Arhīvs Rīgas apriņķa portāls

Piemēram, pētot, kā magnētiskos šķīdumus pielietot vēža šūnu iznīcināšanā bez ķirurģiskas iejaukšanās.

Fizikālas hidromehānikas laboratorijas vadītājs Ernests Platacis stāsta: "Ir vairāki virzieni, kuros patlaban strādājam. Bijušā Salaspils atomreaktora darbības pamatā bija kodolu dalīšanās process. Mūsdienās viena no lielākajām programmām pasaulē, kurā oficiāli piedalās arī Latvija un mūsu institūts, ir ITER projekts. Te enerģiju ģenerēs kodolu sintēzes rezultātā. Otra lielā tēma, kurā veicam pētījumus, ir neitronu atskaldīšanas process."

"Neitrons ir elementārdaļiņa ar lielu masu, bet bez lādiņa," paskaidro akadēmiķis Oļģerts Lielausis. "Būdams liels, neitrons var nest daudz enerģijas, bet, tā kā tam nav lādiņa, tas tiek cauri visiem atomu laukiem. Kodolreaktorā neitronus izstaro aktīvā zona, un tos tālāk var izmantot pētniecībā vai enerģijas ražošanā. Līdz šim neitronus ieguva kodoldalīšanās vai kodolsitēzes reakcijās. Pavisam jauns veids ir tā saucamais neitronu atskaldīšanas process, kurā augstas enerģijas protonus iestaro kādā blīvā materiālā. Kā blīvais materiāls var kalpot šķidrais metāls."

Pētījumos ar šķidrajiem metāliem LU Fizikas institūts bija un paliek starp vadošajiem pasaules līmenī. Īpaši tas attiecas uz magnētisko hidrodinamiku, kurā elektrību vadošais šķidrums sadarbojas ar elektromagnētisko lauku.

Kad runājam par metālu, parasti iedomājamies, ka tas ir ciets. Arī dzīvsudrabs pēc blīvuma un citiem parametriem ir metāls, bet šķidrs. Ir daudzi citi metāli, kas viegli kūst, piemēram, alva. Metāliem piemīt vesela rinda specifisku īpašību. Tie labi vada elektrību, tiem ir ļoti liela siltumietilpība. Šķidrie metāli ļoti labi kalpo kā dažādu radioaktīvo starojumu absorbenti, un galvenais – tie ir ļoti labi siltuma pārnesēji. Tāpat kā ēku apkurē siltuma pārvadīšanai izmanto ūdeni, ko pumpē cauri apkures sistēmai, tā arī objektos, kur ir vajadzīga siltuma pārnese pie lielām jaudām, lieliski noder šķidrais metāls.

Piemērs tam ir minētais termokodolu rektoros. Viena no problēmām ir tā, ka jauda tiek ražota, bet no aktīvā tilpuma tā ir jāaizvada prom. Un tur viens no perspektīviem materiāliem enerģijas noņemšanai ir šķidrie metāli. Šobrīd LU Fizikas institūts šajā jomā darbojās ar labiem panākumiem gan Eiropas, gan pasaules līmenī.

Siltuma un masas pārneses laboratorijas vadītājs akadēmiķis Elmārs Blūms īsumā raksturo pētījumus, kas tiek veikti ar magnētiskajiem šķidrumiem: "Laboratorijā strādājam ar unikāliem, ļoti eksotiskiem materiāliem, ko sauc par magnētiskajiem šķidrumiem. Pēc izskata tie atgādina "Rīgas melno balzamu", bet pēc būtības ir pavisam kas cits, jo dabā šķidrumu ar spēcīgi izteiktām magnētiskām īpašībām nav. Tie ir mākslīgi radīti šķidrumi – nanokoloīdi – mazu magnētisku nanodaļiņu stabilizēts šķīdums nesēja vidē. Nanodaļiņas ir iegūtas no magnētiska materiāla, un tās kalpo kā mazi magnētiņi, kas peld šķidrumā jeb nesējā. Ja nanodaļiņu koncentrāciju palielinām, tad varam iegūt šķidru materiālu ar ļoti lielu, spēcīga piesātinājuma magnetizāciju."

Praktiska interese par šiem šķidrumiem ir tāpēc, ka tiem ir interesantas un svarīgas pielietošanas sfēras, sākot no specifiskām tehniskām ierīcēm kosmosa vajadzībām, un beidzot ar skaļruņiem radioaparātos un akustiskajās ierīcēs, ko lietojam ikdienā uz zemes.

Ar šo magnētisko šķīdumu palīdzību var nodrošināt ļoti tīru un efektīvu blīvēšanu, piemēram, ja ir jāizved kādas kustīgas asis cauri sienai. Skaļruņos magnētiskos šķidrumus iepilda magnēta spraugā, tā būtiski uzlabojot tajā ievietotās akustiskās galviņas dzesēšanu, jo šiem šķidrumiem ir ļoti augsts siltuma atdeves koeficients. Tas ir būtiski, piemēram, rokkoncertos, kur izmanto skaļruņus ar ļoti lielām jaudām.

Otra specifiska īpašība, kas piemīt magnētiskajiem šķidrumiem, ir spēja centrēt skaļruņa akustiskās spolītes. Šī problēma ir aktuāla automašīnās, jo, mašīnai braucot, skaļruņi ir pakļauti vibrācijām. Ja skaļruņus aprīko ar magnētisko šķidrumu, tad ir iespējams panākt daudz labāku skaņas kvalitāti. Patlaban šis ir viens no galvenajiem magnētisko šķidrumu pielietošanas veidiem sadzīvē, ko jau apmēram desmit gadus izmanto jaunāko automašīnu modeļu akustiskajās ierīcēs.

"Mūsu kā zinātnieku pūliņi ir vērsti uz to, lai izpētītu procesus, kas nosaka magnētisko koloīdu stabilitāti, un dotu zināmas rekomendācijas, kādā veidā to stabilitāti varētu uzlabot," paskaidro Elmārs Blūms. "Otrs virziens, kurā veicam pētījumus, ir saistīts ar enerģijas disipāciju mainīgos magnētiskos laukos. Šī problēma robežojās ar interesantu pielietojumu, kas ir saistīts ar medicīnu, proti, magnētisko šķīdumu iespējamu pielietošanu vēža šūnu iznīcināšanā bez ķirurģiskas iejaukšanās."