями. Проект отражает статус и значимость национальной науки, обеспечивая интеграцию с зарубежными научными школами для подготовки молодых ученых и докторантов (PhD), а также проведения совместных научных исследований и оснащения казахстанских лабораторий высокотехнологичными оборудованиями европейского стандарта.

Efficiency (in Kazakh) : Жобаның әлеуметтік-экономикалық тиімділігі - изоэлектронды қоспалар арқылы электронды-кемтік жұптарын кристалдарда қармалуға негізделген сілтілігалоидтік (СГҚ) және оксидтік қосылыстардағы (OҚ) сцинтилляциялық шығымын арттырудың іргелі механизмдерін құру мүмкіндігі болып табылады. Жоба отандық ғылымның мәртебесі мен маңыздылығын көрсетеді, жас ғалымдар мен докторанттарды (PhD) даярлау үшін шетелдік ғылыми орталықтармен бірігуді қамтамасыз ету мақсатында бірлескен ғылыми зерттеулерді ұйымдастыру, қазақстандық зертханаларды еуропалық стандартпен жоғары технологиялық қондырғылармен жабдықтау.

Field of application (in Russian) : Детектирования ионизирующих излучений в качестве сцинтилляционных счетчиков в ядерной и атомной промышленности, медицине и экологии, а также других смежных областях естественной науки.

Field of application (in Kazakh) : Ядролық және атом өнеркәсібінде, медицина мен экологияда, сондай-ақ жаратылыстанудың басқа да сабақтас салаларында сцинтилляциялық есептегіштер ретінде иондаушы сәулелерді тіркеу.