В данной работе исследуются протравленные каналы особой формы, возникшие в процессе поиска сверхтяжелых ядер в оливинах из метеоритов. Рассматривается возможность появления треков такой формы за счет электронов, проникающих в оливин на расстояние несколько микрометров от трека. Приводятся результаты расчетов, связанные с пространственно-временным развитием электронного ливня в процессе прохождения тяжелого иона через оливин. Показано, что объяснить наблюдаемый эффект только наличием δ-электронов не удается. Кроме того обсуждается соответствие ряда предположений некоторых моделей прохождения ионов через вещество полученным характеристикам δ-электронов.

Начиная с 1960-х гг, для регистрации осколков деления ядер применяются твердотельные трековые детекторы из стекла [1–3] с высокой эффективностью регистрации, малочувствительные к свету, фону бета- и гамма-излучениям и имеющие низкий собственный фон. В результате прохождения многозарядного иона в стеклах возникает скрытое изображение в форме остаточных дефектов вдоль трека частицы шириной ~10 нм, которые выявляются химическим травлением. Протравленные следы наблюдаются в оптическом микроскопе как углубления конической формы с вершиной, совпадающей с траекторией частицы, и с диаметром на поверхности стекла порядка 5–10 мкм. По сравнению с другими твердотельными детекторами многозарядных ионов (слюдами, пластиками), стекла обладают рядом преимуществ, в частности, отсутствием слоистости, препятствующей восстановлению полной длины трека. Особо необходимо отметить спектрометрическое свойство стекол, а именно пропорциональность линейного размера зоны травимых дефектов заряду частицы, замедляющейся в детекторе до остановки. Это свойство позволяет установить зависимость между зарядом частицы и геометрическими параметрами трека. Использованные авторами фосфатные стекла относятся к материалам, в которых основной стеклообразующей компонентой является пятиокись фосфора P2O5. Такие стекла, в частности, ранее были успешно применены в эксперименте по поиску 105 элемента по спонтанному делению в 1969 г. в ЛЯР ОИЯИ [4]. Перед авторами, успешно реализующими автоматизированную обработку трековых детекторов [5], была поставлена задача создания off-line автоматизированной методики поиска редких событий распада сверхтяжелых ядер с целью регистрации многозарядных ионов и определения их характеристик.

Повышенные механические свойства дисперсно-упрочненных оксидами (ДУО) сталей обусловлены в основном высокой плотностью однородно распределенных оксидных включений. Хорошо известно, что некоторые легирующие элементы, такие как Ti, V, Al, … играют важную роль в образовании оксидов/нанокластеров и влияют на плотность и размер этих включений. В данной работе мы изучили широкий спектр ДУО сталей, содержащих различные легирующие элементы. Микроструктурный анализ выполнен методами просвечивающей электронной микроскопии и атомнозондовой томографии. В стали обнаружены различные типы включений: оксиды типа Y–Ti–O или Y–Al–O размерами ~2–15 нм, а также нанокластеры (2–5 нм), обогащенные по Y, O, Cr, а также по Ti, V, Al, если эти элементы присутствуют в материале. Было показано, что основной клад в упрочнение сталей вносят оксиды, и только в сталях Austenitic ODS и 14Cr ODS вклад кластеров оказался сопоставим с вкладом оксидов.

Формирование аномальных частиц (гранул), с существенно отличным содержанием микро-легирующих элементов внедрения углерода и бора, характеризует неоднородность состава быстрозакаленных частиц порошков жаропрочных суперсплавов на основе Ni и коррозионно-стойких сталей, изготовленных методом PREP. Детальное многоуровневое экспериментальное исследование микроструктуры PREP порошков и ПМ ГИП-компактов суперсплавов на основе Ni и коррозионностойких сталей проведено с целью выявления особенностей микроструктуры аномальных гранул в исходном и консолидированном состоянии. Использовались прямые ядерные методы активационной авторадиографии по углероду, трековая авторадиография по бору, металлография, SEM, EDX и OIM. Выявлено существенное влияние углерода и бора на дендритную сегрегацию карбидо- и боридо-образующих легирующих элементов в аномальных гранулах. Установлены особенности поведения углерода и бора, определяющие формирование микроструктуры аномальных гранул и их сохранение в ПМ ГИП компактах.

Рассмотрен D–3 He (дейтерий–гелий-3) топливный цикл, который представляет компромиссный вариант для термоядерного синтеза – экологически чище, чем D–T (дейтерий–тритий), практически как безнейтронная p–11B (протон–бор-11) реакция. Интерес к таким малорадиоактивным топливам проявляют венчурные компании, финансируемые из частных источников. Приведен обзор параметров и типов удержания плазмы в подобных планируемых энергетических реакторах и установках. Обсуждаются вопросы добычи гелия-3, в работе также проведена оценка запасов изотопа гелия-3 на планете Земля. Рассмотрены разные возможные приложения малорадиоактивных и безнейтронных реакций и топливных циклов.

В работе представлены результаты расчетов координатного разрешения и коэффициента режекции адронов для простого е/γ-детектора, состоящего из свинцового конвертора и расположенного за ним годоскопа. Для моделирования электромагнитных ливней, вызванных в конверторе электронами и адронами с энергиями до 1 ТэВ, использовался пакет GEANT4. Показано, что наилучшее координатное разрешение для электронов достигается при толщине конвертора, близкой к положению tmax максимума ливня. Например, при энергии электронов 200 ГэВ с годоскопом из 2 мм стрипов оно составляет σ = 89 мкм, если для оценки координаты использовать метод “усеченного среднего”. Оптимальная толщина конвертора для режекции адронов также близка к tmax. Для пучка электронов и протонов с энергией 200 ГэВ можно достичь коэффициента режекции 10–4 при эффективности регистрации электронов 0.9, если использовать только данные о множественностях заряженных частиц. Информация о пространственном распределении ливневых частиц после конвертора позволяет дополнительно усилить режекцию в несколько раз.

В работе рассматривается дифракционное излучение, которое возбуждается при пролете электрона вблизи кластера из двух взаимодействующих частиц субволнового размера. Взаимодействие проявляется в том, что поле излучения от каждой частицы определяется не только внешним полем электрона, но и полем соседней частицы. Исходя из полученных выражений для поля излучения, определена функция поляризуемости кластера, которая характеризует его отклик на поле электрона как целого. Интересно, что полученная функция отклика кластера на внешнее поле даже в рамках линейной теории в общем случае зависит от самого внешнего поля.