Несмотря на тщательную оптимизацию, разделительная способность газовых центрифуг (ГЦ) всегда была меньше верхнего предела, определяемого формулой Дирака. Недавно было показано, что этот предел был сильно завышен. Тем не менее, разделительная способность современных ГЦ остается в несколько раз ниже уточненного нами верхнего предела. Целью данной работы является определение причин дефицита разделительной способности и определение мер, которые бы позволили ее повысить. Наш анализ показывает, что подавление разделения происходит в разреженных областях газа, где скорость радиальной диффузии превосходит скорость осевой конвекции. Это приводит к твердотельному распределению концентрации и подавлению разделения. Мы предположили, что увеличение плотности потока массы в разреженной области должно приводить к повышению разделительной способности ГЦ. В модели прямоточной ГЦ мы получили увеличение разделительной способности оптимальной ГЦ до величины всего в три раза меньше Дираковского верхнего предела за счет увеличения плотности потока массы в разреженной области.

В работе приведены результаты исследования поведения вакансионных дефектов в сплавах (Fe_100–xGa_x), содержащих от 16.5 до 33% Ga, полученные с помощью спектроскопии времени жизни позитронов (PALS). Установлено, что поведение вакансий в процессах упорядочения в сплавах с содержанием галлия x > 25 существенно отличается от сплавов с x < 25. Все исследованные сплавы, закаленные при 1000°С, содержат высокую концентрацию вакансионно-углеродных (VC) комплексов (> 2 · 10^–4 ат^–1), в которых время жизни позитронов линейно изменяется от ~ 160 пс при x = 16.5% до ~ 180 пс при x = 33% Ga. Наблюдаемые изменения времени жизни позитронов и соответствующие изменения концентрации вакансий коррелируют с периодами перестройки фазового состава образцов.

Представлены результаты детального изучения особенностей структуры и поведения бора в жаропрочном никелевом суперсплаве EP741NP, полученном по PM HIP технологии с использованием быстрозакаленного PREP порошка, при высокотемпературном испытании на сжатие. Испытания на сжатие цилиндрических образцов проводились при температуре 1050°С и скоростях деформации 10^–3 и 10^–4 с^–1. Метод трековой авторадиографии по бору в сочетании с методами металлографии LM, SEM, EDX и OIM применялись для выявления закономерностей влияния изменения структурно-фазового состояния при высокотемпературной деформации на особенности распределения бора. Метод трековой авторадиографии по бору обеспечивает возможность изучения макро-, мезо- и микро неоднородности распределения бора в корреляции с особенностями структурно-фазового состояния. Выявлен эффект динамического деформационного старения DSA с участием бора в зоне интенсивной пластической деформации и протекания динамической рекристаллизации DRX с образованием структуры DRX “ожерелье” при скорости деформации 10^–3 с^–1, заключающийся в интенсивной миграции бора в зоне пластической деформации с обогащением “ожерелья” бором и декорированием его дисперсными выделениями боридной фазы типа M₃B₂. Снижение скорости деформации до 10^–4 с^–1 приводит к нестабильности течения с проявлением эффекта типа Портевена–Ле Шателье PLC и локализации течения с проявлением зуба (PLC type serration) на кривой течения, на стадии разупрочнения (DRX softening) в условиях повышения неоднородности DRX структуры с образованием мезо полос сдвига PLC типа (PLC type shear bands), по сравнению со структурой DRX “ожерелье”. Выявленный эффект DSA с участием бора с образованием мезо полос сдвига PLC типа на стадии разупрочнения (DRX softening) аналогичен эффекту DSA с участием углерода и образованием полос сдвига PLC типа, декорированных дисперсными карбидами в суперсплавах на основе никеля и аустенитных коррозионно-стойких сталях на стадии деформационного упрочнения (Work hardening).

Разработка и применение многослойных полупроводниковых каталитических наноструктур на основе халькогенидов переходных металлов (ХПМ), обладающих заданной энергетической зонной структурой, представляет собой перспективное направление в водородной отрасли. Электрические поля в контактной области гетеропереходов способствуют разделению и ускоренному переносу неравновесных свето-индуцированных носителей в объеме фотоактивного материала нанокатализаторов. В работе исследована наноструктура и фотокаталитические свойства двухступенчатых гетероструктур MoS₂/WS₂/WSe₂, полученных методом импульсного лазерного осаждения. Достигнуто существенное увеличение фототока в гетероструктуре по сравнению с фотокатодами на основе отдельных пленок, входящих в состав гетероструктуры. Применение высоко информативных методов анализа (просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения, Рамановская спектроскопия), а также квантово-химические расчеты методом функционала плотности позволили выявить факторы, способные оказывать важное влияние на функциональные характеристики созданной гетероструктуры.

В данной работе исследуется характеристики CORC кабеля в качестве токонесущего элемента сверхпроводникового индуктивного накопителя энергии. Намотаны CORC кабели на основе промышленных ВТСП лент второго поколения (RE)Ba₂Cu₃O_7–x производства компании “С-Инновации” с одним и двумя слоями ВТСП ленты. Измерены значения критического тока кабелей в исходном состоянии и после деформации изгиба на диаметрах 50, 40, 23, 15, 10, 5 см (имитация намотки катушки). Проведена разработка численных моделей CORC кабелей и анализ их транспортных и тепловых характеристик. Определены подкритические режимы работы, места возникновения возможных тепловых нестабильностей системы, даны рекомендации по работе элементов в конструкции сверхпроводникового индуктивного накопителя энергии.

В работе была рассмотрена одномерная квантовая модель со сложной кинетической частью, воспроизводящей дисперсионное соотношение для электронов в графене. Система помещена в гармоническую ловушку. Для исследования задачи был разработан формализм континуального интеграла в пространстве волновых чисел и получен аналог формулы Фейнмана−Каца. На основе этого подхода было проведено моделирование методом гибридного Монте−Карло. Определена энергия основного состояния. В пространстве волновых чисел выявлено наличие инстантонов между конусами Дирака. Дополнительное исследование путем численного решения уравнения Шрёдингера в k-представлении позволило определить энергетический спектр и волновые функции в случае координатных ловушек разной силы. Выявлено, что благодаря нетривиальному дисперсионному соотношения наблюдается расщепление основного состояния и система является эффективно двухуровневой, несмотря на простоту координатного потенциала.

В настоящей работе представлены результаты анализа механизмов пиннинга на уровне отдельных типов радиационных дефектов при облучении открытых пленок YBCO на металлической подложке ионами железа. Показано, что введение дополнительных центров пиннинга без масштабного перекрытия потенциальных ям дефектов приводит к росту критического тока для колончатых и конических дефектов различного размера. В зависимости от величины внешнего магнитного поля относительный прирост критического тока образцов варьируется от 4 до 47%. При этом более глубокие дефекты приводят к улучшению транспортных свойств сверхпроводника в более высоких полях. В более высоких магнитных полях в условиях слабого собственного пиннинга и сравнительно низкой анизотропии свойств ВТСП, повышение критического тока YBCO для колончатых дефектов в несколько раз ниже, чем для конических.

В статье приводятся результаты верификации и валидации новой программы MNT-CUDA 3.0 в полномасштабных расчетах критических конфигураций водо-водяных стендов ZR-6 и ZR-6M и быстрой критической сборки БФС-49/1А. Данная инженерная программа повышенной точности ориентирована на выполнение нейтронно-физических расчетов активных зон различных типов реакторов методом Монте-Карло в многогрупповом приближении. В программе реализована возможность проведения вычислений на графических процессорах, что позволяет значительно сократить время выполнения расчетов реакторных установок. При этом MNT-CUDA 3.0 имеет гибкую модульную архитектуру. Модули формирования библиотек групповых констант позволяют проводить расчеты как с использованием данных, подготовленных с помощью прецизионных программ (MCU, MCNP), так и на основе данных из библиотеки групповых констант общего назначения БНАБ-РФ. Для расчета полномасштабных реакторных систем был разработан препроцессор, позволяющий скомпоновать геометрию рассматриваемой системы из произвольных примитивов. Это предоставило возможность описать бенчмарк-модели критических стендов ZR-6 и БФС без введения существенных упрощений. Приводится сопоставление результатов расчетов коэффициента размножения с экспериментальными значениями и сравнение с результатами расчетов прецизионных программ MCU и MCNP потвэльных потоков, скоростей генерации по энергетическим группам, радиального и аксиального распределения потоков.

Для задач создания table-top ускорителей заряженных частиц и ионных ловушек различных модификаций исследованы квантово-механических аспекты взаимодействия частицы с потенциалом, имеющим подвижные границы. Рассмотрен случай постоянной скорости расширения областей положительного и отрицательного потенциалов. На примере одномерной системы показано, что поведение волны де Бройля частицы определяется соотношением величины потенциала и скорости расширения его границ. Приведены результаты вычислений в MATLAB.

В данной работе проведено вычисление электрической проводимости в расширенной модели Хаббарда на гексагональной решетке в зависимости от величины взаимодействия электронов на соседних узлах решетки в области фазовой диаграммы, где это взаимодействие примерно компенсирует взаимодействие электронов на одном узле. Исследование выполнено при помощи гибридного метода Монте-Карло с узловыми и линковыми полями Хаббарда. Обнаружено регулярное превышение проводимости над баллистической.

В работе рассматривается модель, описывающая эволюцию активной среды. Модель представляет собой клеточный автомат со стохастическими правилами перехода клетки из одного состояния в другое в зависимости от своего состояния и состояний других клеток автомата. Модель описывает транспорт активности в такой среде. Показано, что при определенных значениях параметров, задающих правила переходов, в поведении системы наблюдается фазовый переход от состояния покоя к состоянию всплесков активности. Исследовалось поведение системы в окрестности фазового перехода и показано, что она демонстрирует признаки критической самоорганизации. Исследовались автоматы с разной системой взаимосвязей между клетками: как регулярные решетки, так и автоматы со случайными связями между клетками. Показано, что для всех таких систем характерно критическое поведение.

В мюонных атомах 238U ядра могут подвергаться мгновенному делению посредством безызлучательных переходов мюона: 2p−1s, 3p−1s, 3d−1s и т.д. Изучаются основные особенности динамики деления при мгновенном делении: увеличение барьера, динамика перехода от седловой к разрывной стадии, мюонная конверсия и характеристическое рентгеновское излучение от осколков деления дают многостороннюю информацию о динамике деления и свойствах осколков. Продемонстрировано влияние подавления деления в мюонных атомах 238U на форму ГДР и вероятность его безрадиационного возбуждения в переходах 3p−1s. Предложена простая интерпретация зависимости наблюдаемой ширины ГДР от энергии.

Для разряда с полым катодом в гелии предложен метод получения ФРЭЭ путем «сшивки» ее частей, низкоэнергетической и высокоэнергетической, каждая из которых определяется из измеренной вольт-амперной характеристики зонда Ленгмюра путем применения фильтра (Savitzky−Golay или Blackman) со специально подобранными значениями параметров. Диапазон изменения ФРЭЭ, измеренной предложенной методикой, составил 4–5 порядков. Функция распределения, рассчитанная методом Монте-Карло для условий эксперимента, достаточно хорошо согласуется с измеренной.

В тлеющем разряде, поддерживаемом полым катодом и сетчатым анодом, впервые получены трехмерные распределения параметров электронной компоненты плазмы методом зонда Ленгмюра как в объеме разряда, так и в пост анодной плазме. Экспериментально установлено, что анодное свечение, формирующееся в условиях разряда в настоящей работе, полностью окружает анод. Предложен механизм формирования плазмы за анодом, когда большая часть электронов облетает анод, тем самым существуют криволинейные траектории движения электронов в разряде, которые обеспечивают их попадание на анод с обратной по отношению к катоду стороны.

Для ионных источников с электронным пучком (ИИЭП) исследована двухпотоковая неустойчивость. Определена зависимость инкремента неустойчивости от коэффициента зарядовой компенсации и от коэффициента перекрытия электронного и ионного пучков при разных энергиях электронного пучка. Изучено влияние зарядового состояния ионов золота и кадмия на сечение радиационной рекомбинации для различных энергий электронного пучка. Приведены результаты наших расчетов в MATLAB.

В работе представлены результаты экспериментальных исследований по использованию ВЧ-волн в диапазоне частот ионно-циклотронного резонанса (ИЦР) для предыонизации плазмы на малом сферическом токамаке МИФИСТ-0. Описаны условия резонансного взаимодействия ИЦР-волны с частицами плазмы, а также основные механизмы формирования плазмы с помощью ИЦР-волн. Представлены результаты экспериментов по предыонизации, в которых варьировались частота генератора, уровень тороидального магнитного поля, состав рабочего газа. Показано, что на токамаке МИФИСТ-0 с помощью ИЦР-ионизации возможно получить стабильную низкотемпературную плазму.

Данная работа посвящена первому обнаружению распада B+c→J/\psi \;ρ+(ρ+→π+π0) и определению отношения парциальных ширин распадов: \mathcal{R} \equiv {{{{\mathcal{B}}_{{{\text{B}}_{{\text{c}}}^{ + } \to {\text{J/\psi }}{{{\text{\pi }}}^{ + }}{{{\text{\pi }}}^{0}}}}}} \mathord{\left/ {\vphantom {{{{\mathcal{B}}_{{{\text{B}}_{{\text{c}}}^{ + } \to {\text{J/\psi }}{{{\text{\pi }}}^{ + }}{{{\text{\pi }}}^{0}}}}}} {{{\mathcal{B}}_{{{\text{B}}_{{~c~{\text{\;}}}}^{ + } \to {\text{J/\psi }}{{{\text{\pi }}}^{ + }}}}}}}} \right. \kern-\delimiterspace} {{{\mathcal{B}}_{{{\text{B}}_{{~c~{\text{\;}}}}^{ + } \to {\text{J/\psi }}{{{\text{\pi }}}^{ + }}}}}}}, которое согласуется с теоретическими предсказаниями. Мода B+c→J/\psi \pi + является нормировочным каналом. Канал распада B+→J/\psi (K*+→K+\pi 0) – контрольный, позволяющий учесть потенциальное смещение среднего значения массы и ширины пика. Было получено, что промежуточное состояние (π⁺π⁰)-системы содержит преимущественно ρ⁺ компоненту, что согласуется с теоретической моделью, основанной на КХД-факторизации. Исследования проводились на данных, набранных спектрометром LHCb в период с 2011 по 2018 гг., в протон-протонных столкновениях, соответствующих интегральной светимости 9 фб^–1 при энергии в системе центра масс 7, 8 и 13 ТэВ.

Представлена диагностика высокоэнергетичных ионов (более 1 МэВ на частицу), эмитируемых в аксиальном направлении из лазерно-индуцируемого искрового разряда в режиме его пинчевания при токе до 80 кА и энерговкладе до 120 Дж. Особенностью разряда является быстрое нарастание тока до максимальной величины за время ≈100 нс. Для инициирования разряда применен YAG:Nd⁺³ лазер с энергией 150 мДж и длительностью 10 нс, излучение которого фокусировалось на высоковольтный электрод из кобальта. С помощью времяпролетной коллекторной методики зарегистрировано до 10¹⁰ ионов кобальта за один импульс в телесный угол 0.04 рад. Выполнены расчеты и разработан макет масс-спектрометра, оптимизированный под эксперимент для регистрации быстрых высокозарядных ионов кобальта.

Проведен анализ многократного малоуглового рассеяния нейтронов с учетом псевдомагнитного взаимодействия. Построено кинетическое уравнение, справедливое в главном порядке для рассеяния на одном рассеивающем центре. Показано, что при коллинеарной ориентации начальной поляризации нейтронов и ядер спиновая часть рассеяния нейтронов определяется средней величиной псевдомагнитного ядерного поля, а флуктуации поля приводят к деполяризации нейтронов.

Представлены результаты анализа распределений амплитуд импульсов, измеренных при регистрации спектра DT-нейтронов детектором с алмазным чувствительным элементом. Показано, что для описания функции отклика рассматриваемого детектора необходимо использовать трёхкомпонентное представление.

В рамках дисперсионного подхода к аксиальной аномалии рассмотрены как Абелев, так и не-Абелев случаи. Были выведены аномальные правила сумм для изовекторного, октетного и синглетного токов, которые позволяют связать экспериментально наблюдаемые величины переходные форм-факторы π0,η,η′→γγ(∗) с непертурбативным глюонным матричным элементом ⟨0|GG˜|γγ(∗)⟩. Получено описание этого матричного элемента, как функции от виртуальности фотона, в различных кинематических областях.

Проведен анализ устойчивости определения размерных распределений частиц по модельным данным интенсивности малоуглового рассеяния от смесей полидисперсных сферических и цилиндрических частиц. Показано, что при использовании параметрической модели распределения вероятность получения правильного решения методом нелинейных наименьших квадратов уменьшается при расширении диапазона стартовых значений параметров, а разброс решений, соответствующих побочным минимумам целевой функции, возрастает. Неоднозначность решений возникает в большинстве случаев при завышенных оценках средних размеров цилиндрических частиц и их полидисперсности по сравнению с точным решением. Для избегания попаданий минимизируемой целевой функции в локальные минимумы требуется хорошее стартовое приближение, в пределах 50% относительной отстройки параметров модели от их точных значений.