МАТЕРІАЛИ ДЛЯ РЕАКТОРІВ-СУЧАСНИЙ СТАТУС

Н.А. Азаренков, І.М. Неклюдов, В.Н. Воеводін

Full Text :   (4800 kB, Eng.) 

Анотація
Дана стаття являє короткий опис сучасного стану реакторних матеріалів для ядерної енергетики. Швидко зростаючий попит на енергію і заклопотаність з приводу зміни клімату вимагають від ядерної енергетики відігравати важливу роль серед інших джерел енергії для задоволення майбутніх потреб всього людства в енергії. Саме основна поведінка матеріалів забезпечує безпечну і економічну експлуатацію атомних електростанцій. Метали і сплави, які використовуються в ядерній галузі, працюють в дуже складних умовах при наявності високих температур і напружень, а також впливі високих доз опромінень. У даній статті також описані проблеми радіаційної стійкості матеріалів реакторів, що експлуатуються в наш час, а також реакторів наступного покоління.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: ядерна енергетика, радіаційно-стійкі матеріали, радіаційні дефекти, домішки, реактори на теплових нейтронах, реактори на швидких нейтронах.

ПРО НОВІ ОПИСИ ДОБРЕ ВІДОМИХ ФІЗИЧНИХ ЯВИЩ

В.М. Куклін

Full Text :   (1400 kB, Eng.) 

Анотація
Анонсовано нові описи відомих фізичних явищ. 1. Обговорюється опис хвилевих взаємодій в плазмі у термінах спонтанних та вимушених процесів. Такий опис привертає увагу не тільки з методологічної точки зору, а також відкриває нові можливості для розуміння фізичних процесів, що відносяться до взаємодії випромінювання з речовиною. Крім того існує значний зв'язок між спонтанними та вимушеними процесами, що дозволяє спростити обчислення нелінійних доданків в виразах для багатохвильових процесів. 2. На прикладі дворівневої системи показано, що виникнення когерентного випромінювання можливо при перевищенні порогу, що визначається рівністю квадрата інверсії половині повного числа станів системи. 3. Проаналізовано спектр хвиль, що генерує осцилятор, який захвачено в зовнішню потенційну яму. Власна частота осцилятора набагато більша частоти його коливань в потенційної ямі. Враховано ефект віддачі осцилятора при випромінюванні та поглинанні. В тому випадку, коли енергія віддачі дорівнює енергії повільних коливань осцилятора в потенційної ямі, інтенсивність ліній випромінювання та поглинання на його власної частоті значно перевищує інтенсивність інших ліній спектру. 4. Показано, що формування гравітаційних поверхневих хвиль аномально великої амплітуди в океані можна побачити тільки на начальної стадії нелінійного режиму модуляційної нестійкості хвиль в океані. 5. Інтенсивні довгохвилеві ленгмюрівські коливання, що генеруються пучками заряджених часток та мазерним випромінюванням, виявляються модуляційне нестійкими. Досить часто густина енергії поля значно перевищує густину теплої енергії плазми. В цьому випадку результатом модуляційної нестійкості є виникнення однієї каверни густини плазми на масштабі довжини інтенсивної хвилі. Показано, що кінетичним механізмом обмеження процесу поглиблення каверни є локальний захват іонів. Відмічається, що потенціал каверни замалий для захвату значної частини електронів, які мають значну кінетичну енергію.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: спонтанні та вимушені процеси, багатохвильові взаємодії, поріг когерентного випромінювання, випромінювання осцилятора, що рухається в зовнішньої потенційної ямі, модуляційна нестійкість.

ПОЛIАДИЧНI СИСТЕМИ, ПРЕДСТАВЛЕННЯ I КВАНТОВI ГРУПИ

С.А. Дуплiй

Full Text :   (4100 kB, Eng.) 

Анотація
Зроблено огляд полiадичних систем та їх представлень, дана класифiкацiя загальних полiадичних систем. Побудованi багатомiснi узагальнення гомоморфiзмиiв, що зберiгають асоцiативнiсть. Визначенi мультидiї i мультимiснi представлення. Наведенi конкретнi приклади матричних представлень для деяких тернарних груп. Визначенi тернарна алгебра i алгебри Хопфа, вивченi їх властивостi. На закiнчення, предствленi деякi тернарнi узагальнення квантових груп та рiвняння Янга-Бакстера.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: n-арна група, теорема Поста, комутативнiсть, гомоморфiзм, групова дiя, рiвняння Янга-Бакстера

ДО ТЕОРІЇ СПЕКТРА ВОДНЬОПОДІБНИХ АТОМІВ

Ю.М. Полуектов, В.М. Савченко

Full Text :   (1030 kB, Eng.) 

Анотація
Запропонована достатньо проста модель водньоподібних атомів, заснована на тому, що остов, який складається з електронів, що знаходяться у заповнених оболонках, описується за допомогою моделі Томаса-Фермі, а зовнішній валентний електрон описується хвильової функцією. В межах даної моделі без використання підгоночних параметрів обчислені поправка Рідберга для високозбуджених станів з нульовим моментом, енергія одноразової іонізації водньоподібних атомів, та проведено порівняння з експериментальними даними. Запропонована модель водньоподібних атомів може бути використана для подальшого розвинення теорії взаємодії бозе-ейнштейнівських конденсатів з електромагнітним полем.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: поправка Рідберга, лужні метали, спектр атома, теорія Томаса-Фермі, атомарний бозе-ейнштейновський конденсат.

ПРО ФІЗИЧНІ ПАРАМЕТРИ ДЕМОНСТРАЦІЙНОГО РЕАКТОРА-СТЕЛАРАТОРА, ЯКИЙ ДІЄ В РЕЖИМІ ТЕРМОЯДЕРНОЇ РЕАКЦІЇ ІЗ САМОПІДТРИМАННЯМ

В.А. Рудаков

Full Text :   (1400 kB, Eng.) 

Анотація
Із використанням одновимірного просторово-часового чисельного коду в умовах амбіполярності неокласичних транспортних потоків розраховані режими підпалу реакції dt- синтезу, що самопідтримується в реакторі-стелараторі. Окремо розглянуті випадки нагрівання іонного і електронного компонентів плазми. Показано, що потужності нагрівання плазми масштабу 25 МВт може бути достатньо для виведення реактора в режим стійкого горіння, що сам підтримується. Технічні та фізичні параметри такого реактора відповідають характеристикам демонстраційного реактора.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: реактор-стеларатор, амбіполярне електричне поле, неокласика, транспортні потоки, нагрівання плазми, енергетичний баланс.

ВИЗНАЧЕННЯ ЧУТЛИВОСТІ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ ДЕТЕКТОРІВ ГАММА-ВИПРОМІНЮВАННЯ

О.О. Захарченко

Full Text :   (1700 kB, Eng.) 

Анотація
Методом Монте-Карло досліджені властивості функцій відгуку кімнатно-температурних детекторів гамма-випромінювання на основі широкозонних напівпровідників. Показано, що для ряду напівпровідників можна отримати наближені формули, що пов'язують чутливість детекторів в діапазоні 0,06…3 МеВ з енергією монохроматичного випромінювання, що поглинається. Визначені області енергій гамма-квантів і товщини детекторів, де справедливі отримані залежності. Також визначені області максимальної похибки наближених формул.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: напівпровідниковий детектор, гамма-випромінювання, метод Монте-Карло, функція відгуку, чутливість.

ПРИСКОРЮВАЧ ПРЯМОЇ ДІЇ НА ОСНОВІ МАГНЕТРОННОЇ ГАРМАТИ З ВТОРИННОЕМІССІЙНИМ КАТОДОМ ТА ЙОГО ЗАСТОСУВАННЯ В РАДІАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЯХ

А.М. Довбня, В.В. Закутін, М.Г. Решетняк

Full Text :   (2200 kB, Eng.) 

Анотація
Вивчені параметри електронного пучка прискорювача на основі магнетронної гармати з вторинно-емісійним катодом в діапазоні енергій 80…150 кеВ з питомою потужністю пучка на мішені 5…20 Дж/см², що дозволило застосувати його для опромінення поверхні металів. Проведено опромінення поверхні пласких металевих зразків і вивчена структура поверхні матеріалу після опромінення металографічними методами. Проведено експерименти з вимірювання розмірів пучка прискорювача в спадаючому та наростаючому магнітних полях і показано можливість опромінення внутрішній та зовнішній поверхонь циліндричних областей.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: прискорювач, магнетронна гармата, вторинно-емісійний катод, електронний пучок, опромінення, циліндрична поверхня.

ІНТЕГРУВАННЯ ОБЧИСЛЮВАЛЬНИХ МЕТОДІВ У СПЕКТРОМЕТРІЮ ЕЛЕКТРОННИХ ПУЧКІВ

В.Т. Лазурик, В.М. Лазурик, Г.Ф. Попов, Ю.В. Рогов, Г.Е. Саруханян

Full Text :   (1030 kB, Eng.) 

Анотація
Дослідження, спрямовані на розвиток засобів комп'ютерного моделювання і розрахункових методів для спектрометрії джерел радіаційного випромінювання, являються актуальними для рішення широкого класу задач в промислових радіаційних технологіях. Проведено дослідження впливу спектральних характеристик пучка електронів на формування розподілу поглиненої дози у матеріалах із різними атомними номерами. Моделювання просторового розподілу поглиненої дози електронів в опромінюваних мішенях проводилось методом Монте Карло із використанням програми ModeRTL. Обговорюються результати чисельних експериментів.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: комп'ютерна спектрометрія, розподіл дози, спектр електронів, метод Монте Карло, програма ModeRTL

СТРАТИФІКАЦИЯ ПОЗИТИВНОГО СТОВПА РОЗРЯДУ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ В АЗОТІ

В.О. Лісовський, В.О. Дерев’янко, К.П. Артюшенко, В.Д. Єгоренков

Full Text :   (3500 kB, Eng.) 

Анотація
У цій роботі були досліджені умови стратифікації позитивного стовпа тліючого розряду постійного струму в азоті в трубках різних радіусів. Показано, що в кожній розрядній трубці страти спостерігаються в замкнутих областях по струму і прикладеній напрузі в обмеженому діапазоні тисків газу. Отримано, що перша (з катодного кінця позитивного стовпа) страта яскравіше виражена і має найбільшу довжину. Товщина страт слабо залежить від розрядного струму, але зменшується з ростом тиску газу. Також страти з великим порядковим номером (від катодного краю позитивного стовпа) мають меншу товщину. Показано, що стратифікація позитивного стовпа добре підкоряється законам подібності. Спостерігається збіг кривих згасання і областей існування страт, виміряних в різних розрядних трубках і побудованих в залежності від добутку тиску газу і відстані між електродами pL. Зведені товщини страт d/R (відношення товщини страт d до радіуса трубки R) в різних трубках також добре узгоджуються між собою при побудові їх в залежності від pR. Показано, що зведені товщини страт підкоряються закону Гольдштейна-Венера d/R = C/(pR)m, при цьому для азоту константи C = 1.05 і m = 0.32.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: тліючий розряд постійного струму, позитивний стовп, страти, азот, низький тиск.

ВПЛИВ ІНДУКОВАНОЇ ВИСОКИМ ТИСКОМ СТРУКТУРНОЇ РЕЛАКСАЦІЇ НА ЕВОЛЮЦІЮ ТЕМПЕРАТУРНОЇ ЗАЛЕЖНОСТІ ПСЕВДОЩІЛИНИ МОНОКРИСТАЛІВ HoBa₂Cu₃O_7-δ

З.Ф. Назиров, Н.М. Завгородня, Р.В. Вовк, К.А. Котвицька

Full Text :   (1100 kB, Eng.) 

Анотація
В роботі досліджено вплив високого тиску на провідність в базисній площині ВТНП-монокристалів HoBa₂Cu₃O_7-δ з нестачею кисню. Встановлено, що надлишкова провідність Δσ(Т) монокристалів HoBa₂Cu₃O_7-δ у широкому інтервалі температур Tс < Т < T* підкоряється експоненційній температурній залежності. При цьому описання надлишкової провідності за допомогою співвідношення Δσ~(1-Т/Т*)exp(Δ*ab/T) може бути інтерпретовано в термінах теорії середнього поля, де Т * представлена, як середньопольова температура надпровідного переходу, а температурна залежність псевдощілини задовільно описується в рамках теорії кросовера БКШ-БЕК.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: надлишкова провідність, гідростатичний тиск, монокристали HoВaCuO, високотемпературна надпровідність, кросовер, псевдощілинний стан.

ОСНОВНІ ПІДСУМКИ РОЗРОБКИ МАГНІТООПТИЧНОЇ СИСТЕМИ РЕЦИРКУЛЯТОРА SALO

І.С. Гук, С.Г. Кононенко, Ф.А. Пеєв, О.С. Тарасенко

Full Text :   (5200 kB, Eng.) 

Анотація
У роботі приведені результати моделювання руху пучка електронів в оптимізорованій магнітооптичній структурі рециркулятора SALO. Моделювання проведене з урахуванням впливу нелінійних компонентів магнітного поля дипольних магнітів і квадрупольних лінз із використанням програм TRANSPORT і MAD-X. Отримані результати свідчать про можливості одержання пучка заданих розмірів в точках виводу і прискорення пучка без істотних втрат уздовж усього прискорювача.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: електрон, рециркулятор, дипольний магніт, квадруполь, SALO.

ПЕРЕРОБКА ТВЕРДИХ І РІДКИХ ВІДХОДІВ ТА ЗМЕНШЕННЯ ДОЗ ПЕРСОНАЛУ

М.А. Азаренков, В.Г. Рудичев, С.А. Письменецкий, Е.В. Рудичев, П.С. Бадзим, С.І. Шапарь, О.В. Виставна

Full Text :   (1600 kB, Eng.) 

Анотація
З метою мінімізації об'єму радіоактивних відходів на українських АЕС тверді відходи спалюють і пресують, а рідкі - випаровують. Це значно підвищує їхню питому активність і дозу опромінення в процесі переробки. У відповідності до принципу ALARA було запропоновано технологічні рішення, які зменшують дози персоналу. Перша черга комплексу, який споруджується на Запорізькій АЕС, складається з установок спалювання і пресування відходів. Характеристики радіаційних полів при різних геометріях цих установок і ізотопному складі перероблюваних відходів були розраховані за допомогою програм PENELOPE і GEANT. Частину результатів було отримано за допомогою програмного забезпечення, розробленого авторами на основі методу точкових джерел. При операціях із пресованою золою спалених відходів товщину стін у приміщеннях, де експлуатується устаткування, було потрібно збільшити до 40 см бетону. Необхідна товщина стальних технологічних дверей у цих приміщеннях складає 12 см. Запропоновано альтернативний варіант конструкції технологічних дверей (близько 2 см сталі), який передбачає спеціальну захисну огорожу.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: радіоактивні відходи, радіоактивні відходи які спалюються, радіоактивні відходи пресуються, рідкі радіоактивні відходи, дози опромінення.

ОСОБЛИВОСТІ СПОСТЕРЕЖЕННЯ ЯДЕРНОГО ГАММА-РЕЗОНАНСУ ОБЕРТОВИХ ОБ'ЄКТІВ ТА РОЗШИРЕНА ТЕОРІЯ ВІДНОСНОСТІ

В.Г. Кіріченко, О.В. Коваленко, Т.О. Коваленко, Ю.Й. Гофман

Full Text :   (1200 kB, Eng.) 

Анотація
Коротко розглянуто проблема спостереження ядерного гамма-резонансу і зсув енергії гамма-випромінювання в умовах комбінованого лінійного і квадратичного ефекту Допплера. Основний результат цього експерименту полягає в можливості реалізації спостереження доплерівського зсуву другого порядку за допомогою електронних схем комутації для когерентних поперечних і лінійних зрушень. Це спрощує проведення експерименту. Ми досягли за допомогою ізотопу Sn¹¹⁹ мінімально вимірного значення лінійної швидкості близько 10^-5

КЛЮЧОВІ СЛОВА: ядерний гамма-резонанс, лінійний і квадратичний ефект Доплера, схема реєстрації, зсув спектра

УТВОРЕННЯ АССОЦИАТІВ ІЗ НАНОРОЗМІРНИХ КОМПЛЕКСІВ УРАНУ В СИСТЕМІ ВОДА - НАДКРИТИЧНИЙ ДІОКСИД ВУГЛЕЦЮ

Б.В. Борц, С.Ф. Скоромна, В.І. Ткаченко

Full Text :   (1800 kB, Eng.) 

Анотація
Наведено результаті дослідження ролі води в утворенні асоціатів з наноразмірних комплексів урану в середовищі НК СО₂. Експериментально показано, що вода в НК СО₂ існує у вигляді мікрокрапель. Відзначено, що при тиску 10 МПа й температурі 40 °С комплекс UO₂(NO₃)₂·2ТБФ може придбавати гідрофільні властивості. Зроблено висновок про те, що внаслідок придбання комплексом UO₂(NO₃)₂·2ТБФ гідрофільних властивостей він буде концентруватися в мікрокраплях води. Концентрування комплексу в мікрокраплях води приводить до утворення в системі асоціатів, розмір яких визначається розміром мікрокрапель.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: надкритичний вуглекислий газ, надкритична флюїдна екстракція, уран, вода, трибутілфосфат.

ЩЕ РАЗ ПРО ПЕРЕВАГИ НОВОГО МЕТОДА ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО РОЗДІЛЕННЯ ІЗОТОПІВ

Ю.О. Кірочкін, О.Ю. Кірочкін

Full Text :   (650 kB, Eng.) 

Анотація
В роботі показана перевага нового метода електромагнітного розділення ізотопів у схрещених електричному та магнітному полях у порівнянні зі звичайним методом при наявності тільки магнітного поля. Також показано, що теорія звичайного метода розділення ізотопів у магнітному полі лінійного струму, викладена у роботі Бардакова В.М. та ін. у ЖТФ, 2010, Т. 80, Вип. 10, С. 115-119, побудована невірно.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: електромагнітне поле, ізотоп, розділення, струм, траєкторія

ВИВЧЕННЯ ХАОТИЧНОЇ ПОВЕДІНКИ ВИСОКОШВИДКІСНИХ МЕРЕЖ ЗВ’ЯЗКУ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ

О.В. Карпухін, І.М. Кудрявцев, О.В. Борисов, Д.І. Гриців

Full Text :   (1600 kB, Eng.) 

Анотація
Проблема самоподоби в різних областях науки та техніки цікавила дослідників давно. Поява та широке розповсюдження комп'ютерних мереж, а також зріст кількості різноманітних послуг привело до того, що мережевий трафік став більш складним і непередбачуваним. Особливо сильно ці властивості стали проявлятися з появою технологій високошвидкісної передачі даних. Це пов'язано з тим, що одним із основних показників якості (QoS) роботи мережі з пакетною передачею даних є кількість втрачених пакетів. Втрата пакетів призводить до додаткового навантаження на мережу і зрештою до «заторів». При великих швидкостях передачі даних втрата пакетів, що виражається в долях відсотка сприяє значним стратам інформації. В багаточисленних роботах, присвячених дослідженню мереженого трафіка було показано, що вказані вище явища пов'язані з властивостями самоподібного трафіка, основною причиною якого є поведінка протоколу TCP. Проте до сіх пір не були запропоновані моделі, які б адекватно описували поведінку систем зв'язку інформаційних систем, що дозволили б застосувати весь арсенал класичних методів аналізу нелінійних динамічних систем. В роботі пропонується новий підхід щодо аналізу поведінки мереж зв'яку інформаційних систем з протоколом TCP - розгляд їх як нелінійних динамічних систем, що проявляють хаотичні властивості за наявності визначених значень параметрів. Побудовані фазові портрети досліджуваної системи, розраховані показники Ляпунова для різних значень основних параметрів системи. Запропоновані рекомендації щодо проектування та експлуатації високошвидкісних оптичних мереж зв'язку інформаційних систем.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: самоподоба, мережений трафік, хаос, втрата пакетів, якість обслуговування, TCP/IP.

ПРО ЕФЕКТИВНІСТЬ ОБМІНУ ЕНЕРГІЄЮ ПРИ ЗІТКНЕННЯХ ЕЛЕКТРОНІВ ТА ІОНІВ У РЕЛЯТИВІСТСЬКІЙ ПЛАЗМІ

І.М. Марущенко, М.О. Азарєнков

Full Text :   (1400 kB, Eng.) 

Анотація
У статті аналізується швидкість обміну енергією при зіткненнях між релятивістськими електронами та нерелятивістськими іонами у релятивістській плазмі. Показано, що релятивістські ефекти призводять до значних змінень у характері переносу енергії при зіткненнях від електронів до іонів з різними температурами. У той час як у нерелятивістській межі умовою стабільності енергообміну при зіткненнях є T_e/T_i < 3, урахування релятивістських ефектів призводить до зміщення максимуму швидкості обміну енергіями у напрямку більших значень T_e/T_i, доки не зникає взагалі, що робить втрату зв'язку при зіткненнях неможливою.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: релятивістська плазма, кінетика, обмін енергією при зіткненнях.