Работа посвящена экспериментальному и теоретическому исследованию влияния внешней наведенной конвекции на теплоотдачу с горизонтальных нагревателей в условиях большого объема насыщенной воды под атмосферным давлением. Показано, что наведенная конвекция существенно влияет на теплоотдачу в режиме естественной конвекции и практически не влияет на теплоотдачу в режиме пузырькового кипения. Предложенная модель для расчета коэффициента теплоотдачи при интенсификации теплоотдачи за счет внешней наведенной конвекции хорошо согласуется с экспериментальными данными. Результаты работы могут быть использованы при проектировании теплообменного оборудования для нужд атомной энергетики.

Долгоживущие минорные актиноиды (МА); америций, нептуний и кюрий являются основными участниками долгосрочной радиотоксичности отработавшего топлива. Таким образом, трансмутация этих МА рассматривается в качестве альтернативы непосредственному захоронению. До настоящего времени не было разработано однозначного международно признанного количественного критерия эффективности трансмутации МА, хотя это было бы весьма желательно. Абсолютное и относительное снижение общей массы МА совершенно неадекватно, поскольку они игнорируют накопление более высоких радиотоксичных долгоживущих МА из трансмутированного нуклида. В данной работе мы предлагаем новый критерий эффективности трансмутации МА в ядерных реакторах и демонстрируем его работоспособность при сравнении двух жидкосолевых реакторах; однофазный двухзонный ториевый жидкосолевый реактор (Single-fluid Double-zone Thorium-based Molten Salt Reactor – SD-TMSR) и маломощный жидкосолевый реактор с быстрым спектром (Small Molten Salt Fast Reactor – SMSFR). Кроме того, предлагаемый критерий учитывает массу всех полезных МА, короткоживущих МА и короткоживущих продуктов деления (ПД). Мы представляем новый подход к загрузке МА в SD-TMSR и SMSFR. Общее изменение массы актиноидов и ПД во время облучения было рассчитано с использованием код SERPENT-2. Результаты показывают, что эффективность трансмутации 241Am, основного кандидата на трансмутацию, в SD-TMSR намного выше, чем в SMSFR. После 1500 дней облучения эффективность трансмутации достигает 82.6% для SD-TMSR, однако для SMSFR достигает 52.5%.

Целью настоящей работы является описание методов аналитического контроля мериция-241 и урана в процессе их сорбции на ТВЭКС ТОДГА для получения достоверных результатов массопереноса америция-241 и урана. Достоверность полученных результатов исследования обеспечиваются наличием системы менеджмента качества в лаборатории, а именно: корректным применением методик выполнения измерений аналитического контроля, применением поверенных средств измерений аналитического контроля, использованием передовых информационных технологий, апробированных программных средств для обработки данных.

В настоящей работе вводится понятие нового обобщенного одномерного канала – кольцевого слоя. Он включает в себя твердую цилиндрическую стенку и примыкающую к стенке слоя жидкости или газа, на внешней поверхности которого отсутствует поток импульса и достигается максимум скорости. Согласно определению, существует два кольцевых слоя: внешний и внутренний. Для каждого в статье представлены расчётные формулы их геометрических характеристик: площади, смоченного периметра, гидравлического диаметра, кривизны слоя. В зависимости от параметра кривизны кольцевого слоя β канал может переходить в плоский, круглую трубы или эквивалентную ячейку пучков стержней различного относительного шага. Распределение скорости при турбулентном течении теплоносителя в кольцевом канале описывается универсальным профилем скорости. С помощью него получены соотношения для определения отношения максимальной скорости к средней, отклонения максимальной скорости от средней, коэффициента гидравлического сопротивления канала в зависимости от его кривизны. Они, в зависимости от значения параметра кривизны β, обобщают данные по турбулентному режиму течения жидкости или газа в плоском канале, круглой трубе, кольцевом канале и пучках стержней при гладкой и шероховатой поверхности канала. Указано, что для заданной формы и геометрии шероховатости необходимо знать зависимость второй константы логарифмического профиля от безразмерной высоты. Полученные расчётные формулы могут быть использованы в инженерных расчeтах гидравлики теплообменного оборудования для нужд атомной энергетики.

В НИЯУ МИФИ для исследования наклонных широких атмосферных ливней создается координатно-трековый детектор ТРЕК на основе многопроволочных дрейфовых камер. Для реконструкции событий с высокой множественностью по данным дрейфовых камер в настоящее время используется метод гистограммирования, который разработан для поиска параллельных треков. Однако в экспериментальных данных, полученных с помощью координатно-трековой установки на дрейфовых камерах (КТУДК), среди полезных сигналов наблюдаются послеимпульсы, которые приводят к ложным реконструкциям. Для решения этой проблемы разрабатывается новый метод с использованием глубокого обучения. В работе представлены результаты разработки этого метода и его применения к моделированным данным.

Наблюдаемые, изучаемые в экспериментах по столкновению релятивистских ядер параметры зависят от начальной геометрии, которая не может быть определена экспериментально. Стандартный метод определения связи между наблюдаемыми величинами и теоретическими параметрами начального состояния основан на модели Глаубера. В работе представлены зависимости параметров начальной геометрии столкновения тяжелых ионов от входных параметров модели Монте–Карло Глаубера, таких как неупругое сечение нуклон–нуклонного взаимодействия, зависящее от энергии столкновения, и форма ядерной плотности.

В работе приводится сравнение трех методов идентификации нейтронов в сцинтилляторах на основе ZnS с примесями ⁶Li и ¹⁰B: метод интегрирования заряда, анализ градиента импульса и упрощенный метод интегрирования заряда. Для сравнения используется показатель качества, вычисляющийся на основе распределения расстояний от координаты отображения события до кривой разделения. Показано, что наилучшее качество разделения обеспечивает метод интегрирования заряда.

Экспериментальный комплекс НЕВОД включает несколько установок для совместного исследования различных компонент широких атмосферных ливней (ШАЛ). Одной из таких установок является система калибровочных телескопов (СКТ). Данная установка используется для калибровки измерительных модулей черенковского водного детектора, а также для регистрации электрон-фотонной и мюонной компонент ШАЛ. Восстановление параметров широких атмосферных ливней по данным СКТ имеет целью расширение возможностей всего экспериментального комплекса для исследования ливней в области энергий первичных частиц от 0.1 до 10 ПэВ. Основной задачей восстановления является определение координат положения оси ШАЛ с помощью метода максимального правдоподобия. Для поиска оптимальных значений параметров используется итерационный симплекс-метод Нелдера−Мида. Точность оценки восстанавливаемых параметров ливней изучалась на моделированных событиях. Моделирование проводилось на основе функции пространственного распределения Нишимуры−Каматы−Грейзена для заряженных частиц в ливне. Приводятся результаты восстановления параметров ШАЛ, зарегистрированных в верхней плоскости СКТ.

При испытаниях на растяжение аустенитной стали in situ исследован процесс образования мартенситной фазы методом сканирующей контактной потенциометрии (СКП). Образец из стали ЭИ847 был испытан на растяжение при комнатной температуре в широком интервале нагрузок (50–650 МПа) в течение нескольких недель с интервалами от одного до пяти дней, когда образец находился в ненагруженном состоянии. Обнаружены три стадии формирования мартенситной фазы. Построены и проанализированы потенциограммы и спектрограммы в интервале напряжений от 150 до 650 МПа. Разработан метод спектрального анализа потенциограмм, улучшающий качество изображения рефлексов структурных неоднородностей.

В работе изучается взаимосвязь высыпаний частиц из радиационного пояса Земли и космических гамма всплесков. Для этого используются экспериментальные измерения потоков заряженных космических лучей в эксперименте PAMELA и наблюдения гамма-всплесков обсерваторией Fermi. Оба прибора одновременно работали на околоземной орбите в период с 2008 по 2016 гг. Для момента времени каждого гамма-всплеска, обнаруженного обсерваторией Fermi в указанный период времени, анализировалась скорость счета детекторов прибора PAMELA. Для поиска возможного сигнала от взаимодействия гамма-всплеска с заряженными частицами околоземного пространства построены ежегодные фоновые карты скоростей счета детекторов время-пролетной системы. Анализировалась разница между их фоновой скоростью счета и скоростью счета в момент прихода гамма-всплеска (в интервале времени за несколько минут до и после). Найдено несколько случаев, когда возникает значимое отклонение скорости счета от фонового значения в момент прихода гамма-всплеска, длящееся до 5–10 минут после этого.

В статье представлен метод идентификации легких ядер в космических лучах по данным измерений спектрометром PAMELA магнитной жесткости и потерь энергии частиц вдоль трека во время-пролетной и трековой системах. Проводится разделение ядер от водорода до бора включительно при помощи анализа распределений энерговыделений в плоскостях детекторов, обусловленных их флуктуациями. Также для каждого ядра на основе данных моделирования в Geant4 вычисляется оценка качества идентификации и вероятность ошибки (неверной идентификации).

Статья посвящена установке протонной стереотаксической терапии (далее – УПСТ) на базе синхроциклотрона СЦ-1000 Петербургского института ядерной физики. При реализации УПСТ был внедрен метод облучения “напролет”, заключающийся в воздействии на внутричерепные мишени горизонтальным пучком протонов с энергией 1000 МэВ в комбинации с подвижной техникой облучения [1, 2]. Особое внимание обращается на модернизацию УПСТ и приведение к современным стандартам высокотехнологичной медицинской помощи (ВМП). В статье дана характеристика дизайн-проекта терапевтического стола для протонной терапии [3]. Рассмотрены особенности разработанной программы управления лечебной установкой с функцией контроля параметров протонного пучка, позволяющей точно выполнять позиционирование, а также отрабатывать динамическое перемещение составных частей УПСТ для исполнения сложных планов облучения. Выяснено, что вследствие уникальности методики облучения пучком протонов с энергией 1000 МэВ требуется разработать систему трехмерного планирования протонной лучевой терапии для моделирования условий облучения и расчета дозовых распределений, а также подбора оптимального плана облучения с учетом рисков для здоровых тканей. Также необходимо разработать систему верификации планов облучения для обеспечения гарантии качества протонной стереотаксической терапии.