Preview

Ядерная физика и инжиниринг

Расширенный поиск
Том 13, № 1 (2022)
Скачать выпуск PDF

Радиационная стойкость материалов и аппаратуры

5-12 85
Аннотация

Одним из факторов, способных привести к разгерметизации оболочек твэлов при длительном хранении отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), является переориентация гидридов. В данной работе проведена оценка степени переориентации гидридов в необлученных газонаполненных образцах, изготовленных из материала оболочек твэлов реактора ВВЭР-1000 (Zr‒1% Nb) в условиях, имитирующих условия сухого хранения. Образцы с содержанием водорода 100 и 200 ppm были подвергнуты термомеханическим испытаниям по различным сценариям при окружных напряжениях в оболочке до 100 МПа. Было установлено, что степень переориентации гидридов и связанное с ней снижение пластичности материала оболочек незначительны. Наиболее значимым фактором, влияющим на степень переориентации, является уровень окружных напряжений.

Математическое моделирование в ядерных технологиях

13-15 63
Аннотация

Представлена практическая реализация схемы сквозной полиномиальной интерполяции хордовой и радиальной функций ортогональными полиномами Чебышева. Приведены выражения для первых семи полиномов обеих функций, приведены оценки ошибок, имеющих место при определении радиальной функции.

16-21 90
Аннотация

Исследование неустойчивостей, возникающих при взаимодействии пучка заряженных частиц с элементами камеры современных источников синхротронного излучения и коллайдеров, является необходимой задачей, поскольку получить требуемые параметры пучка в таких установках без их учета практически невозможно. Рассматривается условия возникновения микроволновой неустойчивости в проектируемом источнике синхротронного излучения четвертого поколения USSR с энергией 6 ГэВ и эмиттансом 70 пм. Исследуются возможности уменьшения еe влияния на параметры накапливаемого в кольце пучка и, как следствие, на выходные параметры установки.

Инженерное проектирование ядерно-физической аппаратуры

22-26 60
Аннотация

В работе представлены результаты расчета ЭДХ для бипериодической ускоряющей структуры с внутренними ячейками связи, предназначенной для линейного ускорителя инжекционного комплекса проекта источника синхротронного излучения 4-го поколения СИЛА. Рассмотрены вопросы ограничения ускоряющего поля структуры электрическими и магнитными полями на поверхности резонатора в S, C и X частотном диапазоне.

27-36 64
Аннотация

Исследованы способы повышения критической энергии для протонной опции коллайдера NICA. Применен метод суперпериодической модуляции градиентов квадруполей. Осуществлен выбор секступолей для подавления натуральной хроматичности и компенсации секступольной компоненты. Приведены параметры Твисса для предложенных структур, а также исследованы динамические апертуры и рабочие точки.

37-42 68
Аннотация

Рассмотрены два варианта подавления волн высшего типа (ВВТ) при помощи прямоугольных волноводов и гофрированных цилиндрических волноводов. Проведена их настройка, расчет электродинамических характеристика (ЭДХ) двух структур.

43-52 68
Аннотация

Описывается система создания тороидального магнитного поля в токамаке МИФИСТ. Система представляет собой единый тороидальный соленоид, состоящий из 12 медных витков, изготовленных из медной полосы варьируемой ширины. Форма полоидального сечения выбрана на основе условия безмоментности. Распределение угла наклона витков в тороидальном направлении по их длине подобрано эмпирически путeм численного моделирования исходя из условия минимизации рассеянных полей. Ожидаемая гофрировка магнитного поля на большом радиусе токамака составляет ~0.6%. Индуктивность соленоида и токоподводящих линий составляет ~37 мкГн, омическое сопротивление ~12 мОм. При поднятии тороидального поля наблюдалось создание напряжения на обходе ~3 В.

Ускорители заряженных частиц для ядерных технологий

53-58 53
Аннотация

Радиоизотопы, вплоть до настоящего времени, являются одним из наиболее используемых источников гамма-излучения. Популярность таких источников объясняется компактностью, дешевизной и чистотой энергетического спектра излучения. Тем не менее, современная тенденция, заданная МАГАТЭ, направлена на замену таких источников альтернативными технологиями, в связи с риском аварий, утечек или их нелегального использования. В качестве замены радиоактивных источников можно использовать тормозное излучение, получаемое с помощью ускорителей электронов. Однако для того, чтобы стать адекватной заменой радиоизотопам, ускорители должны иметь сравнимые с ними вес, размеры и стоимость. В данной статье будет продемонстрирован ускоритель, разрабатываемых в компании RadiaBeam для замены таких радиоизотопов как Co-60.

59-63 66
Аннотация

В работе рассматривается схема питания гибридного ускорителя с секциями на стоячей и бегущей волнах, соединенными через ферритовый циркулятор от автогенератора. На примере ускорителя с выходной энергией пучка 10 МэВ и током 300 мА определены параметры ускоряющих секций и характеристики чувствительности к изменениям параметров ячеек. Рассмотрены вопросы стабилизации питающего автогенератора.

64-67 50
Аннотация

Исследовалась устойчивость метода управления ориентацией оси поляризации в заданной точке ускорителя посредством спин-навигаторных соленоидов к ошибкам установки поворотных магнитов кольца. Для этого было оценено изменение компонент инвариантной оси прецессии спина, вызванное “неидеальностью” структуры накопительного кольца, работающего в спин-прозрачном режиме. Изучалось поведение вектора поляризации в данной структуре; были сделаны выводы о возможности задания направления поляризации посредством “навигаторных” соленоидов в области детектора.

Физика газового разряда и плазмы

68-72 69
Аннотация

Исследовано формирование потоков ионов лазерной плазмы аксиально-симметричными магнитными полями. Разработан алгоритм формирования потока ионов и проведен компьютерный эксперимент. В результате компьютерного и физического экспериментов показана возможность получения ионных пакетов на выходе лазерно-плазменного источника ионов с длительностью превышающей несколько микросекунд, содержащих более ~1012 частиц на пролетном расстоянии около двух метров.

73-78 84
Аннотация

Рассматривается эмиссия коротких электронных сгустков с большим зарядом в высокочастотных пушках. При пикосекундных длительностях лазерного импульса и наличии сильного электрического поля на катоде, картина сильно отличается от традиционного механизма эмиссии, ограниченной пространственным зарядом вылетающих частиц. В этом случае необходимо учитывать влияние положительного заряда, динамически возникающего на поверхности катоде, связанного с разностью скоростей фотоэлектронов, покидающих полупроводниковую плeнку фотокатода, и скоростью электронов, поступающих в область эмиссии. Сравнение результатов расчетов с экспериментальными данными, полученными на установке для тестирования фотоинжекторов в PITZ (DESY, Zeuthen, Германия), показало хорошее согласие.

79-84 83
Аннотация

Впервые реализована генерация терагерцового NH3-лазера с оптической накачкой “длинными” (~100 мкс) импульсами электроионизационного СО2-лазера, причем одновременно с наносекундным разрешением измерены импульсы излучения NH3-лазера и “длинные” импульсы СО2-лазера-накачки. Определены длительности генерации и задержки начала генерации NH3-лазера относительно начала импульса накачки в зависимости от энергии СО2-лазера. Измерены длины волн терагерцового излучения NH3-лазера при накачке линией 9R(30) СО2-лазера: 67.2, 83.8 и 88.9 мкм.

85-90 68
Аннотация

Рассмотрены процессы деградации тонкопленочных электрохромных модулей в ходе их циклирования, связанные с блистерообразованием в PVD-осаждаемых оксидных  слоях вольфрамовых электродов. Показано, что блистерообразование связано с накоплением в вольфрамовых пленках радикальных компонент из нижележащих слоев тонкопленочной структуры модулей. Проведена по средствам термодесорбционной спектроскопии оценка проницаемости керамических вольфрам-оксидных слоев в зависимости от их стехиометрии и предложены пути улучшения циклической устойчивости вольфрамовых слоев через их реакционное осаждение из плазмы магнетронного разряда в условиях дефицита реакционной компоненты смеси рабочих газов.

Взаимодействие плазмы, пучков частиц и излучения с веществом

91-98 62
Аннотация

Экспериментально исследуется внутрирезонаторное преобразование частоты излучения CO-лазера в нелинейном кристалле ZnGeP2 в условиях некритичного газового синхронизма. Рассмотрены различные конфигурации лазерного резонатора, в одной из которых сам нелинейный кристалл служил выходным зеркалом. Осуществлена перестройка спектра преобразованного излучения в коротковолновую область за счет температурной перестройки фазового синхронизма в нелинейном кристалле. Максимальная средняя мощность генерации суммарных частот c кристаллом ZnGeP2 была получена при комнатной температуре кристалла и выходном зеркале, имеющем пропускание T ~ 10% для основной частоты, и достигала ~7.0 мВт. Отношение мощностей излучения на суммарных частотах и CO-лазера, выходящего из резонатора, составило ~16%, что оказалось выше значения, полученного ранее с кристаллом BaGa2GeSe6 (11.5%) на той же лазерной установке.

99-104 67
Аннотация

Авторами в составе рабочей группы HWW эксперимента ATLAS на LHC исследованы события с двумя лептонами и двумя адронными струями для изучения свойств стандартного бозона Хиггса в механизме рождения за счет слияния векторных бозонов в канале распада HWW*→ℓνℓν. Анализ проводился на полной статистике событий протон-протонных столкновений за 2015–2018 гг. при энергии в их системе центра масс 13 ТэВ. Для событий с электроном и мюоном в конечном состоянии исследование завершено. Рассчитаны наблюдаемая и ожидаемая статистические значимости сигнала от бозона Хиггса без учета систематических погрешностей. Начато также исследование конечных состояний с двумя мюонами и двумя электронами в случае двух и более адронных струй: предложены критерии отбора событий сигнала от H-бозона и выбрана стратегия для вычитания основного фона от процессов Дрелла–Яна. Показано, что экспериментальные кинематические распределения воспроизводятся моделированием методами Монте-Карло.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-5629 (Print)
ISSN 2079-5637 (Online)