Чудо техники по имени Нептун

В КФУ запущен суперсовременный аналитический комплекс на основе изотопного масс-спектрометра Neptune plus, который на данный момент является самым совершенным в России.

Масс-спектрометр высокого разрешения с индуктивно связанной плазмой предназначен для геохимии радиоактивных и стабильных изотопов, определения абсолютного возраста горных пород и минералов. Его запуск состоялся перед самым Новым годом в открытом в 2015 году лабораторном корпусе Института геологии и нефтегазовых технологий. Стоит отметить, что в этом году была введена в строй целая серия современнейших приборов для геохимических исследований, из которых Neptune plus - самый важный. Предполагается, что работать на нем будут не только российские, но и зарубежные ученые, поскольку в мире таких спектрометров - считанные единицы.

Прибор этот очень чувствительный, поэтому комната, где он установлен, должна быть почти стерильной, как операционная. Влажная уборка здесь проводится несколько раз в день. Воздух, который подается в помещение, проходит трехступенчатую очистку.

«Если мы не будем соблюдать особые требования к чистоте, то частички пыли из воздуха могут попасть в прибор, и загрязнение «перебьет» тот сигнал, который мы ищем, – говорит осуществлявший запуск новых приборов Булат Гареев - ассистент кафедры геофизики и геоинформационных технологий, сотрудник недавно созданной Лаборатории изотопного и элементного анализа.

Сигнал, о котором идет речь, - это изменение изотопного соотношения в образце исследуемого вещества. Сейчас в ИГиНГТ КФУ есть целый комплекс оборудования, чтобы изучать изотопные метки (маркеры). О том, что они из себя представляют и где могут использоваться, рассказал Б. Гареев:

«Дело в том, что у любого элемента есть несколько изотопов, но их распространение на планете разное. Распространенность одного, например, может быть 99%, а другого - 1%. Изменение изотопного соотношения происходит в процессе реакций и является показателем того, что идет какой-либо процесс: биологический, химический, физический. Это настолько достоверный маркер, что с помощью него можно делать, к примеру, палеоклиматические реконструкции и прогнозировать изменение климата в будущем.

Также наше новейшее оборудование поможет нам осуществлять поиск полезных ископаемых. Мы сможем точно определять, есть ли запасы нефти в данной местности, и если они есть, то в каком объеме. Даже, взяв пробы с поверхности земли, можно будет сделать очень много выводов. Если же возьмем пробу донных отложений с шельфа в море и исследуем содержащийся там метан, то сможем точно сказать: есть в этом месте залежи нефти и газа или их нет. Интересно, что метан, который образуется в недрах, и тот, который вырабатывают бактерии, абсолютно одинаковый с точки зрения химии, но, если сравнить его изотопное соотношение, оно окажется абсолютно разным. Так происходит потому, что в одном случае метан был выработан бактериями, а во втором – образовался в недрах, где процесс происходил с высокой температурой и давлением. Наличие именно такого метана говорит о присутствии нефти и газа».

Прорывные исследования ведутся учеными ИГиНГТ и Химического института КФУ совместно с ПАО «Татнефть» и другими нефтяными компаниями. Результатом этих исследований должно стать создание методики применения геохимических маркеров, которые помогут увеличить эффективность геологоразведочных работ и разработки залежей углеводородов.

Но этим возможности чуда техники по имени Neptune plus не ограничиваются. Самый современный в стране масс-спектрометр поможет проследить историю развития Вселенной.

Метеориты, космическая пыль, солнечный ветер…Все эти «пришельцы» из космоса могут рассказать много интересного о Вселенной. У ученых КФУ теперь есть возможность узнать, сколько на самом деле планет было в Солнечной системе, как образовалась Луна, как сформировалась современная структура Солнечной системы, какие импакты были в истории Земли, насколько разрушительными они были … Что ж, будем ждать новых научных открытий!