Выпуск 3, 2024
Новый вариант установки для измерений сечений излучения γ-квантов в ядерных реакциях под действием нейтронов с энергией 14.1 МэВ
Новый вариант установки для измерений сечений излучения γ-квантов в ядерных реакциях под действием нейтронов с энергией 14.1 МэВ
Ю. Н. Копач$^1$, Д. Н. Грозданов$^{1,2}$, Н. А. Федоров$^{1,3}$, Т. Ю. Третьякова$^{1,3,4}$, П. И. Харламов$^{1,4}$, А. В. Андреев$^{1,3}$, Г. С. Ахмедов$^{1,5}$, Д. .. Бериков$^{1,6}$, С. .. Дабылова$^{1,6}$, П. К. Дас$^{1,7}$, А. .. Кумар$^8$, Г. В. Пампушик$^3$, И. Н. Русков$^{1,2}$, И. А. Сираков$^2$, В. Р. Ской$^1$, П. Г. Филончик$^{1,9}$, К. .. Храмко$^{1,10}$
В рамках проекта TANGRA создана экспериментальная установка для измерения сечений реакций (n,Xγ) при взаимодействии нейтронов с энергией 14.1 МэВ с ядрами. Особенностью установки является применение метода меченых нейтронов, позволяющего эффективно разделять фоновые и полезные события, а также точно отслеживать поток нейтронов. Выполнены тестовые измерения на ядрах 28Si, 12C и 16O, которые показали удовлетворительное согласие с доступными экспериментальными данными. В настоящей статье обсуждаются особенности конструкции установки и методика обработки полученных экспериментальных данных.
Показать АннотациюСуществование и устойчивость стационарного решения в двумерной системе реакция-диффузия с медленной и быстрой компонентами
Существование и устойчивость стационарного решения в двумерной системе реакция-диффузия с медленной и быстрой компонентами
Н. Н. Нефедов, К. А. Коцюбинский
В работе исследуется существование устойчивого стационарного решения в системе уравнений реакция-диффузия с медленной и быстрой компонентами в двумерном по пространственной переменной случае. Доказана теорема существования стационарного решения с пограничными слоями в случае краевых условий Дирихле, построено его асимптотическое приближение, получены условия асимптотической устойчивости по Ляпунову этого решения. В основе исследований лежит асимптотический метода дифференциальных неравенств, примененный к новому классу задач. Этот результат является практически важным как для различных приложений, описываемых аналогичными системами, так и для применения численных методов стационирования при решении эллиптических краевых задач.
Показать АннотациюМашинное обучение в задаче экстраполяции вариационных расчетов в ядерной физике
Машинное обучение в задаче экстраполяции вариационных расчетов в ядерной физике
А. И. Мазур$^1$, Р. Э. Шарыпов$^1$, А. М. Широков$^2$
Предложен модифицированный метод машинного обучения, использующий ансамбль искусственных нейронных сетей для экстраполяции на случай бесконечного базиса энергий, полученных в вариационных расчетах, в частности, в модели оболочек безинертного кора (МОБИК). Используется новая топология нейронной сети, сформулированы критерии отбора как данных, используемых для обучения, так и обученных нейронных сетей для статистического анализа результатов. Метод апробирован на тестовой задаче экстраполяции энергии основного состояния дейтрона с NN-взаимодействием Nijmegen II и позволяет получать устойчивые результаты с высокой статистической достоверностью. Выполнена экстраполяция расчетов в МОБИК c NN-взаимодействием Daejeon16 энергий основных состояний ядер 6Li и 6He.
Показать АннотациюВлияние ионно-кластерной бомбардировки на грубо полированную поверхность пластин монокристаллического германия
Влияние ионно-кластерной бомбардировки на грубо полированную поверхность пластин монокристаллического германия
И. В. Николаев, Н. Г. Коробейщиков, А. В. Лапега
Исследована обработка поверхности монокристаллического германия ионно-кластерным пучком аргона. Исходная поверхность пластин германия бомбардировалась кластерными ионами аргона с высокой (105 эВ/атом) и низкой (10 эВ/атом) удельной энергией. Используя атомно-силовой микроскоп, получены изображения и проведено сравнение топографии поверхности до и после ионно-кластерной бомбардировки. С помощью функции спектральной плотности мощности шероховатости продемонстрировано сглаживание поверхности в диапазоне пространственных частот: 1) ν = 1−8 мкм^−1 – для высокоэнергетического режима; 2) ν = 0.7−2.5 мкм^−1 – для низкоэнергетического режима.
Показать АннотациюОсобенности диффузных волновых полей в рассеивающих средах с градиентами коэффициента преломления
Особенности диффузных волновых полей в рассеивающих средах с градиентами коэффициента преломления
Я. А. Илюшин$^{1,2}$
В настоящей работе исследуется перенос излучения в средах с градиентами коэффициента преломления. Выводятся асимптотики распределений интенсивности в окрестностях сингулярных направлений. Формулируются критические условия появления сингулярных распределений интенсивности в полях рассеянного излучения в среде. Показывается, что сингулярные радиационные поля в таких средах могут порождаться в том числе несингулярными конфигурациями источников излучения. Проверка полученных результатов проводится непосредственным сравнением с результатами численных расчетов методом статистического моделирования Монте-Карло.
Показать АннотациюРасчет поверхностной энергии связи в сплавах NixPdy с помощью теории функционала плотности
Расчет поверхностной энергии связи в сплавах NixPdy с помощью теории функционала плотности
С. С. Москаленко, Ю. А. Мелкозерова, А. Е. Иешкин, И. К. Гайнуллин
В работе с помощью теории функционала плотности были рассчитаны энергии поверхностной связи для чистых металлов Ni и Pd. Были получены значения равные 5,32 эВ и 4,65 эВ соответственно, что является хорошей точностью для первопринципных расчетов. В работе также были произведены расчеты энергии поверхностной связи для разных конфигураций сплавов NiPd с концентрацией никеля и палладия 66%, 50%, 33%. Для каждого типа решеток были произведены расчеты как для энергии поверхностной связи Ni, так и для Pd. Моделировалось несколько видов решеток, и было получено, что средние значения энергии поверхностной связи Ni и Pd равны: 5,02 эВ и 4,36 эВ соответственно в сплаве с концентрацией Ni равной 50%; 4,89 эВ и 4,22 эВ соответственно в сплаве с концентрацией Ni равной 66%; 5,12 эВ и 4,40 эВ соответственно в сплаве с концентрацией Ni равной 33%.
Показать АннотациюГенерация и регистрация гармоник высокого порядка в приповерхностной лазерной плазме мощными лазерными импульсами в режиме кильватерного излучения и релятивистского осциллирующего зеркала
Генерация и регистрация гармоник высокого порядка в приповерхностной лазерной плазме мощными лазерными импульсами в режиме кильватерного излучения и релятивистского осциллирующего зеркала
А. В. Митрофанов$^{1,2,3}$, М. В. Рожко$^{1,2}$, М. М. Назаров$^3$, Н. В. Якушкин$^{1,2}$, Я. О. Романовский$^{1,2}$, А. А. Воронин$^{1,2}$, А. Б. Федотов$^{1,2}$, Д. А. Сидоров-Бирюков$^{1,2,3}$
Разработана универсальная методика генерации и детектирования высоких гармоник при облучении поверхности твердого тела субрелятивистскими и релятивистскими лазерными импульсами. Проанализированы особенности спектров гармоник, возникающие при использовании параметрической лазерной системы среднего ИК диапазона и лазерной системы на основе усиления чирпированных импульсов ближнего ИК диапазона. Экспериментально зарегистрированы спектры гармоник с длиной волны до 35 нм, которые можно использовать в качестве источника когерентного излучения в области экстремального УФ.
Показать АннотациюИсследование рассеяния света молекулами гемоглобина при воздействии хлорида железа (III) и pH
Исследование рассеяния света молекулами гемоглобина при воздействии хлорида железа (III) и pH
В. В. Гибизова, Г. П. Петрова, И. А. Сергеева, К. В. Федорова
Во многих литературных источниках рассматриваются заболевания связанные с белком гемоглобином [1], [2]. В современном мире страдают от анемии более 800 млн. людей [3]. Оценка уровня гемоглобина в системе кровообращения является одним из способов диагностики анемии. Белок гемоглобин также является перспективным источником биоактивных пептидов [4]. Целью работы было выявить причины, приводящие к изменению конформации данного белка. До сих пор остается неясным, что именно вызывает нарушения его функциональности. В работе изучался человеческий гемоглобин фирмы Sigma H7379, все эксперименты проводились на спектрометре динамического рассеяния света Photocor Complex. Экспериментальные данные были получены с помощью оптических методов статического и динамического рассеяния света. В работе был проведен анализ поведения белковых молекул гемоглобина в водных и в водно-солевых растворах при изменении параметров раствора (pH, добавление хлорида железа III). При значениях pH<(3.56±0.15) и pH>(10,4±0,2) молекула гемоглобина претерпевала конформационные изменения, в результате которых происходил распад четвертичной структуры на alpha\beta– димеры и отдельные alpha- и beta-глобулы. В результате работы получено, что добавление FeCl_{3} в водные растворы гемоглобина увеличивает размеры и массу рассеивающих частиц, что можно объяснить адсорбцией ионов Fe^{3+} на поверхности белка. Но при достижении определенной концентрации FeCl_{3} pH раствора понижался настолько, что происходили конформационные изменения гемоглобина, которые приводили к распаду его четвертичной структуры. Данные результаты могут быть учтены при создании лекарственных препаратов для лечения анемии и других заболеваний, связанных с белком гемоглобином.
Показать АннотациюФеноменологические модели фазовых переходов с многокомпонентными взаимодействующими параметрами порядка: построение и классификация методами теории особенностей
Феноменологические модели фазовых переходов с многокомпонентными взаимодействующими параметрами порядка: построение и классификация методами теории особенностей
С. В. Павлов
Построены феноменологические модели фазовых переходов для двух взаимодействующих параметров порядка – однокомпонентного и двухкомпонентного. Построение проводилось исходя из числа управляющих параметров, зависящих от внешних термодинамических условий, методами эквивариантной теории катастроф (теории особенностей), учитывающей симметрию параметров порядка. Проведена классификация феноменологических моделей по числу управляющих параметров. Построены фазовые диаграммы моделей и рассчитана теоретическая температурная зависимость теплоемкости, которая показала удовлетворительное качественное соответствие с экспериментальной зависимостью в кристалле эльпасолита Rb2KInF6.
Показать АннотациюЛокальная магнитная проницаемость метаповерхности в МГц и ГГц диапазонах
Локальная магнитная проницаемость метаповерхности в МГц и ГГц диапазонах
А. В. Сацкий, Н. С. Перов
Работа посвящена изучению магнитного отклика метаповерхности из расщепленных кольцевых резонаторов (метаатомов) в МГц и ГГц диапазонах. Предложена новая методика расчета локальной магнитной проницаемости метаповерхности в МГц диапазоне частот, учитывающая конечные размеры элементов и впервые получен результат такой степени точности совпадения с экспериментальными значениями. В ГГц диапазоне учтены также такие факторы, как эффект запаздывания, неоднородное распределение тока в метаатоме и усложнение характера взаимодействия метаатомов по сравнению с МГц диапазоном, в частности, возникновение электрического взаимодействия между ними.
Показать АннотациюРаспределение энергии в спектрах звезд, находящихся на поздних стадиях эволюции
Распределение энергии в спектрах звезд, находящихся на поздних стадиях эволюции
А. М. Татарников$^{1,2}$, С. Г. Желтоухов$^{1,2}$, Е. Д. Малик$^{1,3}$
В работе представлен каталог, содержащий сведения о распределении энергии в спектрах 263 звезд в диапазоне длин волн 0.4~- 100~мкм, находящихся на поздних стадиях эволюции и наблюдавшихся космической обсерваторией ISO. Для каждого объекта каталога по сглаженным кривым распределения энергии получены оценки наблюдаемых болометрических потоков. Каталог доступен на сайте https://infra.sai.msu.ru/sai_lss_sed} как в виде таблицы, так и в машиночитаемом формате. Показано, что для указанной выборки объектов ISO SWS спектры в диапазоне 2.4~- 45~мкм лишь в 60\% случаев соответствуют общей форме континуума, и могут быть использованы без перекалибровки. Проведен отбор углеродных звезд, доступных инфракрасным наблюдениям из обсерваторий МГУ. Для части из них получены первые оценки блеска в полосах $K, L$ и $M$ с новой ИК камерой LMP 2.5-м телескопа КГО.
Показать АннотациюЗависимость температурных режимов планетных атмосфер в Солнечной системе от продолжительности годового цикла
Зависимость температурных режимов планетных атмосфер в Солнечной системе от продолжительности годового цикла
И. И. Мохов
Представлены результаты сравнительного анализа различных характеристик температурных режимов атмосфер планет Солнечной системы и их зависимости от орбитальных параметров, в частности от продолжительности и угловой частоты годового цикла. В том числе отмечена корневая зависимость от угловой частоты сухо-адиабатического градиента температуры. Зависимость равновесной температуры планет в виде корня кубического угловой частоты годового цикла связана с третьим законом Кеплера. Для Венеры, Земли, Марса, Юпитера, Сатурна проявляется корневая зависимость высоты однородной атмосферы и тропосферы от продолжительности годового цикла, отмечены особенности атмосфер наиболее удаленных от Солнца планет – Урана и Нептуна.
Показать АннотациюВолны цунами у юго-восточного побережья о. Сахалин, вызванные извержением вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай 15 января 2022 года по наблюдениям донными волнографами
Волны цунами у юго-восточного побережья о. Сахалин, вызванные извержением вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай 15 января 2022 года по наблюдениям донными волнографами
Д. П. Ковалев, П. Д. Ковалев
Проведено наблюдение за волнением (колебаниями уровня моря) в прибрежной акватории юго-восточного побережья о. Сахалин с ноября 2021 г. по май 2022 г., с использованием донных высокоточных измерителей АРВ-14К с секундной дискретностью. Анализ полученных временных рядов выявил наличие аномальных волн в диапазоне периодов волн цунами в январе 2022 года. Показано, что обнаруженные 15 января 2022 г. волны с периодами 15 мин - 4 ч, значительно выделяющиеся над фоном, связаны с вулканогенными волнами цунами. Спектральный анализ временных рядов показал, что обнаруженный после извержения вулкана максимум в спектрах колебаний уровня моря близок к периоду первой моды шельфовой сейши. Это указывает на то, что приходящие волны цунами возбуждают в прибрежной зоне шельфовые сейши, а также способствуют генерации продольных и поперечных сейш в зал. Мордвинова. Анализ временных рядов позволил установить, что спектральная плотность колебаний уровня моря для интервала времени начала извержения вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай с 21 декабря 2021 г. до 11 января 2022 г. значительно отличается от спектральной плотности для времени плинианского извержения вулкана. Анализ статистических характеристик колебаний уровня моря выполненный по двухсуточным рядам в диапазоне периодов 1 мин – 4 ч для фонового волнения и цунами показал увеличение среднеквадратичного отклонения в 3.5 раза для временного ряда содержащего волны цунами. Установлено, что для временных рядов фона и содержащих волны цунами, коэффициенты асимметрии и эксцесса мало отличаются от «гауссовых» значений. Это указывает на то, что приход волн цунами от далеких источников не нарушает существенно стационарность волнового поля в районе наблюдений.
Показать АннотациюВлияние гидрофобных частиц пыли на скорость испарения с поверхности воды
Влияние гидрофобных частиц пыли на скорость испарения с поверхности воды
И. Н. Иванова, О. Н. Мельникова
В работе экспериментально исследуется влияние естественной пыли, осажденной из воздуха, на скорость испарения с водной поверхности. Эксперименты проводились для неподвижной жидкости без обдува поверхности ветром и слабом ветре, не деформирующем поверхность, при постоянной скорости осаждения частиц. Показано, что скорость испарения является линейной функцией разности давления насыщенных паров у поверхности воды и парциального давления воздушной смеси при температуре и относительной влажности в лаборатории в начале процесса осаждения, когда доля закрытой пылью поверхности воды мала. С увеличением времени осаждения гидрофобные частицы собираются в конгломераты, уменьшая долю открытой поверхности и скорость испарения.
Показать Аннотацию