ВІСНИК Харківського національного університету, том 1001,
серія: фізична "ЯДРА, ЧАСТИНКИ, ПОЛЯ", вип. 2 /54/, 2012
Титульний лист, редколегія, зміст
(95 kB)
|
СТАТТІ |
А.О. Москвітін, В.О. Яворський, В.Я. Голобородько, Ю.К. Москвітіна Миттєві втрати заряджених продуктів синтезу в токамаці: розрахунок потоку (англ.) |
4 |
В.А. Рудаков Про параметри реактора стеларатора в умовах амбіполярності неокласичних транспортних потоків (рос.) |
15 |
О.А. Водяницький Регулярізацiя нелінійної теорії дрейфових хвиль у неоднорідній замагніченій плазмі із зіткненнями (рос.) |
24 |
В.О. Лісовський, В.О. Коваль, K.О. Кравченко Дослідження осьової структури тліючого розряду постійного струму в азоті методом ленгмюрівського зонда (рос.) |
38 |
В.О. Лісовський Амбіполярна дифузія в плазмі, що складається з електронів, негативних іонів і двох сортів позитивних іонів (рос.) |
48 |
В.М. Хоружий Комп'ютерне моделювання збільшення ККД при профілюванні ведучого магнітного поля в коаксіальної гиро-ЛЗХ (англ.) |
57 |
Р.Р. Князев, Г.В. Сотніков Фокусування електронних згустків кільватерними полями в плазмово-діелектричному хвилеводі (рос.) |
64 |
Н. Бошнакова, В.Т. Лазурик, В.М. Лазурик, Г.Ф. Попов, Ю.В. Рогов Картографування дози промислового гама радіаційного обладнання з використанням практичної й комп'ютерної дозиметрії (англ.) |
69 |
В.Г. Рудичев, Е.В. Рудичев, С.О. Письменецкій, О.Ф. Щусь Нейтронне випромінювання при сухому зберіганні відпрацьованого ядерного палива (рос.) |
76 |
С.О. Вершинський, О.М. Бугай, М.І. Захарець, В.Л. Денисенко, В.Ю. Сторіжко Джерело квазімонохроматичного рентгенівського випромінювання на базі електростатичного прискорювача протонів (рос.) |
81 |
С.П. Гоков, В.Й. Касілов Л.О. Махненко, О.О. Хоміч Дослідження теплових процесів в вакуумно-розділових та вихідних фольгах електронних прискорювачів (рос.) |
89 |
І.М. Марущенко, В.М. Карпан, М.О. Азарєнков, П.Д. Кєллі Вплив безладу у кристалевій гратці магнітного сплаву Fe1-xCox на процеси спінозалежного тунелювання (рос.) |
97 |
В.В. Литвиненко, А.Г. Пономарьов, О.А. Старцев, В.Т. Уваров Моделювання теплової дії сильнострумового релятивістського електронного пучка на титановий сплав ВТ1-0 (укр.) |
104 |
О.Ю. Буки, С.О. Каленик Розрахунок простого циліндричного сповільнювача для детектора нейтронів (рос.) |
110 |
В.Г. Кіріченко, О.В. Коваленко, М.Г. Компанієц, В.M. Леонов Дифузія в приповерхневих шарах оксидних включень у дисперснозміцненому α –Fe (рос.) |
114 |
В.Г. Кіріченко, О.В. Коваленко Структура нанометрічних плівок ферритів після іонной імплантації (англ.) |
121 |
Б.В. Борц, Ю.Г. Казарінов, С.А. Сіренко, С.Ф. Скоромна, В.І. Ткаченко Вплив води на ефективність надкритичної СО2 екстракції урану із природних мінералів (рос.) |
125 |
О.С. Посухов, В.Є. Семененко, М.Г. Стєрвоєдов, Т.О. Коваленко Модифікований абсорбційний метод визначення параметрів дифузії (рос.) |
135 |
О.Ю. Бутрим, О.О. Коломієць, М.Н. Легенький Використання супроводжуючого вікна в методі BOR-FDTD для розрахунку поведінки передвістника в діелектричному хвилеводі (рос.) |
139 |
МИТТЄВІ ВТРАТИ ЗАРЯДЖЕНИХ ПРОДУКТІВ СИНТЕЗУ В ТОКАМАЦІ: РОЗРАХУНОК ПОТОКУ
А.О. Москвітін, В.О. Яворський, В.Я. Голобородько, Ю.К. Москвітіна
Full Text : (1400 kB, Eng.)
Анотація
Розроблено метод обчислення розподілів по пітч-куту, енергії та полоїдного куту потоку заряджених продуктів синтезу, які втрачаються на першій стінці осесиметричного
токамака внаслідок миттєвих втрат (МВ). Цей метод розширює підхід для обчислення полоїдного розподілу МВ ЗПС в токамаках, який був запропонований в [Kolesnichenko
Ya.I. et al. Sov. J. Plasma Phys 2 (1976) 506]. Покращений метод дозволяє розраховувати розподіли швидких іонів, що втрачаються, для широкого класу магнітних конфігурацій
токамаків. Аналітична модель магнітного поля, яка використовується в цьому дослідженні, враховує шафранівський зсув, еліптичність, трикутність та асиметрію «верх-низ»
[Yavorskij V.A. et al. Plasma Phys. Control. Fusion 43 (2001) 249]. Використання простору інваріантів руху дає можливість значно зменшити обчислювальні зусилля при
моделюванні потоку частинок, що втрачаються, в заданій точці на першій стінці. Розроблений підхід є корисним для моделювання розподілу за пітч-кутами та енергіями
швидких іонів, що втрачаються, та досягають сцинтиляційного детектора [Zweben S.J. et al. Nucl.Fusion 30 (1990) 1551] у сучасних токамаках [Kiptily V.G. et al. Nucl.Fusion 49
(2009) 065030], а також обчислювати потоки ЗПС на першу стінку в майбутніх токамаках-реакторах.
|
КЛЮЧОВІ СЛОВА: миттєві втрати, заряджені продукти синтезу, осесиметричний токамак, некруглі потокові поверхні, сцинтиляційний детектор
|
ДОСЛІДЖЕННЯ ОСЬОВОЇ СТРУКТУРИ ТЛІЮЧОГО РОЗРЯДУ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ В АЗОТІ МЕТОДОМ ЛЕНГМЮРІВСЬКОГО ЗОНДА
В.О. Лісовський, В.О. Коваль, K.О. Кравченко
Full Text : (1630 kB, Rus.)
Анотація
У цій роботі методом ленгмюрівського зонда досліджено осьові профілі температури електронів, потенціалу, напружності електричного поля і густини плазми тліючого розряду постійного струму в азоті при різних тисках газу. Показано, що в негативному світінні напруженість електричного поля мала, а осьові профілі густини плазми і температури
електронів мають максимуми. Поблизу межі негативного світіння і темного фарадеєвого простору перелічені вище профілі досягають мінімумів. У позитивному стовпі за низького тиску газу спостерігаються страти, в той час як при більш високому тиску газу (вище 0,5 Торр) він стає однорідним. Отримано, що осьовий профіль густини плазми
в темному фарадеєвому просторі досягає максимуму, який може перевищувати середню густину плазми в позитивному стовпі. Причиною підвищеної іонізації в темному фарадеєвому просторі, мабуть, є ступінчаста іонізація метастабільних молекул азоту електронами, які набрали достатню енергію в електричному полі, що підсилюється.
Доцільно віднести темний фарадеєвий простір не до катодних частин тліючого розряду, а називати початковою (попередньою) формою позитивного стовпа.
|
КЛЮЧОВІ СЛОВА: тліючий розряд, ленгмюровський зонд, темний фарадеїв простір, позитивний стовп, азот
|
АМБІПОЛЯРНА ДИФУЗІЯ В ПЛАЗМІ, ЩО СКЛАДАЄТЬСЯ З ЕЛЕКТРОНІВ, НЕГАТИВНИХ ІОНІВ І ДВОХ СОРТІВ ПОЗИТИВНИХ ІОНІВ
В.О. Лісовський
Full Text : (840 kB, Rus.)
Анотація
У цій роботі досліджено амбіполярну дифузію в електронегативній плазмі. Розглянуто випадок плазми, яка містить електрони, один сорт негативних іонів і два сорти позитивних іонів. Отримано формули для коефіцієнта амбіполярної дифузії, які в граничних випадках (один сорт негативних іонів, електропозитивна плазма) приводяться до
добре відомих результатів. Показано, що в плазмі з щільністю негативних іонів, що більш ніж в 10 разів перевищує щільність електронів, необхідно враховувати рухливість негативних і позитивних іонів. З'ясовано, що в сильно електронегативній плазмі дифузія перестає бути амбіполярною, коефіцієнти амбіполярної дифузії заряджених частинок приблизно дорівнюють їх коефіцієнтам вільної дифузії.
|
КЛЮЧОВІ СЛОВА: амбіполярна дифузія, негативні іони, позитивні іони, електронегативна плазма
|
КОМП'ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ЗБІЛЬШЕННЯ ККД ПРИ ПРОФІЛЮВАННІ ВЕДУЧОГО МАГНІТНОГО ПОЛЯ В КОАКСІАЛЬНОЇ ГИРО-ЛЗХ
В.М. Хоружий
Full Text : (330 kB, Eng.)
Анотація
Гиро-ЛЗХ- це потужний НВЧ генератор у см і мм діапазоні довжин хвиль, у якому релятивістський пучок електронів взаємодіє зі зворотною хвилею на нормальному ефекті Доплера. Перші дослідження з гиро-приладів були опубліковані в 60-х роках. Можливі застосування НВЧ випромінювання гиро-приладів - це попереднє нагрівання плазми на ефекті циклотронного резонансу для керованого термоядерного синтезу, спектроскопічних дослідженнях, радарах високого вирішення та ін. Дослідження гиро-ЛЗХ показали, що істотним обмеженням для розглянутого генератора є малий ККД. Однієї з можливостей збільшення ККД є профілювання ведучого магнітного поля в області взаємодії. Ми досліджували залежність зростання ККД при використанні профілювання ведучого магнітного поля по визначеному закону. При цих умовах ефективний процес формування банча приводив до того, що більшість електронів опинялись в енерговитратної фазі ВЧ поля. В остаточному підсумку мало місце збільшення ККД від
початкового значення η~0,1 для однорідного ведучого магнітного поля до значення η~0,3 для профільованого магнітного поля.
|
КЛЮЧОВІ СЛОВА: мікрохвилі, гиро-прилади, генератор на зворотній хвилі, магнітне поле, що веде, коефіцієнт корисної дії (ККД), комп'ютерне моделювання
|
КАРТОГРАФУВАННЯ ДОЗИ ПРОМИСЛОВОГО ГАМА РАДІАЦІЙНОГО ОБЛАДНАННЯ З ВИКОРИСТАННЯМ ПРАКТИЧНОЇ Й КОМП'ЮТЕРНОЇ ДОЗИМЕТРІЇ
Н. Бошнакова, В.Т. Лазурик, В.М. Лазурик, Г.Ф. Попов, Ю.В. Рогов
Full Text : (460 kB, Eng.)
Анотація
У роботі розглядається порівняння результатів картографування поглиненої дози гама випромінювання Co60 на промисловому радіаційному обладнанні БУЛГАММА, Софарма, Софія, Болгарія з використанням практичної й комп'ютерної дозиметрії. Гама радіаційне обладнання базується на випромінювачі JS-8500 Co60 виробництва фірми MDS Nordіan, Canada. Розрахунок розподілу поглиненої дози гама випромінювання в продукції, що опромінюється на JS-8500 Co60 випромінювачі, проводився методом Монте
Карло програмою ModeGR. Програма ModeGR була спеціально розроблена для моделювання розподілу поглиненої дози в багатошарових мішенях, що опромінюються гама випромінюванням на плоскому панорамному випромінювачі Co60. Вимірювання поглиненої дози гама випромінювання в контейнерах, заповнених матеріалом, проводилося
хімічними дозиметрами Ethanol Chlorobenzene для валідації програми ModeGR. Результати порівняння експериментальних і розрахункових даних показали, що програма ModeGR може використовуватися як інструментарій для прогнозування детальної карти поглиненої дози в гама опроміненої продукції.
|
КЛЮЧОВІ СЛОВА: комп'ютерна дозиметрія, програма ModeGR, метод Монте Карло, картографування дози, промисловий гама випромінювач
|
НЕЙТРОННЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ ПРИ СУХОМУ ЗБЕРІГАННІ ВІДПРАЦЬОВАНОГО ЯДЕРНОГО ПАЛИВА
В.Г. Рудичев, Е.В. Рудичев, С.О. Письменецькій, О.Ф. Щусь
Full Text : (300 kB, Rus.)
Анотація
Для розрахунку поля нейтронного випромінювання навколо вентильованого контейнера сухого зберігання відпрацьованого ядерного палива(ВЯП) Запорізької АЕС було
використано метод симуляції Монте-Карло, реалізований в пакеті MCNP. Доведено, що головним джерелом нейтронів відпрацьованого палива є 244Cm, а внесок реакцій (α,
n) є незначним. Спектр нейтронів для моделювання був описаний розподілом Максвелла. Доведено істотну різницю потужності дози в аксіальному і радіальному напрямках,
яка виникає з-за відмінності захисних властивостей контейнера у відповідних напрямках. Для підсилення радіаційного захисту від нейтронного випромінювання при зберіганні
ВЯП з підвищеним вигорянням запропоновано додатковий захисний екран і оптимізовані його розміри, які забезпечують істотне зниження потужності дози. Розраховані
характеристики нейтронних потоків при довготривалому зберіганні ВЯП.
|
КЛЮЧОВІ СЛОВА: ВЯП, сухе зберігання, mcnp-симуляція, зовнішнє випромінювання контейнера, нейтрони, залежність від часу
|
ВПЛИВ БЕЗЛАДУ У КРИСТАЛЕВІЙ ГРАТЦІ МАГНІТНОГО СПЛАВУ Fe1-xCox НА ПРОЦЕСИ СПІНОЗАЛЕЖНОГО ТУНЕЛЮВАННЯ
І.М. Марущенко, В.М. Карпан, М.О. Азарєнков, П.Д. Кєллі
Full Text : (630 kB, Rus.)
Анотація
У статті приведено результати числового дослідження впливу безладу у кристалевій гратці феромагнітного сплаву Fe1-xCox на тунелювання у магнітних тунельних переходах
Fe1-xCox / вакуум / Fe1-xCox. За допомогою розрахунків з перших принципів, виходячи з розрахованої електронної структури тунельного переходу, доведено, що безладдя у кристалевій гратці завдає дуже сильну дію на спін-поляризований перенос у випадку, коли концентрація кобальта у сплаві відносно мала, та майже невідчутно у випадку, коли
концентрація кобальта у сплаві перевищує 40%. Отриманий результат важливий для розуміння механізмів, що відповідні за ефект гігантського тунельного магнетоопору.
|
КЛЮЧОВІ СЛОВА: спін-поляризований перенос, магнітний тунельний перехід, поверхневі стани, безлад
|
ДИФУЗІЯ В ПРИПОВЕРХНЕВИХ ШАРАХ ОКСИДНИХ ВКЛЮЧЕНЬ У ДИСПЕРСНОЗМІЦНЕНОМУ α-Fe
В.Г. Кіріченко, О.В. Коваленко, М.Г. Компанієц, В.M. Леонов
Full Text : (1400 kB, Rus.)
Анотація
Представлені результати аналізу концентраційних залежностей елементного складу включень і матриці для визначення порівняльних значень коефіцієнтів дифузії в дісперснозміцненому α- залізі. Чисельним моделюванням за двовимірними даними отримана тривимірна форма оксидних включень. Визначено значення для DAl, DY в залізі із залученням літературних даних по дифузії заліза в різних температурних діапазонах. За отриманими даними, коефіцієнти дифузії елементів включення (Y, Al, Ti) у випадку модельної системи вище, ніж коефіцієнт самодифузії заліза.
|
КЛЮЧОВІ СЛОВА: залізо, наночастинки, оксиди, ітрій, структура, фазовий склад, дифузія
|
ВПЛИВ ВОДИ НА ЕФЕКТИВНІСТЬ НАДКРИТИЧНОЇ СO2 ЕКСТРАКЦІЇ УРАНУ ІЗ ПРИРОДНИХ МІНЕРАЛІВ
Б.В. Борц, Ю.Г. Казарінов, С.А. Сіренко, С.Ф. Скоромна, В.І. Ткаченко
Full Text : (800 kB, Rus.)
Анотація
Наведено експериментальні дані щодо дослідження впливу води на ефективність надкритичної флюїдної екстракції вуглекислим газом (НФЕ-СO2) комплексів урану із
природних мінералів при тисках вуглекислого газу до 20,0 МПа й температурах до 45°С. Експериментально показано, що залежність ефективності екстракції від кількості
води має піковий характер, тобто при певних тиску й температурі ефективність екстракції максимальна. Визначено умови, при яких досягається максимальна ефективність НФЕ-СO2 комплексів урану. Запропоновано дворівневу модель для опису НФЕ-СO2 екстракції води. Модель має гарну якісну й кількісну відповідність із
експериментальними даними. Запропоновано подвійну дворівневу модель для опису НФЕ-СO2 екстракції комплексу урану в присутності води. З використанням подвійної моделі аналітично описано спостережуване в експерименті зменшення ефективності екстракції комплексу урану зі збільшенням кількості вільної води. У рамках подвійної
моделі підтверджено, що максимальна ефективність екстракції досягається для кількості води, повністю зв'язаної комплексом урану, яка відповідає її межі розчинності в надкритичному СO2. Запропоновані моделі дозволили оцінити величини ймовірностей індукованих переходів у дворівневих системах.
|
КЛЮЧОВІ СЛОВА: надкритичний вуглекислий газ, надкритична екстракція, уран, вода, трибутілфосфат, дворівнева система
|