Выпуск 2, 2015
Конфигурационное расщепление гигантского дипольного резонанса
Конфигурационное расщепление гигантского дипольного резонанса
Б.С. Ишханов, И.М. Капитонов
Обзор посвящен истории и содержанию совершенного четверть века назад открытия явления конфигурационного расщепления гигантского дипольного резонанса у легких атомных ядер, внесшего коренные изменения в сложившиеся представления о структуре легких ядер и механизме возникновения у них возбуждений высокой энергии. Описаны эксперименты, приведшие к обнаружению этого явления. Обсужден современный статус явления конфигурационного расщепления гигантского дипольного резонанса атомных ядер и намечены пути его дальнейшего исследования.
Показать АннотациюГидродинамическое приближение задачи пространственного заряда в терминах функции плотности заряда $\rho$ и поля скоростей $v$
Гидродинамическое приближение задачи пространственного заряда в терминах функции плотности заряда $\rho$ и поля скоростей $v$
Н.Г. Иноземцева$^1$, Н.П. Репникова$^2$
В работе предложена постановка задачи пространственного заряда в рамках гидродинамического приближения. Предложенная постановка сформулирована в терминах функции плотности заряда $\rho$ и векторного поля скоростей среды $v$ ($\rho v$-постановка). В отличие от $D v$-постановки $\rho v$-постановка может использоваться для несимметричных распределений
Показать АннотациюМетод обратных дифференциальных операторов с использованием ортогональных полиномов и специальных функций для решения некоторых типов дифференциальных уравнений и физических задач
Метод обратных дифференциальных операторов с использованием ортогональных полиномов и специальных функций для решения некоторых типов дифференциальных уравнений и физических задач
К.В. Жуковский
Представлен общий операторный метод решения широкого круга задач, описываемых некоторыми классами дифференциальных уравнений, на основе развитой техники оператора обратной производной. Сконструированы и применены обратные дифференциальные операторы для решения ряда дифференциальных уравнений. Получены операторные тождества с участием оператора обратной производной, интегральных преобразований и обобщенных форм ортогональных полиномов и специальных функций. Приведены примеры решения различных уравнений в частных производных типа теплопроводности, диффузии, Фоккера–Планка и др. с помощью операторного метода. Продемонстрировано применение операторного подхода к решению ряда физических задач, связанных в том числе с движением заряженных частиц во внешнем поле.
Показать АннотациюЗадачи с малым параметром и распространение фронтов в теории галактического динамо
Задачи с малым параметром и распространение фронтов в теории галактического динамо
Е.А. Михайлов
Исследован вопрос о распространении магнитного поля на периферию галактического диска и возможности его переноса с помощью динамо-волны. Для этого рассмотрена система из двух уравнений с малым параметром при старших производных. Ее существенной особенностью является то, что при определенном значении независимой переменной происходит смена устойчивости корней вырожденного уравнения. Для данной задачи численно получены скорости распространения переходных слоев, исследован вопрос о возможности их проникновения за пределы точки смены устойчивости. Кроме того, изучено близкое по смыслу скалярное уравнение, для которого могут быть получены асимптотические оценки скорости распространения фронта, хорошо согласующиеся с результатами численного моделирования.
Показать АннотациюЛинии экстремумов вторых производных от потенциала Гиббса в сверхкритической области веществ
Линии экстремумов вторых производных от потенциала Гиббса в сверхкритической области веществ
П.Н. Николаев
В настоящей работе найдено параметрическое выражение для потенциала Гиббса на основе использования обобщенного метода Ван Лаара для свободной энергии системы. Поскольку данное выражение используется для анализа поведения системы в сверхкритической области, то в качестве базовой системы выбрана хорошо изученная система мягких сфер. Это позволяет находить термодинамические характеристики по известным вириальным коэффициентам системы и имеющейся информации о положении критической точки. Для системы с потенциалом взаимодействия Леннард-Джонса вычислены линии экстремумов вторых производных для потенциала Гиббса. Линия максимумов изотермической сжимаемости и линия максимумов теплоемкости при постоянном давлении сравниваются с данными молекулярной динамики. Хорошее совпадение теоретических расчетов, основанных на аналитических в данной области функциях, и данных машинного эксперимента говорит об отсутствии фазового перехода третьего рода в сверхкритической области.
Показать АннотациюИндукционные процессы в молекулярных нанокластерах в полях ИК излучений
Индукционные процессы в молекулярных нанокластерах в полях ИК излучений
В.В. Комаров$^{1,2}$, А.М. Попова^{1,2}$, Л. Шмидт$^2$, Х. Юнгклас$^2$
Рассматривается доноракцепторный нанокластер в поле ИК-излучения (λ = 16–18 нм). Молекула донор в нанокластере содержит полярную подструктуру C$_n$H$_{2n}$, являющуюся ИК-антенной для указанного излучения. Акцептором служит димер неполярных молекул пирина. Исследуются индуцированные дипольные моменты молекул пирина, которые возникают в поле дипольного момента ИК-антенны. Предполагается, что индуцированный дипольный момент каждой молекулы пирина в димере создает дополнительное электростатическое поле, действующее на сопутствующую молекулу пирина в димере. Получены аналитические формулы для расчета индуцированных моментов молекул пирина в димере и проведен анализ возникающих при этом динамических процессов. Показано, что присутствие молекул димера пирина в акцепторе нанокластера существенно увеличивает значение их индуцированных дипольных моментов. Это приводит к возрастанию вероятности индукционных процессов в нанокластерах в сравнении с аналогичными процессами в нанокластерах, акцепторы которых содержат одну молекулу пирина.
Показать АннотациюМатематическая модель рассеяния фотонов в веществе в задачах расчета и оптимизации радиационной защиты для инспекционно-досмотровых комплексов
Математическая модель рассеяния фотонов в веществе в задачах расчета и оптимизации радиационной защиты для инспекционно-досмотровых комплексов
В.И. Петрунин, С.А. Огородников, М.А. Арлычев, И.Е. Шевелев
Излагается математический аппарат оригинального программного обеспечения, разработанного авторами для расчета радиационной защиты и полей тормозного и рассеянного излучения линейных ускорителей электронов, которое адаптировано к широкому классу прикладных задач. В основе программы лежит метод Монте-Карло, позволяющий проводить статистический расчет потока квантов тормозного излучения и выбирать траектории квантов тормозного излучения при помощи генератора случайных чисел. Программа предназначена для проектирования систем формирования пучков и полей излучения, защит сложного профиля с лабиринтами и каналами, оптимизации размеров защитных барьеров, для оценки ожидаемого отклика детекторной системы и распределения дозы по сечению объекта. Для верификации достоверности расчетов, проводимых с помощью оригинального программного обеспечения, в статье приводятся сравнения результатов численных экспериментов с помощью кода, предложенного авторами, и Монте-Карло кода MCNP версии 4C3 для обратно рассеянных и прямо прошедших квантов тормозного излучения с граничной энергией 24 МэВ для ряда материалов и толщин.
Показать АннотациюНеколлинеарная генерация второй оптической гармоники в кристаллах ниобата бария-стронция с игольчатыми микродоменами
Неколлинеарная генерация второй оптической гармоники в кристаллах ниобата бария-стронция с игольчатыми микродоменами
К.А. Кузнецов, A.A.Ежов, А.Н. Пенин
Исследована структура пространственных спектров второй гармоники (ВГ) излучения неодимового лазера на алюмо-иттриевом гранате при квазисинхронной генерации в пространственно неоднородной нелинейной среде. На примере образования доменной структуры кристалла ниобата бария–стронция (НБС) предложена теоретическая модель, описывающая угловое распределение интенсивности неколлинеарной ВГ, генерируемой в полидоменном кристалле со стохастически распределенными доменами. Показано, что характерные пространственные размеры доменов могут быть найдены из распределений интенсивности излучения второй гармоники, а плотность распределения доменов может быть описана распределением Вейбулла–Гнеденко.
Показать АннотациюФизические основы технологии создания высокотемпературных сверхпроводящих проводов третьего поколения на кварцевых подложках
Физические основы технологии создания высокотемпературных сверхпроводящих проводов третьего поколения на кварцевых подложках
Н.В. Порохов$^{1}$, А.С. Калабухов$^{2,3}$, М.Л. Чухаркин$^{3}$, А.Г. Маресов$^{1}$, Д.А. Хрыкин$^{1}$, Н.В. Кленов$^{1}$, О.В. Снигирев$^{1}$
В работе исследуется проблема создания высокотемпературных сверхпроводниковых (ВТСП) проводов третьего поколения, предназначенных для передачи электроэнергии и создания наноэлектронных устройств. Разобраны проблемы создания диэлектрических подложек для проводов третьего поколения. Представлена технология создания ВТСП-пленок на подложках из кристаллического кварца. Проведены комплексные исследования по напылению буферных и сверхпроводящих YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-\delta}$(YBCO) слоев. Изложены результаты исследования электрофизических свойств ВТСП-пленок на кварцевых подложках.
Показать АннотациюКинематика биосистем как эволюция: стационарные режимы и скорость движения сложных систем – complexity
Кинематика биосистем как эволюция: стационарные режимы и скорость движения сложных систем – complexity
В.М. Еськов , В.В. Еськов, Т.В. Гавриленко, Ю.В. Вахмина
Предлагается построение кинематики сложных систем (систем третьего типа) на основе моделирования движения вектора состояния этих систем $x(t)$ в фазовом пространстве состояний. Вводится новое понятие стационарных режимов этих систем, которое отлично от аналога в механике (когда $dx/dt \neq 0 $) и от статистической интерпретации (когда функция распределения $f(x)$ существенно не изменяются). Для систем третьего типа постоянно $dx/dt \neq 0 $, а $f(x)$ для любых последовательных выборок (кардиоинтервалов, например) непрерывно изменяется. Представлен аппарат для расчета движения центров квазиаттракторов — КА (областей фазового пространства, в которых $x(t)$ непрерывно изменяется). Вводится понятие скорости и ускорения эволюции. Дается понятие неопределенностей 1-го и 2-го рода. Представлены примеры прямолинейного и криволинейного движения $x(t)$ в фазовом пространстве (из геронтологии для групп женщин разных возрастов).
Показать АннотациюТечения плазмы в переходном слое между короной и хромосферой Солнца
Течения плазмы в переходном слое между короной и хромосферой Солнца
О.В. Дунин-Барковская, Б.В. Сомов
Решена задача о распределении температуры плазмы вдоль магнитной трубки, один конец которой находится в хромосфере, а другой — в короне. Для различных скоростей потока плазмы, задаваемых на нижней границе переходного слоя, рассчитаны зависимости плотности, давления и скорости течения плазмы от ее температуры. В случае когда гравитацией можно пренебречь, эти зависимости получены в аналитическом виде. Показано наличие трех диапазонов скорости, для которых: а) возможно возбуждение ударных волн в переходном слое, б) переходный слой можно рассматривать в классическом столкновительном приближении, в) процесс нагрева плазмы в переходном слое близок к режиму $p = \text{const}$, а рассчитанное жесткое ультрафиолетовое (EUV) излучение хорошо согласуется с современными спутниковыми наблюдениями. На основе полученных результатов сделан вывод, что в общем случае при наличии потока плазмы спокойный переходный слой между короной и хромосферой следует рассматривать в классическом приближении кулоновских столкновений.
Показать АннотациюВозможности сцинтилляционного эксперимента Tunka-Grande в изучении массового состава первичных космических лучей
Возможности сцинтилляционного эксперимента Tunka-Grande в изучении массового состава первичных космических лучей
Н.М. Буднев$^1$, А.Л. Иванова$^1$, Н.Н. Калмыков$^2$, Л.А. Кузьмичев$^2$, В.П. Сулаков$^2$, Ю.А. Фомин$^2$
Приводится описание проекта сцинтилляционного комплекса Tunka-Grande и обсуждаются перспективы исследования энергетического спектра и массового состава первичных космических лучей, открывающиеся при одновременной регистрации черенковской, электронной и мюонной компонент широкого атмосферного ливня.
Показать Аннотацию