№ 4 (2018)
Скачать выпуск
PDF
Виктор Васильевич Беляев,
Филипп Иванович Высикайло,
Михаил Михайлович Кузнецов,
Виктор Валентинович Веденяпин,
Николай Владимирович Классен
8-27 73
Аннотация
Конференция стала важным научным мероприятием по мультидисциплинарной тематике в различных природных, технических и социальных явлениях, устройствах и материалах - электроника, физика, химия, биология, математика, техника, информатика, медицина и др. На конференции обсудили современный уровень теоретических и экспериментальных достижений в электродинамике и статистической физике для их применения при создании современной элементной базы макро-, микро- и наноэлектроники. На конференции рассматривалось значение идей выдающегося физика-теоретика А.А. Власова и их использование в современной науке и технике.
28-35 67
Аннотация
Работы выдающегося физика-теоретика, лауреата Ленинской премии, профессора Московского университета А. А. Власова «О вибрационных свойствах электронного газа...», в которых было представлено кинетическое уравнение самосогласованного поля для плазмы, оказали большое влияние на развитие статистической физики в целом. Идеи приближения самосогласованного поля широко используются в физике конденсированного состояния. В данной статье рассматривается современная статистическая физика жидких кристаллов, основанная на методе функций распределения (или статистических операторов комплексов молекул) и вариационных принципах. Обсуждаются особенности структуры, иерархия масштабов, спонтанное нарушение симметрии, концепция квазисредних, фазовые переходы, роль многочастичных взаимодействий и вопросы моделирования жидкокристаллического состояния.
36-53 67
Аннотация
Предложена математическая модель учёта бесконтактного нагрева электронов дальнодействующим электрическим полем в области заряженных структур, в частности в верхних слоях атмосферы отрицательно заряженной Земли. По соотношению Эйнштейна-Смолуховского (вернее Нернста-Таунсенда) впервые на базе экспериментальных значений плотности числа частиц воздуха - N аналитически рассчитан возможный профиль температуры - Te электронов в мезосфере и ионосфере, в зависимости от заряда Земли и расстояния до её поверхности. Установлено, что на высотах порядка 36 км над поверхностью отрицательно заряженной до 500 000 Кл Земли параметр E/N достигает пробойных значений (100 Тд), и, следовательно, на этих высотах загорается самостоятельный разряд. На этих высотах может развиваться компенсационный слой положительного объёмного заряда (стоячая ударная волна электрического поля). Там же в процессах рождения плазмы важны процессы прямой ионизации частиц воздуха электронами в электрическом поле отрицательно заряженной Земли. Расчёты параметров электронов в атмосфере и ионосфере сравниваются с имеющимися экспериментальными наблюдениями. На базе математической модели впервые аналитически получен для мезосферы и ионосферы отрицательно заряженной Земли профиль (от высоты над уровнем моря) концентрации электронов ne. Сравнение этих результатов с экспериментальными наблюдениями показывает, что переходные профили концентрации электронов в мезосфере и ионосфере Земли определяются процессами амбиполярного дрейфа, обусловленного различными зависимостями дрейфовых скоростей электронов и ионов от напряжённости электрического поля. Полученные результаты представляют практический интерес для разработчиков таких систем как ГЛОНАСС и GPS.
54-65 59
Аннотация
Показано, как кольца Сатурна возникли из протопланетных ледяных частиц, движущихся вокруг планеты по хаотическим орбитам после появления магнитного поля Сатурна вследствие электромагнитных явлений. Из-за диамагнетизма и сверхпроводимости ледяных частиц все их хаотические орбиты постепенно переместились в плоскость магнитного экватора и образовали сомбреро-диск из колец и зазоров. Частицы колец Сатурна отделены друг от друга вытесненным из них магнитным полем. В итоге каждая частица оказывается запертой в трёхмерной магнитной яме, в том числе и за счёт явления квантовых вихрей Абрикосова. Этот механизм действует даже в том случае, если частицы могут иметь малую долю сверхпроводника. Кроме дефрагментации из-за гравитации ледяного тела размером с Титан, подлетевшего к Сатурну, столкновения с обломками приблизившейся Луны и метеоритами определённый вклад в кольцевую материю также могут вносить частицы замёрзшей воды, генерируемой гейзерами спутников Сатурна из-за магнитной связи между планетой и её спутниками, и это может даже создать новое кольцо. Из этого следует, что кольца были созданы в раннее время возникновения магнитного поля системы Сатурна.
66-83 81
Аннотация
Авторами статьи обсуждена новая модель сверхпроводимости (СП), предложенная в работах В.А. Чижова. Новая модель позволяет глубже понять механизм возникновения СП и объяснить многие экспериментальные факты на основе теории процессов, происходящих в идеальном дефекте кристаллической решётки - двойниковой границе (МСП-ДГ). С помощью МСП-ДГ дана трактовка эффекта Мейснера-Оксенфельда, изучено образование, эволюция и разрушения вихрей Абрикосова и связанных с ними крип токов. Проведено количественное сопоставление теоретических оценок МСП-ДГ с экспериментальными данными. Показано хорошее соответствие. Предложены способы борьбы с крип током. Описаны материалы, в том числе новые, которые в соответствии с теорией МСП-ДГ должны обладать улучшенными свойствами высокотемпературной сверхпроводимости. Сформулированы перспективные направления дальнейших исследований.
84-91 61
Аннотация
В свете калибровочной полевой теории на решетке обсуждаются лиотропные нематические жидкие кристаллы, проявляющие самоорганизованное течение, так называемые активные нематики. Эволюция топологических дефектов в таких системах взаимосвязана с этим потоком. Тип фазового перехода «нематик-изотропная» фаза в активных нематиках может быть отличен от такового в системах без активности.
92-111 80
Аннотация
Авторами представлен обзор методов повышения коррозионной стойкости твэлов тепловых и быстрых ядерных реакторов с использованием модификации поверхности и нанесения покрытий с целью повышения безопасности и эффективности эксплуатации ядерного топлива. Показаны результаты испытаний, проведённых в АО «ГНЦ РФ ТРИНИТИ», покрытий на оболочках твэлов из стали ЭП-823-Ш, рассматриваемой для использования в РУ БРЕСТ-ОД-300, и из циркониевого сплава Э110 - «локомотива» отечественной ядерной энергетики. Коррозионные испытания экспериментальных образцов оболочек твэлов с покрытиями Al, Al2O3, Cr в жидком свинце при высоком содержании кислорода и температуре 650-720 °С (для стальных оболочек) и на воздухе при температуре 1100 °С (для циркониевых оболочек) продемонстрировали практически полное подавление коррозии. Выявлены физические барьеры применимости покрытий в качестве защитных слоёв на оболочках твэлов: фреттинг-коррозия оболочек твэлов, проблема низкой жаропрочности оболочек твэлов, проблема высокого остаточного энерговыделения твэлов, отсутствие эффекта самозалечивания защитных керамических покрытий, проблема низкотемпературного радиационного охрупчивания покрытий. Предложены пути решения проблем защиты ядерных энергетических установок.
Степан Эрвандович Саркисов,
Владимир Васильевич Рябченков,
Валентин Александрович Юсим,
Сергей Владимирович Петров,
Татьяна Александровна Сазыкина,
Игорь Викторович Говорун
112-121 84
Аннотация
Проведены комплексные исследования по изучению процесса химического взаимодействия щелочноземельного Ca-Mg сплава с компонентами воздушной среды с целью выяснения перспективы использования активных металлов в качестве альтернативы геттерным материалам, используемым для газоочистки. Экспериментально по масс-спектрам определена сорбционная активность Ca-10%Mg сплава относительно основных и побочных газообразных компонент. Описаны все химические реакции, протекающие при сорбции газообразных компонент, которые обусловливают общую кинетику протекающих процессов.
Степан Эрвандович Саркисов,
Владимир Васильевич Рябченков,
Валентин Александрович Юсим,
Михаил Юрьевич Сметанин,
Олег Карипович Шайхатаров,
Алексей Сергеевич Самонов
122-126 62
Аннотация
Предложен способ направленного поиска кристаллических сцинтилляторов с заранее заданными свойствами по чувствительности к нейтронному и γ-излучению путём изменения параметра Z в зависимости от состава кристаллической матрицы. В качестве матриц выбраны разупорядоченные фторсодержащие кристаллические среды. Рассчитаны значения изменения параметра Z для кристаллических твёрдых растворов смешанных кристаллов Li(Y1-xLux)F4 и Ba(Y1-xYbx)2F8 в диапазоне коэффициента «х» от 0 до 1.
Артем Викторович Басалаев,
Юрий Юрьевич Клосс,
Дмитрий Юльевич Любимов,
Игорь Евгеньевич Квасов,
Павел Вадимович Шувалов,
Дмитрий Валерьевич Щербаков,
Александр Алексеевич Захаров
127-139 58
Аннотация
Данная работа посвящена моделированию поведения газообразных продуктов деления: Kr и Xe в межэлектродном зазоре ядерной энергетической установки. Для проведения анализа используется метод численного решения уравнения Больцмана с использованием двумерных сеток. Для моделирования процессов был реализован программный комплекс, позволяющий проводить вычисления на кластерной архитектуре за счёт разделения пространственных ячеек между параллельными узлами. Были получены данные по распределениям ГПД в полости межэлектродного зазора в состоянии термодинамического равновесия с заданными граничными условиями.
140-149 64
Аннотация
С использованием аналитического метода дискретных скоростей построено решение задачи о течении Куэтта. Эволюция газа описана с использованием Бхатнагар, Гросс, Крук модели уравнения Больцмана. Описание взаимодействия молекул газа со стенками канала выполнено с использованием модели зеркально-диффузного отражения Максвелла. Предложен алгоритм для нахождения макропараметров газа и приведены полученные на его основе результаты. Проведена верификация полученных результатов
Анатолий Львович Бугримов,
Виктор Владимирович Лаврентьев,
Сергей Витальевич Родэ,
Игорь Петрович Шапкарин
150-154 80
Аннотация
Предложена модель эволюции сферического сходящегося ударно-волнового импульса в рамках требования постоянства количества движения материала, вовлечённого в движения импульсом пилообразной формы.
155-166 57
Аннотация
Довольно общей постановкой задачи с целью изучения нестационарного процесса испарения (роста) аэрозольной капли сферической формы получены обобщения известных для скорости изменения радиуса капли формул, применяемых для квазистационарного и нестационарного процессов испарения (роста) капли. Полученные формулы по сравнению с названными формулами позволяют учитывать ряд дополнительных факторов, влияющих на скорость изменения радиуса капли. В их числе: кривизна поверхности капли, коэффициент поверхностного натяжения, начальная разница температур у поверхности капли, коэффициенты теплопроводности и температуропроводности парогазовой смеси, удельная теплота фазового перехода вещества капли, скачки концентрации и температуры, следовательно, и коэффициент испарения вещества капли. Проведён численный анализ полученных формул рассмотрением нестационарного процесса испарения капель воды. В частности, при этом сделан вывод о том, что границы применимости скачков концентрации и температуры при определённых значениях коэффициента испарения могут быть расширены на более крупные капли воды, чем это было до сих пор.
167-177 62
Аннотация
Авторами статьи найдены начальные и конечное предельные выражения для скорости изменения радиуса нестационарно испаряющейся аэрозольной капли. При этом учтены кривизна поверхности капли, коэффициенты поверхностного натяжения и удельной теплоты фазового перехода, а также скачки концентрации и температуры. Проведены численные расчеты для всех величин, содержащихся в найденных выражениях для капель воды разных размеров и при различных температурах среды. Выделены сходства и различия этих выражений, которые важно учитывать при выборе формул для вычисления времени полного испарения капель.
178-190 49
Аннотация
Исследовано гравитационное течение степенной жидкости над скользкой топографической подложкой. Поток жидкости, обусловленный гравитацией, предполагается устойчивым и ограниченным пределом малой амплитуды рифления стенки. В качестве аналитического подхода мы применяем интегральный метод пограничного слоя Кармана-Полхаузена и выводим асимптотическое уравнение, справедливое для довольно тонких плёнок. Полученные результаты подтверждают мнение о том, что резонанс связан с взаимодействием волновой плёнки с капиллярно-гравитационными волнами, движущимися против среднего направления потока. Основным фактором в работе является влияние условия скольжения на резонансные явления при различных степенных показателях n. Исследовано влияние различных параметров на свойства течения и резонансное число Рейнольдса через степенной индекс n.
ISSN 2949-5083 (Print)
ISSN 2949-5067 (Online)
ISSN 2949-5067 (Online)