Сборник тезисов 9-ой Международной научной конференции «современные достижения физики и фундаментальное физическое образование»
Be ГАЛО ЯДРОСЫНЫҢ КУЛОНДЫҚ КҮЙРЕУІН ТЕОРИЯЛЫҚ ЗЕРТТЕУ
жүктеу/скачать 11,53 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- ВТГРРЕАКТОРЫНЫҢ ҰСАҚ ТҮЙІРШІКТІ ГРАФИТІМЕН СУ БУЫНЫҢ ƏРЕКЕТТЕСУ КЕЗІНДЕГІ ИЗОТОПТЫҚ ЭФФЕКТ С.К. Аскербеков, В.П. Шестаков, Е.В. Чихрай, Т.В. Кульсартов
- И.Е. Кенжина, А.Б. Толебай
- ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ОКИСЛЕНИЯ ГРАФИТА РГТ И.Е. Кенжина, С.К. Аскербеков, В.П. Шестаков, Е.В. Чихрай, Т.В. Кульсартов
- HIGH TEMPERATURE TESTS OF HTGR REACTOR MATERIALS V.P. Shestakov, I.E. Kenzhina*, S.K. Askerbekov, Y.V. Chikhray, T.V. Kulsartov
- МОЩНОСТИ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ ДОЗ ОБЛУЧЕНИЯ В ЗЕМНОЙ АТМОСФЕРЕ ОТ ВСПЫШЕК НА СОЛНЦЕ. Г.Ғ.Қантай, Е.А. Чебакова
- ОЦЕНКА КОЭФФИЦИЕНТОВ РАЗДЕЛЕНИЯ ИЗОТОПОВ ВОДОРОДА В СИСТЕМАХ НА ОСНОВЕ ВАНАДИЕВЫХ СПЛАВОВ Т. Кульсартов 1,2* , Е. Чихрай 1
- , В. Шестаков 1 , И. Кенжина 1 , С. Аскербеков 1 , Ж. Файзуллаева 1
- MAIN PARAMETERS OF NEUTRON STARS FROM QUASI-PERIODIC OSCILLA- TIONS IN LOW MASS X-RAY BINARIES Kuantay Boshkayev, 1,2, ∗ Jorge A. Rueda
- HOT WHITE DWARF STARS IN GENERAL RELATIVITY B. Zhami, K. Boshkayev, Zh. Kalymova, G. Balgimbekov, A. Taukenova
11 Be ГАЛО ЯДРОСЫНЫҢ КУЛОНДЫҚ КҮЙРЕУІН ТЕОРИЯЛЫҚ ЗЕРТТЕУ Д.С. Валиолда 1 , С.А. Жаугашева 1 , В.С. Мележик 2 , Д.М. Джансейтов 1 1 əл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті, Алматы, Қазақстан 2 Біріккен ядролық зерттеулер институты, Дубна, Ресей Жұмыстың мақсаты 11 Be гало ядросының кулондық күйреу процесін бейстационар квант- механикалық тəсілмен теориялық зерттеу. Гало ядролардың күйреуі жартылай классикалық бейстационар Шредингер теңдеуін сандық əдіспен шешу арқылы сипатталады. Гало ядролардың кулондық күйреуін теориялық зерттеу радиоактивті ядролар шоғырында жеңіл ядроларды зерттеуші тəжірибелерді жоспарлау жəне іске асыру үшін өзекті болып табылады. Энергиясы 70 МэВ/нуклон шамасындағы 11 Be гало ядросының шашырауы сандық əдіспен зерттеледі. Күйреу процесінде ядро-оқтың толқындық шоғырының уақыттық эволюциясы көрсетіледі. Нысана мен ядро-оқ арасындағы ядролық əсерлесулердің рөлі кулондық күйреудің көздеу параметрімен əрекетінің нəтижесінде талданады жəне бағаланады. Гало ядролар өзекті кванттық жүйелердің бірі. Осы ядроларда кейбір нуклондардың орташа орбиталық радиусы басқа нуклондардың ядролық өзара əсерлесу диапапазонынан артық болуы мүмкін. Гало ядролардың күйреуі олардың қасиеттерін зерттеу үшін маңызды құралдарының бірі болып табылады. Бұл реакцияларда ядро-оқтың фрагменттерге жіктелінуі The 9 th International Conference «Modern achievements of physics and fundamental physical education» October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty ______________________________________________________________________________________________________ 48 жайлы ақпарат гало бөлшектердің толқындық функцияларының қасиеттері туралы тұжырым жасауға пайдаланылуы мүмкін. Кулондық күйреудің ерекше қызығушылық тудыру себебі- ядро-оқ пен нысана арасындағы өзара ядролық əсерлесуінің толық анықталмағандығы маңызды рөл ойнайды [1]. Сондықтан да күйреу реакцияларының қимасын дəл анықтау үшін реакция механизмін дəл сипаттау маңызды. Гало ядролардың арасында 11 Be ядросы ерекше қызығушылық тудырады. Бұл ядро құрылымының қарапайымдылығына байланысты тəуелсіз екі дененің күйреуін сипаттау үшін қажетті толқындық функциялары арасындағы анықталмағандықты ескеруге қажетті күрделі есептеулерсіз зерттеуге болады. Шынында да, ядроның байланысқан күйін нейтронмен əлсіз байланысқан қабық (кор) ретінде жеткілікті деңгейде сипаттауға болады. Күйреуді байланысқан күйдегі екі бөлшектің кулон өрісі салдарынан континуумға көшу процесі деп жуықтауға болады [2]. Бұл ядролар кулондық күйреудің жуықталған теорияларын тексеру үшін жақсы негіз болып табылады. Күйреудің көлденең қимасы 11 Beядро-оғы үшін 208 Pb нысанасында есептеледі. 11 Be(р,d) 10 Ве нейтрондарды көшіру реакциясы қозған ядролары бар моделдермен үйлесетін қималарды қамтамасыз етеді [3]. Зерттеу барысында нейтрондардың 11 Be ядросынан 9 Be ядросына көшуі негізгі күйдің шамамен 20% сəйкес келеді [2]. 11 Be ядросы екі байланысқан күйі бар əлсіз байланысқан гало ядро болып табылады. Бұл байланысқан күйлер кеңейтілген нейтронды орбиталарға ие. 11 Be ядросыныңерекшелігі - байланысқан күйі 11 Be ядросында теріс жұптылыққа ие. Оптикалық потенциал көмегімен алынған күйреудің толық көлденең қимасы 11 Be ядросы үшін 72 МэВ/нуклон энергиясы кезінде 0.690b тең. Қолданылғанəдебиеттер [1] P. Capel, D. Baye, V. S. Melezhik, Phys. Rev. C 68, 014612 (2003). [2] V. S. Melezhik and D. Baye, Phys. Rev. C 59, 3232 (1999). [3] V. S. Melezhik and D. Baye, Phys. Rev. C 64, 054612 (2001). ВТГРРЕАКТОРЫНЫҢ ҰСАҚ ТҮЙІРШІКТІ ГРАФИТІМЕН СУ БУЫНЫҢ ƏРЕКЕТТЕСУ КЕЗІНДЕГІ ИЗОТОПТЫҚ ЭФФЕКТ С.К. Аскербеков, В.П. Шестаков, Е.В. Чихрай, Т.В. Кульсартов, И.Е. Кенжина, А.Б. Толебай ЭТФҒЗИ, əл-Фараби атындағы ҚазНУ, Алматы, Қазақстан askerbekov@physics.kz Газ арқылы суытылатынжоғары температуралы реактордың (ВТГР) қауіпсіз жұмысын қамтамасыз ету үшін реактордың активті аймағының негізгі конструкциялық материалдары болып табылатын графит элементтерінің қасиеттерін зерттеу қажет. Осы жұмыста су буының ВТГР реакторы активті аймағына түсуімен байланысты апат тəжірибе жүзінде модельденді. Жұмыс шеңберінде будағы, жеңіл, жартылай ауыр жəне ауыр су (H 2 O, HDO, D 2 O) қоспаларындағы графиттің коррозиясы температураның жəне су буы қысымының əртүрлі мəндерінде зерттелді. Жоғары температуралы су буының графитпен əсерлесуін модельдік сипаттау үшін бірқатар процесстерді ескеру қажет: беттік жəне бетке жақын облыстағы химиялық реакциялар, үлгі көлеміне химиялық белсенді газдардың диффузиясы, қаптаманың бұзылуы, беттің бұзылуы. Сонымен қатар əртүрлі газ фазалық реакцияларды да ескеру қажет, мысалы газ қоспасының құрамына қатты əсер ететін иіс газы мен су 9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016 жəне іргелі физикалық білім беру» ______________________________________________________________________________________________________ 49 арасындағы реакция. Су буының реактордың графиттік матрицасымен жəне отындық элементімен əсер ету реакцияларының өнімдері – О 2 , Н 2 О, СО 2 , CO, Н 2 , СН 4 газдары. Тотықтырушы қоспа құрамында ауыр жəне жартылай ауыр судың болуы графиттің су буымен тотығу механизмін анықтауға мүмкіндік берді. Коррозиялық тəжірибелер нəтижелері бойынша графит бетімен будың əсер етуінің физикалық жəне химиялық қадамдарының тізбегін анықтауға мүмкіндік берген сапалы сараптама жасалды. Зерттеулер ҚР БҒМ #3113/ГФ4 грантының қолдауымен жүргізілді. ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ КОРРОЗИЯ СИСТЕМЫ C-SiC В Парах Воды Е.В. Чихрай, В.П. Шестаков, Т.В. Кульсартов, И.Е. Кенжина, С.К. Аскербеков НИИЭТФ КазНУ им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан ВысокопрочныеихимическиинертныепокрытияизкарбидакремнияSiCнаходятвсеболееширок иепримененияипо-прежнемуактуальныдляисследований. Именно такие покрытия использу- ются для графитовых элементов первой стенки ряда токамаков и в высокотемпературном га- зоохлаждаемом реакторе для снижения химического распыления графита и улучшения его механических свойств. Особенно интересны окислительные параметры SiC-C структур при высоких температурах в присутствии кислорода и/или воды. В работе исследовалась высо- котемпературная коррозия SiC покрытия нанесенного химическим осаждением из газовой фазы на мелкозернистый графит. Представлены результаты исследования химического взаи- модействия SiC покрытия с парами H 2 O (содержащей остаточный кислород). Эксперименты проводились в трубчатой вакуумной печи с использованием масс-спектрометрическую реги- страцию временных зависимостей парциального давления основных участников реакции. При этом при давлении пара 100 Па эксперименты проводились при постоянной, ступенчато меняющейся температуре в печи, а при давлении пара в 1 Па эксперименты проводились при линейном нагреве со скоростью нагрева/охлаждения 10 C/мин Pa). Эксперименты показали, что: a) реакция ‘активной’ коррозии (приP H2O ≤1Pa) становитсясамоподдерживающейсяпри 1320 C (иперестаетбытьтаковойпри 1240C). При этом образуется много углеродных компо- зитов, типа многостенных углеродных нанотрубок, кластеров графена и сажи поверх корро- дированной поверхности SiC; b) ‘пассивнаякоррозия’ имеет место если давления пара P H2O 100Па и ведет к образованию дополнительного ‘защитного’ слоя из аморфного SiO 2 поверх SiC и увеличению массы образца. Исследования проводились при поддержке гранта #3113/ГФ4 МОН РК. The 9 th International Conference «Modern achievements of physics and fundamental physical education» October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty ______________________________________________________________________________________________________ 50 ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ОКИСЛЕНИЯ ГРАФИТА РГТ И.Е. Кенжина, С.К. Аскербеков, В.П. Шестаков, Е.В. Чихрай, Т.В. Кульсартов НИИЭТФ КазНУ им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан, kenzhina@physics.kz Работа посвящена актуальной проблеме исследования высокотемпературной коррозии мел- козернистых графитов используемых в качестве материалов ядерных и термоядерных уста- новок. Как известно рабочие температуры, при которых функционируют конструкционные, поглощающие и тепловыделяющие элементы из графита в активной зоне, колеблются от 300 до 1250 °С в зависимости от типа реактора [1-3]. В высокотемпературной части этой области происходят реакции окисления графита при взаимодействии с такими примесями в теплоно- сителе, как О 2 , Н 2 О, СО 2 , Н 2 , что приводит к деградации его прочностных свойств и сниже- нию теплопроводности. Например, известно [1], что потеря 3 маc. % образца графита, про- изошедшая при взаимодействии с примесями паров воды в гелии при 1000 ºС, приводит к 30- 50% изменению модуля упругости, удельного электрического сопротивления, коэффициента термического расширения. Таким образом, исследование и испытание графитов, в особенно- сти исследование их взаимодействия с химическими активными газами, остается одной из актуальных и приоритетных задач прикладного материаловедения. Эксперимент проводился на установке по исследованию высокотемпературного взаи- модействия химически активных газов с реакторными материалами (CorrSiCa). Данная ус- тановка позволяет организовывать испытания в условиях продувки газа сквозь камеру с об- разцом (со скоростью 1-100 л/ч). Кроме этого, установка позволяет проводить масс- спектрометрический анализ состава газов в коррозионной камере во время экспериментов, с помощью прецизионного механического натекателя и масс-спектрометра RGA-100.В работе приведены зависимости изменения состава газовой смеси в коррозионной камере при линей- ном нагреве исследуемых образцов графита марки РГТ. Исследования проводились при поддержке гранта #3113/ГФ4 МОН РК HIGH TEMPERATURE TESTS OF HTGR REACTOR MATERIALS V.P. Shestakov, I.E. Kenzhina*, S.K. Askerbekov, Y.V. Chikhray, T.V. Kulsartov Institute of Experimental and Theoretical Physics al-Farabi Kazakh National University, Almaty, Kazakhstan kenzhina@physics.kz It is planned to apply a number of new scientific material solutions for Kazakhstan HTGR reactor, regarding HTGR graphite matrix and fuel elements: SiC-TRISO coating will be used for fuel ele- ment, in which the graphite is the main component material.In addition, it is important to note that the coating at high temperatures interacts in a complex with water vapor and atmospheric gases: there is an active interaction (when the reaction products is gaseous products) and passive (in which reaction products remain on the surface).Carbon, except carbide coating on the surface, always presents which considerably affects for the process of gas creation. For today, there is no experi- 9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016 жəне іргелі физикалық білім беру» ______________________________________________________________________________________________________ 51 mental data that describes the gas creation process and dynamics of gaseous composition changing when simulation of possible accident, related to depressurizationof a first loop of HTGR reactor. The paper presents the results of carbon HTGR materials tests, which help to obtain new ex- perimental data about temperature dependencies of reaction rates constants of chemically active gases with surface at the basis of double systems silicone carbon-carbide. Analysis of gaseous phase composition change allow to determine the mechanisms, describing complex interaction of chemi- cally active gases at such systems at high temperature. Also, it is allow to define the activation energy of diffusion, sorption and desorption processes of carbide coating, and to determine the level of its degradation. Study was carried out under the support of grant #3113/GF4 of Ministry of Education and Science of the Republic of Kazakhstan. МОЩНОСТИ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ ДОЗ ОБЛУЧЕНИЯ В ЗЕМНОЙ АТМОСФЕРЕ ОТ ВСПЫШЕК НА СОЛНЦЕ. Г.Ғ.Қантай, Е.А. Чебакова НИИЭТФ КазНУ, Алматы, Казахстан В настоящей работе исследуются мощности эквивалентных доз облучения от солнечных вспышек 23-24 циклов солнечной активности, сопровождающихся генерацией частиц высо- ких энергий, регистрируемых наземными приборами. Были использованы потоки протонов с энергией ~10 МэВ, ~90 МэВ в максимуме временного профиля солнечных космических лу- чей (СКЛ). Проведен расчет энергетических спектров СКЛ в области малых энергий до 100 МэВ по значениям дифференциальных каналов приборов космических аппаратов IMP-8, GOES-8. Представляя энергетический спектр степенной функцией по энергии, определили, что показатель степени для исследуемых событий γ≤2. Используя рассчитанные энергетиче- ские спектры для данных вспышек СКЛ, были определены мощности эквивалентных доз об- лучения на различных высотах атмосферы Земли. Исследованы зависимости эквивалентных доз облучения от жесткости геомагнитного обрезания и глубины атмосферы Земли. Получе- но, что мощности эквивалентных доз облучения для жесткостей геомагнитного обрезания до 1 ГВ растут с высотой в атмосфере Земли, а для жесткостей геомагнитного обрезания больше 1ГВ слабо зависят от высоты. Анализ данных зависимости радиационных доз от глубины в атмосфере показал, что вплоть до высоты 14 км для большинства вспышек наблюдается пре- вышение допустимых значений эквивалентных доз облучения.Наибольшую опасность пред- ставляют потоки протонов от вспышек СКЛ на высоких широтах и на глубине в атмосфере 13-15 км.Полученные данные вносят определенный вклад по осуществлению прогноза СКЛ. Литература 1. Мирошниченко Л.И., Петров Я.М. Динамика радиационных условий в космосе. - М:Энергоатомиздат, 1985, 148с. 2. Коломеец Е.В. Генерация частиц высоких энергий во время вспышек на Солнце // Тр. V Ленинградского междунар. семин. - 1973. - С.205 - 210. 3. Авдюшин С.И., Айтбаев Ф.Б., Баранников Ю.И. и др. Атлас карт радиационной об- становки на трассах полетов высотных самолетов. - М.: Гидрометеоиздат, 1991, 105с. The 9 th International Conference «Modern achievements of physics and fundamental physical education» October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty ______________________________________________________________________________________________________ 52 ОЦЕНКА КОЭФФИЦИЕНТОВ РАЗДЕЛЕНИЯ ИЗОТОПОВ ВОДОРОДА В СИСТЕМАХ НА ОСНОВЕ ВАНАДИЕВЫХ СПЛАВОВ Т. Кульсартов 1,2* , Е. Чихрай 1 , В. Шестаков 1 , И. Кенжина 1 , С. Аскербеков 1 , Ж. Файзуллаева 1 , Ж. Заурбекова 2 1 НИИЭТФ, КазНУ им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан 2 ИАЭ НЯЦ РК, Курчатов, Казахстан Результаты последних исследований предполагают возможность исследования ванадиевых сплавов не только в качестве высокотемпературных разделительных мембран, но в качестве эффективных адсорбентов для установок по очистке водорода, основанных на методе PSA- адсорбции при постоянном мониторинге состава поверхности сорбента. Использование ва- надиевых сплавов является очень интересным, с точки зрения возможности разделения изо- топов водорода в водородных системах. Ванадий имеет уникальное свойство по отношению к водороду: атомы протия обычно занимают октаэдрические междоузлия в ОЦК решетке ва- надия, в то время как атомы дейтерия - в основном тетраэдрические междоузлия. Все это сильно влияет на картину диффузии и растворимости изотопов водорода в ванадии. В дан- ной работе показаны результаты экспериментов по сорбции изотопов водорода ванадиевым сплавом V4Cr4Ti из смеси изотопов водорода. Согласно полученным временным зависимо- стям изменения парциального давления изотопов водорода в газовой смеси, были подсчита- ны параметры разделения для нескольких условий насыщения. Также был сделан вывод об использовании ванадиевых сплавов в системах по разделению и очистке. Исследования проводились при поддержке гранта #3213/ГФ4 МОН РК MAIN PARAMETERS OF NEUTRON STARS FROM QUASI-PERIODIC OSCILLA- TIONS IN LOW MASS X-RAY BINARIES Kuantay Boshkayev, 1,2,∗ Jorge A. Rueda, 2 and Marco Muccino. 2 1 IETP, Faculty of Physics and Technology, Al-Farabi Kazakh National University, Al-Farabi avenue 71, Almaty, 050040, Kazakhstan 2 International Center for Relativistic Astrophysics Network, Piazza della Repubblica 10, Pescara, I-65122, Italy kuantay@mail.ru We investigate the kilohertz quasi-periodic oscillations of low-mass X-ray binaries within the Har- tle-Thorne spacetime. On the basis the relativistic precession model we extract the total mass M, angular momentum J, and quadrupole moment Q of a compact object in a low-mass X-ray binary by analyzing the data of the Z -source GX 5-1. In view of the recent neutron star model we compute the radius, angular velocity and other parameters of this source by imposing the observational and theoretical constraints on the mass-radius relation. Keywords: quasi-periodic oscillations, low-mass X-ray binary, GX 5-1, neutron stars, mass-radius relation. 9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016 жəне іргелі физикалық білім беру» ______________________________________________________________________________________________________ 53 HOT WHITE DWARF STARS IN GENERAL RELATIVITY B. Zhami, K. Boshkayev, Zh. Kalymova, G. Balgimbekov, A. Taukenova IETP, Faculty of Physics and Technology, Al-Farabi Kazakh National University, Al-Farabi avenue 71, 050040, Almaty, Kazakhstan * zhami.bakytzhan@gmail.com It is very important to construct a realistic model of compact objects such as white dwarfs which is in agreement with observations. In order to make such a model all physical phenomena and quanti- ties of the objects should be taken into account. Certainly, one needs observational data to test the correctness of the theoretical model. In case of disagreement between theory and observations, sure- ly, the first one has to be reconstructed and improved. In the recent work of Carvalho et al [1] the deviations between the degenerate white dwarf stars and observational data have been shown. It has been obvious to expect that these deviations were related to the neglected effects of finite temperatures on the structure of white dwarfs. In order to take into account the thermal effects the Chandrasekhar equation of state is utilized at finite tem- peratures. In this regard, we show the mass-radius relation of relativistic white dwarfs at finite tempera- tures and compare them with the estimated mass and radii from the SDSS Data Release 4 [2]. The comparison shows that the effects of finite temperatures are important for low mass white dwarfs [3], whereas the effects of general relativity are crucial for massive white dwarfs [4]. Moreover, the role of rotation is also considered on the structure of white dwarfs in the case of slowly rotating and slightly deformed Newtonian configurations [5]. Acknowledgments K.B. acknowledges the support of the grants No. 3101/GF4 IPC-11and the grant for the uni- versity best teachers-2015 of the Ministry of Education and Science of the Republic of Kazakhstan. Referenсes [1] S.M. de Carvalho, M. Rotondo, J.A. Rueda and R. Ruffini, Phys. Rev.C, 89, 015801, 2014. [2] P.-E. Tremblay, P. Bergeron, and A. Gianninas, The Astrophysics Journal, 730, 128, 2011. [3] K.Boshkayev, J. A. Rueda, B. Zhami et al.,IJMP CS, 41,1660129, 2016. [4] K.Boshkayev, B. Zhami et al.,News of NAS RK, 3 (307), 49-60, 2016. [5] K.Boshkayev, H. Quevedo, Zh. Kalymova, B. Zhami,European Journal of Physics, 37, 6,2016. arXiv:1409.2472. The 9 th International Conference «Modern achievements of physics and fundamental physical education» October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty ______________________________________________________________________________________________________ 54 жүктеу/скачать 11,53 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|