НАНОСТРУКТУРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ

Н.А. Азаренков, В.Н. Воеводин, В.Г. Кириченко, Г.П. Ковтун

Full Text :   (5350 kB) 

Анотація
Представлен обзор результатов исследования, разработок и использования наноматериалов в ядерной энергетике и технике. Приведены основные свойства наноструктурных материалов. Рассмотрены перспективы применения наноматериалов в ядерной энергетике, связанные с созданием наноструктурных материалов и покрытий конструкционных элементов АЭС и будущих ТЯР для увеличения показателей твердости и прочности, повышения коррозионной и радиационной стойкости. Также рассмотрены основные проблемы, возникающие при разработке методов модифицирования ядерного топлива, разработке дисперсно-упрочненных сталей, создании пористых керамик и каркасов, фильтров и мембран, разработке наноструктурных суперпроводников и сверхпроводников, создании наноструктурных магнитных композитов.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: наноматериалы, нанотехнология, ядерный топливный цикл, радиационная и коррозионная стойкость.

НЕМОНОТОННАЯ ДИНАМИКА РАСШИРЕНИЯ ВСЕЛЕННОЙ В НЕКОТОРЫХ КОСМОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ

Д.А. Ерохин, О.А. Лемец

Full Text :   (1270 kB) 

Анотація
Последние наблюдения сверхновых звезд тапа Ia, показали что ускорение, с которым расширяется Вселенная, достигло своего максимума и сейчас начинает уменьшаться. Такой сценарий несовместим с общепринятой Стандартной космологической моделью. В работе предпринимается попытка дать объяснение этому явлению, которое получило название переходного ускорения. Рассмотрены два типа космологических моделей: со скалярным полем и взаимодействующими темной энергией и темной материей, обладающие необходимыми свойствами. Получены зависимости космологических параметров от масштабного фактора для каждой из моделей.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: расширение Вселенной, переходное ускорение, скалярное поле, взаимодействие в темном секторе, распад темной энергии.

КРИТИЧЕСКАЯ РАЗМЕРНОСТЬ И ОТСУТСТВИЕ НЕФИЗИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ В ДРЕВЕСНЫХ АМПЛИТУДАХ РАССЕЯНИЯ NSR СТРУН В ТЕНЗОРНОМ ПРОСТРАНСТВЕ

А.Ю. Нурмагамбетов

Full Text :   (166 kB) 

Анотація
Рассмотрен способ вычисления критической размерности спиновой струны в тензорном пространстве, основанный на применении техники суперсимметричной конформной теории поля (СКТП). Вычислены корреляторы суперполей материи и духовых полей, возникающих при закреплении суперконформной калибровки, а также стандартные операторные разложения тензоров энергии-импульса, приводящие к возникновению суперконформной аномалии. Продемонстрировано сокращение аномального члена в пространствах размерности D=4 и D=5. Показано, что стандартный набор условий, накладываемых на физические состояния спектра модели, приводит к отщеплению нефизических состояний в древесных амплитудах рассеяния бозонного предела NSR струн.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: спиновая струна, тензорное пространство, суперконформая теория поля

ИЗОМЕРНЫЕ ОТНОШЕНИЯ В РЕАКЦИЯХ ⁹⁰Zr(γ,2np)^87m,gY И ⁹¹Zr(γ,3np)^87m,gY ПРИ E_γMAX = 84 МЭВ

О.А. Бесшейко, А.Н. Водин, Л.А. Голинка-Бесшейко, А.Н. Довбня, И.М. Каденко, О.А Киверник, В.А. Кушнир, В.В. Митроченко, С.Н. Олейник, А.В. Тертичный, Г.Е. Туллер, И.А. Шаповал

Full Text :   (290 kB) 

Анотація
Приведены результаты измерений и расчетов изомерных отношений для ядра ^87m,gY, образующегося в реакциях ⁹⁰Zr(γ,2np)^87m,gY и ⁹¹Zr(γ,3np)^87m,gY. Облучение образцов проводилось на линейном ускорителе электронов ЛУЭ-40 ННЦ ХФТИ при E_γmax = 84 МэВ. Использовалась методика измерения наведенной γ-активности образцов HPGe-детектором. Полученные результаты сравнивались с расчетами в коде TALYS 1.0 с использованием статистического и предравновесного модельных подходов.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: изомерные отношения, фотоядерные реакции, нейтроны, цирконий, TALYS

М1-ПЕРЕХОДЫ МЕЖДУ СВЯЗАННЫМИ СОСТОЯНИЯМИ ЯДЕР 2s1d-ОБОЛОЧКИ С РАЗЛИЧНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ДЕФОРМАЦИИ

И.В. Ушаков, А.Н. Водин, Г.К. Хомяков

Full Text :   (165 kB) 

Анотація
В рамках модели Нильссона выполнены расчеты вероятностей М1-переходов между связанными состояниями ядер ²³Na и ³¹P для случаев, когда начальное и конечное состояния обладают различными параметрами деформации. Результаты сравниваются с полученными ранее экспериментальными данными, что позволило сделать выводы о параметрах деформации исследованных ядер в возбужденных состояниях. Учет различных деформаций ядер в начальном и конечном состояниях позволил удовлетворительно согласовать рассчитанные вероятности М1-переходов с экспериментальными данными.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: γ-распад, связанное состояние, приведенная вероятность М1-перехода, модель Нильссона, параметр деформации.

ПРОХОЖДЕНИЕ ПУЧКОВ БЫСТРЫХ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ ЧЕРЕЗ ИЗОГНУТЫЙ КРИСТАЛЛ

Н.Ф. Шульга, В.И. Трутень, И.В. Кириллин

Full Text :   (585 kB) 

Анотація
Рассматриваются механизмы отклонения пучков заряженных частиц большой энергии изогнутыми кристаллами, связанные с явлением плоскостного каналирования частиц, отражением частиц от изогнутых кристаллических плоскостей атомов и многократным рассеянием частиц на изогнутых цепочках атомов кристалла (стохастический механизм). Разработана программа компьютерного моделирования, позволяющая с единой точки зрения исследовать эти механизмы поворотов пучков. Проведен сравнительный анализ этих механизмов поворотов пучков для положительно и отрицательно заряженных частиц. Показано, что для отрицательно заряженных частиц наиболее эффективным является стохастический механизм поворота пучка. Для положительно заряженных частиц этот механизм приводит не только к отклонению пучка на большие углы, но и к расщеплению пучка на несколько пучков и к преобразованию круглых пучков в плоские. Проведено сравнение результатов моделирования с результатами экспериментов ЦЕРН 2008-2009 годов по обнаружению стохастического механизма поворота пучков положительно и отрицательно заряженных частиц изогнутыми кристаллами.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: изогнутый кристалл, поворот пучка, ультрарелятивистская частица, критический угол осевого каналирования, критический угол плоскостного каналирования.

ВЛИЯНИЕ ЗАПЕРТЫХ И ПРОЛЕТНЫХ ЧАСТИЦ НА ЧЕРЕНКОВСКОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ ВОЛН В СФЕРИЧЕСКИХ ТОКАМАКАХ

Н.И. Гришанов

Full Text :   (455 kB) 

Анотація
Аналитически описаны пролетные и три группы запертых частиц в тороидальной плазме с D-образным поперечным сечением магнитных поверхностей. Вычислен вклад этих частиц в элементы продольной диэлектрической восприимчивости радиочастотных волн в осесимметричных токамаках при произвольном аспектном отношении, произвольной эллиптичности и малой треугольности. Рассмотрены предельные переходы к известным результатам для более простых моделей плазмы. Полученные диэлектрические характеристики применимы для оценки черенковского поглощения волн электронами плазмы при ее нагреве и генерации токов увлечения в диапазоне частот альфвеновских и быстрых магнитозвуковых волн в токамаках с круглым, эллиптическим и D-образным сечением магнитных поверхностей. Поглощаемая в плазме мощность выражена в виде суммы членов содержащих мнимые части как диагональных, так и недиагональных элементов диэлектрической восприимчивости.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: пролетные и запертые частицы, токамаки, круглые, эллиптические и D-образные сечения, продольная диэлектрическая восприимчивость, бесстолкновительная диссипация волн.

ПРОБОЙ ГАЗА В ПОСТОЯННОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ В ДЛИННЫХ РАЗРЯДНЫХ ТРУБКАХ

В.А. Лисовский, В.А. Коваль

Full Text :   (286 kB) 

Анотація
В данной работе экспериментально исследован пробой газа в постоянном электрическом поле в длинных разрядных трубках. На основании проведенных экспериментов показано, что обычный закон Пашена для пробоя газа в постоянном электрическом поле выполняется только для коротких разрядных трубок, у которых отношение межэлектродного промежутка к радиусу трубки L/R £ 1. Для бoльших значений L/R нужно пользоваться модифицированным законом Пашена U_dc = f (pL, L/R). При L/R > 1 увеличение расстояния между электродами L смещает кривые зажигания U_dc(p) в область более высоких пробойных напряжений U_dc и более низких давлений газа. При этом минимумы кривых зажигания на графике U_dc (pL) лежат на одной прямой. Показано, что при L/R > 20 увеличение зазора между электродами L приводит к смещению кривых зажигания в область более высоких пробойных напряжений U_dc, однако, их минимумы наблюдаются при практически неизменном давлении газа.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: пробой газа, зажигание разряда, закон Пашена, длинные разрядные трубки.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАЖИГАНИЯ РАЗРЯДА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ В КОМБИНИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЯХ

В.А. Лисовский, Н.Д. Харченко

Full Text :   (1535 kB) 

Анотація
В работе измерены кривые зажигания продольного комбинированного разряда в аргоне в разрядной камере с расстоянием между электродами L = 32 мм. Также получен аналитический критерий пробоя газа в комбинированном поле при произвольных величинах ВЧ и постоянного электрических напряжений. Данный критерий учитывает ионизацию молекул газа при одновременном наложении высокочастотного и постоянного электрических полей, продольную и поперечную диффузии электронов, дрейфовое движение электронов и ионов, а также ион-электронную эмиссию с поверхности катода. Полученный критерий пробоя позволяет исследовать как влияние высокочастотного поля на пробой газа в постоянном электрическом поле, так и влияние постоянного поля на ВЧ пробой газа. Кривые зажигания продольного комбинированного разряда, предсказанные с помощью данного критерия пробоя газа, хорошо согласуются с экспериментальными данными.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: комбинированный разряд, высокочастотный емкостный разряд, разряд постоянного тока, зажигание разряда, разряд низкого давления, моделирование, аргон.

ВЛИЯНИЕ УДАРНО-ВОЛНОВОЙ ОБРАБОТКИ НА ПОВЕРХНОСТЬ СТАЛИ 38ХНЗМФА

В.Г. Кириченко, Т.А. Коваленко, В.Н. Леонов

Full Text :   (875 kB) 

Анотація
Представлены результаты исследования структурно-фазовых превращений и упрочнения стали 38ХНЗМФА после ударно-волнового воздействия на поверхность стали. Ударно - волновая обработка стали 38ХНЗМФА приводит к увеличению прочности образцов, обусловленному процессами перераспределения фаз и углерода в поверхностных слоях. Упрочнение стали при ударной обработке обусловлено выделением в матрице мартенсита фазы цементита.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: ударное воздействие, ферритные стали, фазовые превращения, упрочнение, мартенсит, цементит

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ И КОРРОЗИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НАНОКОМПОЗИТНЫХ КОМБИНИРОВАННЫХ ПОКРЫТИЙ TI-CR-N/NI-CR-FE-SI-B

А.А. Дробышевская, В.М. Береснев, А.Д. Погребняк

Full Text :   (1653 kB) 

Анотація
В статье представлены результаты исследования механических свойств и стойкости к коррозии Ti-Cr-N /Ni-Cr-Fe-Si-B покрытий, полученных комбинацией вакуумно-дугового осаждения и плазменно-детонационной технологии. Для анализа механических свойств были проведены испытания твердости методом наноиндентирования, а также тесты на износ, коррозионную стойкость в разных средах и адгезию. Показано уменьшение износа при трении цилиндра по плоскости почти на порядок, повышение твердости и коррозионной стойкости в агрессивной среде.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: комбинированное покрытие, твердость, коррозионная стойкость.

ЕЛЕКТРОРЕЗИСТИВНІ ВЛАСТИВОСТІ МОНОКРИСТАЛІВ Nb_1-xSe₂Sn_x: ВПЛИВ ВИСОКОГО ТИСКУ І ДОПУВАННЯ ОЛОВОМ

О.В. Самойлов, Д.Д. Балла, А.А. Завгородній, Р.В. Вовк, М.О. Оболенський

Full Text :   (457 kB, Ukr.) 

Анотація
У даній роботі досліджено вплив гідростатичного тиску до 12 кбар на критичні параметри монокристалів Nb_1-xSe₂Sn_x (х=0,1 і х=0,15). Показано, що основний внесок в збільшення Тс під тиском вносить зміна густини станів на рівні Фермі. Встановлено, що при докладанні гідростатичного тиску фононний спектр зміщується у бік високих частот (жорсткішає). Чисельна оцінка температури Дебая узгоджується з даними, отриманими шляхом вимірювання теплоємності монокристалів NbSe₂. Показано, що зі збільшенням гідростатичного тиску довжина вільного пробігу зростає і Nb_1-xSe₂Sn_x можна розглядати в чистій межі теорії Гінзбурга-Ландау.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: надпровідність, допування, монокристали NbSe₂, гідростатичний тиск, довжина вільного пробігу.

РФЭС ИССЛЕДОВАНИЕ НАНОРАЗМЕРНЫХ ПЛЕНОК TIN_XO_Y, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ИОННО-ЛУЧЕВОГО РАСПЫЛЕНИЯ

А.Н. Стервоедов, В.М. Береснев

Full Text :   (812 kB) 

Анотація
В работе представлены результаты исследования с использованием метода рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии наноразмерных пленок TiN_xO_y толщиной » 5 нм, полученных на кремнии методом слаботочного ионно-лучевого распыления. Показана возможность использования РФЭС с угловым разрешением для определения толщины и сплошности полученных ультратонких пленок. Детально показано влияние температуры подложки во время ионно-лучевого синтеза и температурного отжига на химическое состояние и диффузионные свойства структур Ti-O-N/Si.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: наноразмерные пленки, оксинитрид титана, ионное распыление, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, РФЭС.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАХВАТА ЗАРЯДА В CdZnTe ДЕТЕКТОРАХ ДЛЯ ДОЗИМЕТРИИ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ

Д.В. Наконечный, А.А. Захарченко, В.Е. Кутний, А.В. Рыбка, М.А. Хажмурадов

Full Text :   (978 kB) 

Анотація
В работе изучено влияние потерь носителей заряда на ширину фотопиков в спектрах γ-излучения, измеряемых CdZnTe детекторами. Исследована группа планарных CdZnTe детекторов, изготовленных из слитков, выращенных методом Бриджмена при высоком давлении инертного газа. Показано, что в области энергий более 60 кэВ вклад захвата заряда в ширину фотопика прямо пропорционален среднему заряду, создаваемому при поглощении γ-кванта в веществе детектора. По результатам исследования сделан вывод, что возможной причиной сильного захвата дырок является наличие в материале детектора значительного количества вакансий кадмия и/или комплексов вакансия кадмия-донорная примесь.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: CdZnTe, детектор, неравновесный заряд, захват заряда, гамма-излучение, полная ширина на полувысоте.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ДИСЛОКАЦИЙ ПО РЕНТГЕНОВСКОМУ АНАЛИЗУ МИКРОИСКАЖЕНИЙ В ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ

Д.Г. Малыхин, В.В. Корнеева

Full Text :   (435 kB) 

Анотація
Проведен анализ рассмотренной ранее рентгеновской модели дифракции на краевых дислокациях и методики анализа дислокационной структуры по первичным параметрам функции Фойгта, используемой при моделировании формы рентгеновских линий. Отмечено, что на точность расчёта плотности краевых дислокаций существенно влияет характер их распределения и приёмы усреднения характеристик. С учётом случайного распределения краевых дислокаций синтезирован профиль дифракции от их окрестностей в линейном приближении дифракции. На основе этого сделано уточнение первичного параметра рентгеновских линий в модели функции Фойгта, используемого для расчёта плотности краевых дислокаций.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: рентгеноструктурный анализ, дифракция, микроискажения, дислокации, модель, расчёт, аппроксимация, функция Фойгта, функция Коши, плотность дислокаций

ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ ДАТЧИК ТОКА ПУЧКА ЛИНЕЙНОГО УСКОРИТЕЛЯ ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ

А.Ф. Дьяченко

Full Text :   (960 kB) 

Анотація
Рассмотрены основные методы измерения тока пучка ускорителя: контактный, высокочастотный и индукционный методы. Удобный, точный и наиболее распространенный бесконтактный метод измерения тока пучка основан на использовании явления электромагнитной индукции. Обычно это тороидальный сердечник из феррита или тонколистового магнитного сплава (пермаллоя), на который наматывается обмотка. Индукционный датчик легко градуируется с помощью калибровочного витка, по которому пропускается известный ток. Применение сердечника из аморфного нанокристаллического сплава, магнитная проницаемость которого достигает нескольких десятков тысяч, и современных помехоустойчивых электронных схем позволило разработать высокочувствительный индукционный пролетный датчик тока пучка линейного ускорителя тяжелых ионов (нижний предел измеряемого тока 1 мкА).

КЛЮЧОВІ СЛОВА: индукционный датчик, линейный ускоритель тяжелых ионов, ток пучка, электронные устройства.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ПРОГРАММЫ ModeStEB ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

В.Т. Лазурик, В.М. Лазурик, Г.Ф. Попов, Ю.В. Рогов, И. Калуска, З. Зимек

Full Text :   (1170 kB, Eng.) 

Анотація
Успех внедрения радиационных технологий в практику существенно зависит от развития компьютерной дозиметрии основанной на точных и валидированных программах, способных эффективно рассчитывать поглощенную дозу в процессах облучения. Проведено моделирование распределения поглощенной дозы в тонких поливинилхлоридных дозиметрических пленках, расположенных в пакете пластин из известных материалов, который облучался сканирующим пучком электронов с энергией 10 МэВ. Моделирование распределения поглощенной дозы пучка электронов в многослойном пакете проводилось методом Монте Карло в трехмерной геометрии с использованием программы ModeStEB. Обсуждаются результаты экспериментальной проверки программы ModeStEB, которая используется для моделирования промышленных электронно-лучевых технологий.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: компьютерная дозиметрия, метод Монте Карло, программа ModeStEB, распределение дозы

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ КИЛЬВАТЕРНОЙ ПОЛОСТИ ЭЛЕКТРОНОВ ПЛАЗМЫ КОРОТКИМ ПЛОТНЫМ СГУСТКОМ РЕЛЯТИВИСТСКИХ ЭЛЕКТРОНОВ

В.И. Маслов, И.Н. Онищенко, Е.Н. Свистун

Full Text :   (1458 kB, Eng.) 

Анотація
Проведено 2.5D кодом LCODE численное моделирование свойств и возбуждения кильватерной полости электронов плазмы плотным коротким сгустком релятивистских электронов. Показано, что увеличение крутизны заднего фронта полости при достижении его опрокидывания уменьшается при уменьшении длины сгустка-драйвера. С увеличением тока сгустка увеличивается крутизна заднего фронта полости. При возбуждении полости коротким электронным сгустком с определенной малой плотностью полость может сформироваться на второй длине кильватерной волны, а на первой она не формируется. При большей плотности сгустка полость на малых временах на первой длине волны не формируется, а на больших временах она может сформироваться. С ростом тока сгустка улучшается однородность его фокусировки полостью.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: лазерный импульс, кильватерная полость электронов, релятивистский электронный сгусток, численное моделирование.

ОБ ОШИБКАХ ПРИ ВЫЧИСЛЕНИИ МОМЕНТА ИМПУЛЬСА СИСТЕМЫ ЗАРЯДОВ В ПОСТОЯННОМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ

Ю.А. Кирочкин, А.Ю. Кирочкин

Full Text :   (333 kB) 

Анотація
Во всех изданиях «Теории поля» Л.Д. Ландау и Е.М. Лифшица при доказательстве теоремы Лармора используется функция Лагранжа нерелятивистской системы зарядов с одинаковым отношением заряда к массе, совершающей финитное движение в постоянных центрально-симметричном электрическом и однородном магнитном полях. При переходе к вращающейся с ларморовой частотой системе координат преобразованная функция Лагранжа отличается от исходной только отсутствием слагаемого, пропорционального магнитному полю. Далее утверждается, что эту ларморову прецессию момента импульса (и магнитного момента) рассматриваемой системы зарядов можно объяснить и путем усреднения уравнения моментов по временам, малым по сравнению с обратной ларморовой частотой. Но в «Теории поля» при преобразовании момента силы Лоренца отброшено слагаемое, являющееся полной производной по времени. В настоящей работе показано, что этим слагаемым пренебрегать нельзя.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: момент импульса, магнитный момент, магнитное поле, ларморова частота, диамагнетизм