СПЛАВЫ НА ОСНОВЕ ВАНАДИЯ ДЛЯ ТЕРМОЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

А.И. Кондрик, Г.П. Ковтун

Full Text :   (1560 kB) 

Анотація
Проведен обзор научно-технических публикаций, посвященных основным достижениям в технологии получения и исследовании свойств перспективных материалов на основе ванадия для термоядерной энергетики. Особое внимание уделено малоактивным сплавам V-(4-5)%Cr-(4-5)%Ti с точки зрения потенциальной возможности их применения в первой стенке и бланкете будущих промышленных термоядерных реакторах (ТЯР). Изучено влияние их примесного состава на наведенную активность после использования в ТЯР с возможностью последующей утилизации. Описаны механические свойства сплавов системы V-Cr-Ti. Исследованы основные факторы, влияющие на низкотемпературный и высокотемпературный пределы рабочего диапазона температур V-Cr-Ti. Изложены достижения в понимании механизмов эволюции микроструктуры. Рассмотрены успехи в получении альтернативных сплавов с улучшенной микроструктурой и проанализированы проблемы, возникшие при разработке эталонного сплава V- 4Cr-4Ti. Намечены пути дальнейшего совершенствования ванадиевых сплавов.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: ванадиевые сплавы, конструкционные материалы, наведенная активность, механические свойства, ползучесть, микроструктура.

ЯДЕРНО-ФИЗИЧЕСКОЕ МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ СПЛАВОВ ЦИРКОНИЯ

В.Г. Кириченко, А.И. Кирдин

Full Text :   (4150 kB) 

Анотація
Рассмотрены основы ядерно-физического металловедения сплавов циркония с помощью ядерного гамма-резонанса (эффекта Мессбауэра). Приведены результаты исследования сверхтонких взаимодействий и фазовых превращений в сплавах циркония, подвергнутых комплексной термомеханической обработке, облучению и коррозии. Изложены основы металловедческого моделирования ядерных трансмутационных эффектов в сплавах циркония. Микроструктура тройных сплавов, моделирующих трансмутационные явления, отличается от микроструктуры исходных сплавов и определяется механизмами кристаллизации двойных и тройных сплавов на основе циркония. Ансамбли частиц интерметаллидов, образовавшихся в сплавах после термомеханической обработки с финишным изохронным отжигом в диапазоне температур 570-1070 К, характеризуются различным типом связи с циркониевой матрицей и повышенной концентрацией интерметаллических фаз в поверхностном слое толщиной до 0,3 мкм. Полученные трехмерная диаграмма «концентрация - изомерный сдвиг - квадрупольное расщепление» и зависимости между величинами изомерного сдвига и квадрупольного расщепления позволяют проводить корректную обработку экспериментальных данных и надежно идентифицировать фазы в кристаллических и аморфных сплавах циркония. Обнаружена высокая подвижность частиц интерметаллических фаз в сплавах циркония. Коррозия циркониевых сплавов в воде высоких параметров приводит к формированию гетерофазной оксидной пленки, содержащей железо, и в составе оксидных аморфных фаз, и в составе интерметаллидов. Влияние электронной структуры примесей в цирконии на структурно-фазовые превращения проявляется в переносе заряда и электронной плотности при формировании интерметаллических фаз и в корреляции зависимостей коэффициента сегрегации, параметров сверхтонких взаимодействий, коррозионной стойкости и энергии внедрения примесей от электроотрицательности примесей по Мидеме.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: ядерно-физические методы, сверхтонкие взаимодействия, эффект Мессбауэра, цирконий, легирование, поверхность, электронная структура, облучение, коррозия.

ХРУПКОЕ ПРИПОВЕРХНОСТНОЕ РАЗРУШЕНИЕ ТВЕРДОГО ТЕЛА ПРИ БОМБАРДИРОВКЕ НИЗКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ИОНАМИ

А.И. Калиниченко, В.Е. Стрельницкий

Full Text :   (520 kB) 

Анотація
Теоретически исследуются термоупругие напряжения, возникающие при взаимодействии низкоэнергетического иона с твердым телом. Характеристики теплового источника, порождающего упругий импульс, определяются в рамках модели нелокального термоупругого пика иона. Анализируется возможность использования линейных уравнений термоакустики для определения амплитуды возбуждаемого импульса напряжений. Определяются пространственно-временные характеристики поля напряжений вблизи плоской свободной границы мишени. Величина возникающих напряжений сравнивается с динамическим пределом прочности материала мишени с целью определения возможности хрупкого приповерхностного разрушения мишени. Формулируются необходимое и достаточное условия кластерного распыления в рамках предлагаемого механизма. Определяется диапазон глубин залегания термоупругого пика, обеспечивающих откол и вынос материала с поверхности мишени, а также форма и величина выброшенного фрагмента. Исследуется зависимость коэффициента распыления материала N от сорта и энергии иона и характеристик вещества. Величина N оценивается для случая низкоэнергетического иона Fe⁺ в мишени из аморфного железа.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: ионная бомбардировка, термический пик, термоупругие напряжения, хрупкое разрушение, кластерное распыление.

ФИЗИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ УСТАНОВКИ ДЛЯ ТРАНСМУТАЦИИ ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ РАО С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕРМОЯДЕРНЫХ НЕЙТРОНОВ

Е.В. Рудычев, Р.П. Слабоспицкий, М.А. Хажмурадов

Full Text :   (1100 kB) 

Анотація
Рассматривается два варианта системы трансмутации радиоактивных отходов (РАО) с помощью термоядерных нейтронов. В одном варианте трансурановые элементы и продукты деления не отделены друг от друга, в другом - облучаются раздельно. Проанализированы преимущества и недостатки каждого из вариантов. Выполнено моделирование систем трансмутации РАО. Проанализирована эффективность трансмутации РАО для каждого из вариантов. Подготовлено физическое обоснование для схемы трансмутации РАО термоядерными нейтронами.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: отработанное ядерное топливо (ОЯТ), трансмутация, РАО, математическое моделирование, метод Монте-Карло.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АКТИВНОГО НЕЙТРОННОГО СЧЕТЧИКА СОВПАДЕНИЙ В ЗАДАЧАХ РАЗРАБОТКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДЕТЕКТОРОВ НЕЙТРОННОГО ПОТОКА

Д.В. Кутний, В.Е. Кутний, Н.П. Одейчук, В.Е. Товканец, А.В. Рыбка, А.А. Захарченко

Full Text :   (1100 kB) 

Анотація
В работе рассмотрены особенности регистрации нейтронов радиоизотопного источника ²⁴¹AmLi с помощью полупроводникового детектора гамма-излучения на основе германия высокой чистоты и конвертера нейтронов в гамма-кванты на основе Cd. Проведено измерение гамма-фона ²⁴¹AmLi-источника нейтронов в области энергий 200…800 кэВ, идентифицированы основные гамма-линии с интенсивностью ≥ 2 × 10^-6 %. Подтверждено возникновение мгновенных гамма-квантов с энергиями 558,6 и 651,3 кэВ в результате взаимодействия нейтронов с Cd-конвертером. Оценена эффективность регистрации нейтронов коаксиальным германиевым детектором ? 50,5 × 42,5 мм.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: нейтрон, детектор, гамма-излучение, ²⁴¹AmLi, конвертер, Cd, ядерный реактор, эффективность регистрации.

ГАММА-АКТИВАЦИОННЫЙ И СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА, СТРУКТУРЫ И СОРБЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ РАДАЦИОННО-СИНТЕЗИРОВАННЫХ НАНОЧАСТИЦ МАГНЕТИТА И ОСМИЯ

Н.П. Дикий, А.Н. Довбня, Е.П. Медведева, Н.П. Хлапова, И.Д. Федорец, В.Л. Уваров, Ю.В. Ляшко

Full Text :   (380 kB) 

Анотація
Проведено облучение растворов сернокислого железа и тетраоксида осмия тормозным излучением на электронном ускорителе ННЦ ХФТИ. Методом гамма- активационного анализа изучен элементный состав синтезированных наночастиц магнетита и осмия. Морфология, размер частиц, распределение частиц по размерам, состояние кристаллической структуры, оптические и сорбционные свойства синтезированных наноматериалов исследовались с помощью просвечивающей электронной микроскопии, методом УФ-, видимой- и ИК- спектроскопии и методом хемилюминесцентного анализа. Показано, что синтезированные наночастицы магнетита могут быть использованы в качестве магнитоуправляемого сорбента к патогенным микроорганизмам.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: наночастицы осмия и магнетита, ускоритель электронов, гамма-активационный анализ, оптическая плотность, ИК-спектроскопия, биохемилюминесценция.

ВЛИЯНИЕ МЕРТВОГО ВРЕМЕНИ НА ПОГРЕШНОСТЬ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

С.А. Душкин, В.А. Одинец, А.Н. Оробинский

Full Text :   (240 kB) 

Анотація
Представлены модели мертвого времени: продлевающее и непродлевающее; приведены погрешности при измерении характеристик ионизирующих излучений за счет влияния мертвого времени; определены верхняя граница диапазона и погрешность при измерении характеристики с учетом влияния мертвого времени, установлена зависимость времени измерения характеристики от погрешности при измерении мертвого времени с учетом верхней границы диапазона и погрешности при измерении характеристики.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: мертвое время, продлевающее, непродлевающее, диапазон измерений, погрешность при измерении.

РАЗНОСТЬ КЛАССИЧЕСКОЙ ЧАСТОТЫ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ЧАСТОТЫ БРЭГГА

А.В. Щагин

Full Text :   (500 kB) 

Анотація
В работе получено аналитическое выражение для разности между классической частотой параметрического рентгеновского излучения (ПРИ) релятивистской заряженной частицы в кристалле и частотой Брэгга в том же направлении наблюдения в кинематическом случае. Исследуется поведение разности частот вблизи и на угловом удалении от направления распространения рефлекса ПРИ и получены формулы для этих случаев. Показано, что частота Брэгга всегда превышает частоту ПРИ. Вблизи центра рефлекса ПРИ разность частот возрастает пропорционально квадрату углового расстояния до центра рефлекса, а в области максимального выхода в рефлексе ПРИ разность частот в два раза превышает разность частот в центре рефлекса. Обсуждаются возможные методы экспериментальных исследований рентгеновского излучения с двумя близкими частотами.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: параметрическое рентгеновское излучение, частота параметрического рентгеновского излучения, кристалл, частота Брэгга, разность рентгеновских частот.

НОРМАЛЬНЫЙ РЕЖИМ ВЧ РАЗРЯДА В АММИАКЕ

В.А. Лисовский

Full Text :   (470 kB) 

Анотація
В данной работе представлены вольт-амперные характеристики слаботочного режима ВЧ разряда в аммиаке для частот ВЧ электрического поля 13,56 МГц и 27,12 МГц. Получено, что только аномальный режим горения наблюдается при низких давлениях, когда рост тока сопровождается повышением ВЧ напряжения с полным покрытием разрядом площади электродов. Нормальный режим появляется при более высоких давлениях газа, когда рост тока происходит при увеличении площади, занимаемой разрядом на электродах. Разряд горит в аномальном режиме после полного покрытия поверхности электродов. Получено, что нормальная плотность тока увеличивается с повышением давления газа и частоты ВЧ электрического поля. Представлена аналитическая модель, предсказывающая пропорциональность нормальной плотности тока давлению в степени 5/6 и частоте в степени 11/6, что удовлетворительно описывает результаты экспериментов.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: высокочастотный емкостный разряд, слаботочный режим, нормальный режим, аномальный режим, вольт-амперная характеристика, аммиак.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ РАДИАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ВЧ РАЗРЯДА

В.А. Лисовский, Н.Д. Харченко, В.Д. Егоренков

Full Text :   (490 kB) 

Анотація
В работе исследовано распределение интенсивности свечения разрядной плазмы по радиусу трубки и измерены ленгмюровским зондом радиальные профили температуры электронов и плотности плазмы в ВЧ разряде. Экспериментально обнаружено резкое увеличение температуры электронов и интенсивности свечения вблизи стенки трубки в слаботочной α-моде ВЧ разряда, при этом радиальное распределение плотности плазмы максимально вблизи границы радиального слоя. В γ-моде ВЧ разряда понижение температуры электронов во всем плазменном объеме приводит к ослаблению амбиполярного электрического поля и исчезновению пика интенсивности свечения вблизи стенки трубки.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: высокочастотный емкостный разряд, радиальная структура, α-режим ВЧ разряда, γ-режим ВЧ разряда, низкое давление, азот.

НЕКОГЕРЕНТНИЙ ЕЛЕКТРОТРАНСПОРТ І ПСЕВДОЩИЛИНА В МОНОКРИСТАЛАХ Нo₁Ba₂Cu₃O_7-δ З РІЗНИМ ВМІСТОМ КИСНЮ

Р.В. Вовк, М.О. Оболенський, А.А. Завгородній, О.М. Корсунський

Full Text :   (320 kB, Ukr.)

Анотація
У роботі досліджені температурні залежності поперечного електроопору монокристалів Нo₁Ba₂Cu₃O_7-δ з різним вмістом кисню. Виявлено, що у разі сполуки Нo₁Ba₂Cu₃O_7-δ, на відміну від Y₁Ba₂Cu₃O_7-δ, при збільшенні дефіциту кисню відбувається посилення процесів локалізації носіїв, яке супроводжується переходом від ПЩ-режиму до режиму стрибкової провідності із змінною довжиною стрибка.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: ВТНП, псевдощілина, некогерентний електротранспорт, монокристали Нo₁Ba₂Cu₃O_7-δ, поперечна провідність, локалізація носіїв.

ПСЕВДОЩІЛИННИЙ СТАН В СЛАБКО ЛЕГОВАНИХ АЛЮМІНІЄМ МОНОКРИСТАЛАХ YBaCuO З ЗАДАНОЮ ТОПОЛОГІЄЮ ПЛОЩИННИХ ДЕФЕКТІВ

І.Л. Гулатіс, М.О. Оболенський, Р.В. Вовк, А.А. Завгородній, К.A. Котвицька

Full Text :   (330 kB, Ukr.)

Анотація
В роботі досліджено температурну залежність провідності в ab-площині монокристалів YBa₂Cu_3-yAl_yO_7-δ з системою односпрямованих двійникових меж. Показано, що надлишкова провідність δσ (Т) в широкому інтервалі температур T_f < Т < T* підкоряється експоненціальній температурній залежності. При цьому температурна залежність псевдощілини задовільно описується в рамках теорії кросовера БКШ-БЕК.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: надлишкова провідність, допування, монокристали YВaCuO, високотемпературна надпровідність, кросовер, псевдощілинний стан.

РЕНТГЕНОВСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ И ТЕКСТУРЫ ЦИРКОНИЯ В УСЛОВИЯХ БОЛЬШИХ ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ ПРИ 100 К И 300 К

В.И. Соколенко, И.Ф. Борисова, И.Н Бутенко, Е.В. Карасева, Д.Г. Малыхин, А.В. Мац

Full Text :   (220 kB) 

Анотація
Микроструктура образцов циркония, деформированных прокаткой на 92% при 300 К и 100 К и отожжённых при 750 и 800 К, исследована с помощью модифицированного метода аппроксимаций с применением дубль-Фойгт-методологии анализа физической полуширины (ширина на полувысоте) линий рентгеновского отражения. Исследования показали идентичность всех микроструктурных характеристик между исходными и между отожжёнными образцами вне зависимости от температуры деформации. При этом для циркония, деформированного при низкой температуре, отмечается наличие повышенной кристаллографической текстуры. Делается заключение, что влияние температуры деформирования высоких степеней на структурные изменения в цирконии реализуются на мезоуровне и выше, что подтверждается другими исследованиями.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: рентгеноструктурный анализ, цирконий, микроструктура, текстура, метод аппроксимаций, полуширина, микроискажения, ОКР, ползучесть.

ОТКРЫТИЕ ФАЗЫ ШУБНИКОВА (СВЕРХПРОВОДНИКОВ II РОДА)

В.В. Слёзов, И.И. Папиров, А.Г. Шепелев

Full Text :   (2100 kB) 

Анотація
Детально рассмотрен непростой путь открытия сверхпроводников II рода, который на протяжении 7 лет экспериментов проходило Международное научное сообщество, а теоретическое объяснение явления было найдено ещё через 20 лет. Показано влияние на современную физику и технику этого открытия, совершенного в Украинском физико-техническом институте в 1935/1936гг. выдающимся физиком Л.В. Шубниковым и его сотрудниками.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: сверхпроводимость, электрические свойства, магнитные свойства, сверхпроводники II рода, магнитные системы.