Выпуск 3, 2026
Парниковый эффект на планетах и спутниках Солнечной системы
Парниковый эффект на планетах и спутниках Солнечной системы
А. В. Алякин$^{1,2}$, А. В. Карнаухов$^3$, М. Е. Прохоров$^2$
В статье приведен обзор парникового эффекта на Земле, а также на различных планетах и спутниках Солнечной системы. Описана история изучения этого явления. Рассмотрены различные типы парникового эффекта. Даны ссылки на основные научные работы по всем перечисленным вопросам. Приведенный сравнительный анализ может дать представление о возможных атмосферных процессах и условиях на поверхности экзопланет земного типа.
Показать АннотациюФотоядерные реакции c образованием заряженных частиц: перспективы использования для получения медицинских изотопов
Фотоядерные реакции c образованием заряженных частиц: перспективы использования для получения медицинских изотопов
М. В. Желтоножская$^1$, П. Д. Ремизов$^1$, А. П. Черняев$^1$, А. А. Ким$^1$, В. В. Варламов$^1$, В. И. Шведунов$^1$
Настоящий обзор посвящен методам получения перспективных медицинских радионуклидов с использованием фотопротонных ядерных реакций. Основное внимание уделено тераностическим изотопам, таким как изотопы лютеция 177Lu и рения 186,188,189177Re, которые могут быть получены с высокой радионуклидной чистотой. Особое место занимает инновационная схема получения диагностического позитрон-излучающего радиоизотопа циркония 89Zr в фотопротонных реакциях на молибдене, обеспечивающая высокую радионуклидную чистоту препарата и позволяющая организовать производство по принципу генераторной системы. Отмечается ведущая роль Научно-исследовательского института ядерной физики имени Д.В. Скобельцына МГУ имени М.В. Ломоносова в развитии данного направления в России, предусматривающего проведение фундаментальных исследований фоторасщепления атомных ядер, получение достоверных сечений фотоядерных реакций и их последующее использование в медицинских технологиях и клинической практике.
Показать АннотациюМетод быстрого расчета формы болюса в системе планирования ионной лучевой терапии
Метод быстрого расчета формы болюса в системе планирования ионной лучевой терапии
А. А. Ларионов$^1$, Ф. Р. Студеникин$^2$, О. П. Ющенко$^1$
В работе представлен метод расчёта формы болюса в ионной лучевой терапии для большого набора ионов и для различных материалов болюса. В настоящий момент возможно использование любого иона в диапазоне H-Ca, а в качестве материала болюса может использоваться полистирол, PLA и алюминий. Список ионов и материалов может быть расширен. Данный метод реализован как компонента системы планирования для создаваемого в НИЦ «Курчатовский Институт» - ИФВЭ центра ионной лучевой терапии. Приведен пример расчета болюса для реального пациента и результаты верификации с помощью детального моделирования в GEANT4.
Показать АннотациюA Simulation Approach For Evaluating the Effect of Increasing Energy on Relationship Between Dosimetry Quantities
A Simulation Approach For Evaluating the Effect of Increasing Energy on Relationship Between Dosimetry Quantities
H. Al Kanti, T. EL BARDOUNI, O. El Hajjaji
The radiation dosimetry quantities are used to calculate the operational and protection quantities by ICRU and ICRP. In this study, we have calculated the absorbed dose and kerma to evaluate the effect of increasing energy on the relationship between them. A simluation approach was employed to compute absorbed dose and kerma for mono-energetic photons at energies 0.5, 1, 10, 25, 30 MeV and spectrum Co-60 and Cs-137. The difference between absorbed dose and kerma are increasing with energies increase. The ratio between absorbed dose and kerma at medium surface are equal to 0.99, 0.12 at energies 0.5 and 30 MeV. Whereas the ratio between absorbed dose and kerma at maximum dose are equal to 0.99, 0.88 at energies 0.5 and 30 MeV. The results have shown has relation between absorbed dose and kerma the role played by increases energy.
Показать АннотациюВосстановление пропусков в многомерных временных рядах методами математической статистики и машинного обучения
Восстановление пропусков в многомерных временных рядах методами математической статистики и машинного обучения
В. С. Алешновский$^1$, В. К. Авилов$^2$, П. В. Голубцов$^1$, Ю. А. Курбатова$^2$, О. А. Куричева$^2$, Д. А. Макеев$^1$, П. А. Фадеева$^1$, А. И. Чуличков$^{1,3}$, Н. Е. Шапкина$^1$
Объектом исследования являются многомерные временные ряды геофизических параметров. В ходе работы применялись методы статистики и машинного обучения для восстановления пропусков в данных. Были достигнуты следующие результаты: для ряда концентрации $CO_2$ на высоте 30 метров модель ARIMAX показала наименьшие значения метрик RMSE и MAE, затратив всего 2.3 секунды на восстановление, что значительно быстрее по сравнению с моделями нейронных сетей LSTM (251 сек.) и GRU (160 сек.). Восстановление данных температуры воздуха наиболее эффективно выполнено с использованием рекуррентной нейронной сети GRU. Результаты показывают, что модели семейства ARIMA являются более подходящими для восстановления данных при наличии коррелированных параметров, тогда как в других случаях следует отдавать предпочтение моделям на основе нейронных сетей GRU. Выводы могут быть использованы для улучшения методик восстановления данных в многомерных временных рядах.
Показать АннотациюСвободная энергия Гельмгольца в двумерной модели Изинга с дефектами
Свободная энергия Гельмгольца в двумерной модели Изинга с дефектами
В. В. Биньковский, С. Д. Мостовой
В работе исследуется влияние точечных дефектов типа вакансий на термодинамические свойства двумерной модели Изинга. Основное внимание уделено сравнению двух подходов к описанию системы: традиционного анализа внутренней энергии E и более полного анализа свободной энергии Гельмгольца F и энтропии S. С помощью Монте-Карло методов - алгоритма Метрополиса и алгоритма Ванга - Ландау вычислены температурные зависимости изменения указанных величин при внесении дефектов. Установлено, что взаимодействие дефектов имеет характер притяжения с радиусом корреляции d ~ 3. Показано, что в области фазового перехода свободная энергия ведет себя как непрерывная монотонно убывающая функция температуры, тогда как внутренняя энергия демонстрирует особенность, обусловленную поведением энтропии. Исследована возможная динамика дефектов путем сравнения энергии различных конфигураций; обнаружена тенденция к кластеризации дефектов при температурах выше критической. Проведен сравнительный анализ точности и вычислительной эффективности обоих подходов.
Показать АннотациюКонтинуальный интеграл для заряженной квантовой частицы в магнитном поле
Континуальный интеграл для заряженной квантовой частицы в магнитном поле
К. А. Лурсманашвили$^1$, В. В. Чистяков$^2$
Рассматривается квантовомеханическая задача о движении частицы в магнитном поле. Исследуются свойства меры Винера при преобразованиях переменной функционального интегрирования специального вида. Показана эквивалентность функциональных интегралов для частицы в однородном магнитном поле и для свободной частицы.
Показать АннотациюНакопление калибровочной информации и ее использование в оптимальном управлении для неточных предиктивных моделей в реальном времени
Накопление калибровочной информации и ее использование в оптимальном управлении для неточных предиктивных моделей в реальном времени
Е. М. Чураков$^1$, П. В. Голубцов$^1$
Рассматривается задача оптимального управления динамической системой при наличии неточной информации о ее параметрах. Предложен подход непрерывной калибровки параметров в режиме реального времени, основанный на накоплении калибровочной информации специального вида для оптимального управления на основе предиктивной модели. Такой подход не требует хранения полной истории данных и позволяет обновлять калибровочную информацию и пересчитывать параметры на каждом шаге управления. Разработанный в статье алгоритм проиллюстрирован на примере задачи движения объекта в вязкой среде. Результаты численного моделирования показали значительное улучшение качества управления после калибровки параметров: отсутствие осцилляций, снижение перерегулирования и уменьшение значений целевой функции. Важной особенностью предложенного подхода является возможность уточнения параметров модели без остановки штатного функционирования системы. Также рассмотрена модификация алгоритма, обеспечивающая постепенное забывание калибровочной информации, позволяющая использовать его при наличии дрейфа параметров системы.
Показать АннотациюТеплоемкость при постоянном давлении на линии насыщения аргона
Теплоемкость при постоянном давлении на линии насыщения аргона
П. Н. Николаев
В работе рассчитаны основные характеристики фазового перехода жидкость – газ в аргоне на основе корреляционного ячеечно-кластерного разложения. На линии насыщения вычислена теплоемкость при постоянном давлении для жидкости и для газа. Имеет место монотонное возрастание теплоемкости при постоянном давлении с ростом температуры. Это принципиально отличает поведение теплоемкости на линии насыщения от поведения на линии кристаллизации и плавления. Проведено сравнение теоретических данных с данными экспериментов и получено хорошее совпадение.
Показать АннотациюО планарных возмущениях в кеплеровских вертикально стратифицированных дисках в однородном магнитном поле
О планарных возмущениях в кеплеровских вертикально стратифицированных дисках в однородном магнитном поле
К. Ю. Парусов
Проведён локальный модальный анализ магниторотационной неустойчивости (МРН) в плоскости симметрии тонкого кеплеровского аккреционного диска с политропной вертикальной стратификацией плотности. Для аналитического решения задачи рассмотрено приближение $\partial/\partial r = 0$ для всех возмущений и планарные адиабатические возмущения в несжимаемой жидкости с $u_z = 0$. Аналитически получено безразмерное дисперсионное соотношение, определены области неустойчивости по волновому числу $k_z$ и выделена неустойчивая ветвь, соответствующая МРН. Показано, как диапазон неустойчивых масштабов и экстремальные значения дисперсионной кривой зависят от величины фонового магнитного поля.
Показать АннотациюВременной анализ излучения вспышки SOL2015-08-21, теоретический расчет наблюдаемых потоков в линиях кальция, водорода и гелия. Неоднородность структуры вспышки и роль плазмоидов
Временной анализ излучения вспышки SOL2015-08-21, теоретический расчет наблюдаемых потоков в линиях кальция, водорода и гелия. Неоднородность структуры вспышки и роль плазмоидов
Ю. А. Купряков$^{1,3}$, К. В. Бычков$^1$, В. А. Малютин$^1$, А. Б. Горшков$^1$, О. М. Белова$^2$, М. -. Барта$^3$
Мы наблюдали вспышку класса M1.4 в активной области NOAA 12403 на горизонтальной солнечной установке для исследования Солнца (HSFA-2) обсерватории Ond\v{r}ejov в спектральных линиях кальция, гелия и водорода, а также на двух радиотелескопах. Активная область не меняла свою конфигурацию в течение нескольких дней, располагаясь в районе сильного магнитного поля. Это была типичная биполярная область, состоящая из группы пятен, пор и ярких флоккул. После обработки спектров были определены интегральные потоки излучения в линиях H$\alpha$, H$\beta$, H$\varepsilon$, H CaII, IR CaII ($\lambda=8542$ \AA{}), D3 HeI, а затем в рамках модели нагретых однородных газовых слоев выполнен теоретический расчет параметров плазмы с учётом физических условий в хромосфере, включая самопоглощение в спектральных линиях. Для объяснения наблюдаемых потоков потребовалось рассмотреть 3 газовых слоя, ориентированных поперек луча зрения, со своими индивидуальными параметрами. Один из них очень протяженный, а два других тонкие, т.е. плазма во вспышке очень неоднородна.
Показать АннотациюГЕОДИНАМИКА ВОСТОЧНОГО СЕГМЕНТА БОЛЬШОГО КАВКАЗА ПО ГНСС НАБЛЮДЕНИЯМ
ГЕОДИНАМИКА ВОСТОЧНОГО СЕГМЕНТА БОЛЬШОГО КАВКАЗА ПО ГНСС НАБЛЮДЕНИЯМ
А. П. Миронов$^1$, В. К. Милюков$^1$, А. Н. Овсюченко$^2$, А. С. Ларьков$^2$, Х. М. Хубаев$^3$
В работе представлены результаты комплексного исследования геодинамических особенностей Восточного сегмента Большого Кавказа. Исследования геодинамики выполнены на основе оригинальных многолетних квазинепрерывных спутниково-геодезических наблюдений на 28 региональных станциях Глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС). Обработка ГНСС измерений осуществлялась пакетом программ GAMIT/GLOBK, предназначенным для высокоточных геодезических определений по радионавигационным спутниковым сигналам. В результате обработки получены временны́е ряды приращения координат и скорости смещений ГНСС станций в двух системах отсчета, глобальной ITRF2020, и в региональной, относительно неподвижной Евразии. Для изучения относительных перемещений региональных тектонических структур применен метод скоростного профилирования. Был выбран профиль протяженностью 500 км с юга на север с азимутом 6.58. Результаты профилирования выявили относительные движения основных региональных тектонических структур. Интерпретация полученных результатов в контексте региональной сейсмотектоники детализирует современную геодинамическую обстановку Восточного сегмента Большого Кавказа.
Показать АннотациюОсобенности формирования спинов осколков деления в реакциях полного слияния деформированных ядер
Особенности формирования спинов осколков деления в реакциях полного слияния деформированных ядер
В. А. Дроздов$^2$, Д. О. Еременко$^{1,2}$, О. А. Юминов$^2$
В рамках динамической модели проведен анализ энергетических зависимостей средних спинов осколков деления, образующихся в реакциях полного слияния деформированных ядер. Параметры динамической модели определены исходя из условий наилучшего описания экспериментальных данных о средних спинах осколков деления для реакций $^{12}$C $+$ $^{232}$Th, $^{16}$O $+$ $^{209}$Вi, $^{12}$C $+$ $^{209}$Bi и $^{16}$O $+$ $^{232}$Th. Обсуждается влияние входного канала реакции на процесс формирования спинов осколков деления составного ядра. Эффект входного канала рассматривается на примере реакций $^{12}$C $+$ $^{236}$U и $^{13}$C $+$ $^{235}$U, приводящих к образованию одного и того же составного ядра $^{248}$Cf. Показано, что при подбарьерных энергиях столкновений должны наблюдаться заметные различия в поведении средних спинов осколков деления для различных входных каналов реакции слияния.
Показать АннотациюИсследование подповерхностного максимума температуры в меромиктических водоемах Кандалакшского залива на основе математического моделирования
Исследование подповерхностного максимума температуры в меромиктических водоемах Кандалакшского залива на основе математического моделирования
И. Н. Иванова$^1$, А. В. Кленин$^2$, В. М. Степаненко$^3$, Е. Д. Краснова$^4$, Д. А. Воронов$^5$
В прибрежных меромиктических озерах Кисло-Сладкое и Трехцветное (Белое море, Кандалакшский залив) исследовался температурный режим с помощью обобщённой одномерной модели термодинамических, гидродинамических и биогеохимических процессов LAKE. Особое внимание уделено процессу формирования подповерхностного максимума температуры (ПМТ). Модель показала способность реалистично воспроизводить различные физические явления в годовом цикле жизни водоема: ПМТ, осеннее выхолаживание, зимний максимум температуры. Впервые выдвинуты предположения о ключевом влиянии на характеристики ПМТ и его наличие следующих факторов: солености слоев озера относительно друг друга, превышения градиентом солености значения 10-13 PPT/м, расположения максимума градиента солености относительно поверхности водоема. Данные, полученные в результате моделирования, сопоставлены с натурными измерениями.
Показать АннотациюSeiches in Kuril Lake Stimulated by the 2025 Mw 8.8 Kamchatka Earthquake
Seiches in Kuril Lake Stimulated by the 2025 Mw 8.8 Kamchatka Earthquake
M. A. Nosov$^{1,2}$, D. N. Valeeva$^1$
Using wave phenomena initiated in Kuril Lake by the 8.8 Mw Kamchatka earthquake as an example, the formation of seismogenic seiches in enclosed bodies of water on land is analyzed. Within the framework of linear potential wave theory, it is shown that the primary contribution to the amplitude of seiche oscillations comes from the first few eigenmodes, which can be considered long-wavelength. The contribution of higher eigenmodes decreases inversely proportional to the square of the frequency. Seiches generated by the 8.8 Mw Kamchatka earthquake in Kuril Lake were numerically simulated using linear shallow-water equations. It was shown that in narrow bays and straits, lake level fluctuations could reach 5 m, and current velocities could reach 2 m/s. The numerical results for the “Kordon Ozerny” point (2.3 m, 1.1 m/s) are consistent with eyewitness accounts.
Показать АннотациюЭлектронные свойства твердого раствора CsPb$_{1-x}$Mn$_x$Cl$_3$ со структурой перовскита
Электронные свойства твердого раствора CsPb$_{1-x}$Mn$_x$Cl$_3$ со структурой перовскита
Е. Д. Рубцова$^{1,2}$, А. Н. Васильев$^2$, И. А. Каменских$^1$, И. Н. Шпиньков$^{1,2}$
В рамках методов DFT и DFT+U рассчитаны электронная структура и плотность состояний твердых растворов CsPb$_{1-x}$Mn$_x$Cl$_3$ со структурой перовскита ($x$ = 0, 0.125, 0.25). Кристаллы были охарактеризованы как прямозонные диэлектрики. С увеличением концентрации марганца в составе соединения ($x$) были выявлены следующие тенденции: уменьшение постоянной кристаллической решетки перовскита, увеличение ширины запрещенной зоны твердого раствора, а также усиление влияния состояний Mn на формирование потолка валентной зоны и дна зоны проводимости. 3d-состояния Mn формируют дефектные подзоны, образующие дополнительный излучательный канал рекомбинации возбужденных носителей. Результаты расчетов согласуются с экспериментальными данными из литературы.
Показать АннотациюПоследовательная ионно-пучковая и кластерно-ионная обработка поверхности YBa2Cu3O7-δ
Последовательная ионно-пучковая и кластерно-ионная обработка поверхности YBa2Cu3O7-δ
А. В. Назаров$^{1,2}$, Д. С. Киреев$^2$, А. Н. Ратцев$^{1,2}$, А. А. Татаринцев$^2$, М. А. Овчинников$^1$, А. М. Борисов$^{1,3}$, Н. Н. Андрианова$^{1,3}$, П. Н. Дегтяренко, А. А. Шемухин$^{1,2}$
В работе представлены результаты последовательного облучения поверхности сверхпроводящего слоя ВТСП ленты 2го поколения, имеющего состав YBa2Cu3O7-δ, атомарными и кластерными ионами аргона. Показано, что двухэтапное облучение мономерами при скользящем падении с углом 85° позволило удалить выступы кристаллитов а-ориентации, значительно снизив значение среднеквадратичной шероховатости. Дальнейшая обработка поверхности кластерными ионами при нормальном падении ионов приводит к сглаживанию рельефа в диапазоне пространственных частот от 0.5 мкм-1 до 10 мкм-1. Стоит отметить, что в рамках данного метода глубина измененного слоя не превышает 10-20 нм, что позволяет говорить об отсутствии внесения структурных нарушений в объём сверхпроводящей пленки.
Показать АннотациюТемпературная зависимость макроскопического сверхпроводящего параметра порядка в пниктидах Ba0.45K0.55Fe2As2 передопированного состава
Температурная зависимость макроскопического сверхпроводящего параметра порядка в пниктидах Ba0.45K0.55Fe2As2 передопированного состава
С. Н. Понтис$^1$, С. А. Кузьмичев$^2$, А. Д. Ильина$^1$, И. А. Никитченков$^{1,2}$, Т. Е. Кузьмичева$^1$, И. В. Морозов$^3$, В. А. Гриненко$^4$
В работе исследованы монокристаллы передопированного пниктида железа Ba0.45K0.55Fe2As2 с Tc ≈ 29 K. Получены и проанализированы вольт-амперные характеристики планарных механически регулируемых контактов на микротрещине при различных температурах. Зависимость объемного критического сверхтока от температуры в нулевом магнитном поле успешно описана в рамках двухзонной модели, позволившей оценить значения большой и малой сверхпроводящих щелей, их характеристические отношения и парциальные вклады двух эффективных зон в проводимость.
Показать Аннотацию