НЕЙТРОННОЙ РАДИОГРАФИИ И ТОМОГРАФИИ НА РЕАКТОРЕ ИБР-2
Б. Мұхаметұлы
1,2
, А.М. Балагуров
2
, Н. Карджилов
3
, Дуйсебаев А.Д
4
1
Казахский Национальный Университет им.аль-Фараби, Казахстан, Алматы
2
Лаборатория нейтронной физики им. И.М. Франка, ОИЯИ, 141980, Россия, Дубна
3
Helmholtz-Zentrum Berlin Institute of Applied Materials, Germany, Berlin
4
Институт ядерной физики Комитета по атомной энергии МИНТ РК
Метод нейтронной радиографии заключается в получении нейтронных изображений иссле-
дуемых объектов. За счет разной степени ослабления интенсивности нейтронного пучка при
прохождении через материалы различного химического состава, плотности и толщины ком-
понентов изучаемого образца содержат информацию о внутреннем строении исследуемых
материалов с пространственным разрешением на микронном уровне [1]. Этот метод нераз-
рушающего контроля характеризуется более глубоким проникновением в толщу исследуе-
мого материала по сравнению с комплементарным методом рентгеновской интроскопии и
обладает преимуществами при исследовании объектов одновременно содержащих как легкие
элементы (например, водород или литий), так и тяжелые элементы.
Все современные и вновь создаваемые источники нейтронов оснащаются сегодня уста-
новками для нейтронной радиографии и томографии [2]. Метод нейтронной радиографии в
настоящее время находит широкое применение в исследованиях материалов и изделий для
ядерных технологий, палеонтологических и геофизических объектов [3], уникальных объек-
тов культурного наследия [4]. Следует отметить, что в настоящее время также большое вни-
мание уделяется уникальным исследованиям физических и химических процессов в топлив-
ных элементах и батареях [5], процессов, связанных с проникновением водорода или воды в
толщу различныхматериалов.Функциональным развитием метода нейтронной радиографии
является нейтронная томография.В этом методе выполняется объемная реконструкция внут-
реннего строения исследуемого объекта из набора отдельных радиографических проекций,
The 9
th
International Conference «Modern
achievements of physics and fundamental physical education»
October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty
______________________________________________________________________________________________________
62
полученных при различных угловых положениях образца относительно направления ней-
тронного пучка [1, 6].
Появление современных детекторов для получения нейтронных изображений на основе
CCD-камер и развитие высокопоточных источников нейтронов дало новый импульс разви-
тию методов нейтронной радиографии и томографии и созданию специализированных экс-
периментальных установок [2, 7] в мировых нейтронных центрах. Одной из базовых устано-
вок Объединенного института ядерных исследований являетсямодернизированный высоко-
поточный реактор ИБР-2, который входит в число наиболее интенсивных импульсных ней-
тронных источников в мире.Первые результаты, полученные с помощью методов нейтрон-
ной радиографии и томографии на реакторе ИБР-2 приведены в [8].Следует отметить, что
импульсный характер работы реактора ИБР-2 открывает широкие перспективы для реализа-
ции энергодисперсионной нейтронной радиографии с помощью времяпролетной методики
[9], при которойвыбор оптимального диапазона энергийпадающих нейтронов позволяет уси-
ливать контраст деталейобъектав эксперименте, состоящего из различных материалов.
В представленной работе подробно описывается конструкция и основные параметры
новой экспериментальной установкидля исследований с помощью нейтронной радиографии
и томографии, созданной на 14-ом канале высокопоточного импульсного реактора ИБР-
2.Также представлены результаты первых экспериментов по исследованиюразличных объек-
тов, проведенных на созданнойустановке.
Литература
1. Vontobel P., Lehmann E.H., Hassanein R., Frei G. Neutron tomography: Method and ap-
plications // Physica B: Condensed Matter.2006. V. 385–386. P. 475–480.
2. Lehmann E. H., Peetermans S. and Betz B. Instrumentation in Neutron Imaging — A
world-wide overview // Neutron News. 2015. V. 26. P. 6-10.
3. Perfect E., Cheng C.-L., Kang M. and et al.
Neutron imaging of hydrogen-rich fluids in
geomaterials and engineered porous media: A review
// Earth-Science Reviews. 2014. V. 129. P.
120-135.
4. Radiography of Cultural Material / Ed.: Middleton A., Tum J.,Lang J., Routledge, 2005.
208 p.
5. Neutron Imaging and Applications: A Reference for the Imaging Community / Ed.: An-
derson I.S., McGreevy R.L., Bilheux H.Z. Springer:New York, 2009. 341 p.
6. Practical neutron radiography / Ed.: Domanus J. C. Kluwer academic publishers: Nether-
lands, 1992, 269 p.
7. Lehmann E.H., Ridikas D. Status of neutron activities in a worldwide context //Abstract
book of the 10th World Conference on Neutron Radiography,Grindelwald, Switzerland, 2014. P.
29.
8. Kozlenko D.P. Neutron imaging facility at IBR-2 high flux pulsed reactor: first results, //
Abstract book of the 10th World Conference on Neutron Radiography, Grindelwald, Switzerland,
2014. P. 27.
9. Lehmann E.H., Frei, G., Vontobel, P., and et al.
The energy-selective option in neutron
imaging
// Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 2009. V. 603. P. 429–438.
9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері
Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016
жəне іргелі физикалық білім беру»
______________________________________________________________________________________________________
63
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА HT
МОЛЕКУЛЯРНОГО ИОНА
ВОДОРОДА. СВЕРХТОНКАЯ СТРУКТУРА.
А.К. Бекбаев, Д.Т. Азнабаев
Казахский Национальный Университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан
В данной работе мы используем экспоненциальное разложение волновой функций с вариа-
ционным базисным набором типа
)
exp(
2
1
r
r
R
n
n
n
для систематического вычисления
нерелятивистскихэнергиисвязанного состояния молекулярного иона водорода
HT . Мы вы-
полняем расчеты для состоянии с общим орбитальным моментом
0
L
и 1 с полным набо-
ром колебательных квантовых чисел
23
0
v
. Так же вычисляем коэффициенты для эффек-
тивного гамильтониана и сверхтонкое расщепление ро-вибрационных уровней для молеку-
лярного иона водорода
HT .
Столь высокая точность теоретических исследований молекулярных ионов водорода
2
H и
HD были выполнены [1] с целью улучшения определения
p
e
m
m /
отношения масс
протона к электрону [2,3] с помощью ро-вибрационной спектроскопии.
В рамках нашего подхода рассмотренатрехтельная кулоновская системав которой оп-
ределены энергетический спектр и волновая функция (ВФ) с учетом релятивистских попра-
вок. Волновую функциюдля состояния с общим орбитальным моментом
L
и с пространст-
венной четностью
( 1)
L
запишем следующим образом:
,
]}
Im[
]
Re[
{
)
,
,
(
)
,
,
(
)
ˆ
,
ˆ
(
)
,
(
1
2
1
2
1
1
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
N
n
r
r
R
n
r
r
R
n
L
l
l
l
l
LM
L
l
l
l
l
LM
LM
n
n
n
n
n
n
e
D
e
C
r
r
R
G
r
r
R
G
Y
r
R
r
R
(1)
где комплексные экспоненты, ,
и
, генерируются псевдослучайным образом.
Ведущие поправки к нерелятивистской энергии определяются гамильтонианом Брей-
та-Паули.Спинзависимая часть гамильтониана Брейта-Паули длясистемы с частицами со
спином ½ имеет следующий вид:
.
)
(
3
8
)
)(
(
3
]
[
]
[
(
2
]
[
5
3
3
)
(
)
(
2
2
3
2
)
(
2
2
j
i
j
i
j
i
j
i
j
i
j
j
i
i
ij
j
i
i
j
j
i
j
i
j
i
j
i
j
F
i
j
j
i
i
F
j
i
i
j
j
i
j
j
j
j
i
j
S
j
i
HFS
r
r
r
m
m
c
c
Z
Z
c
e
r
m
c
Z
Z
c
e
H
r
μ
μ
r
μ
r
μ
μ
μ
s
p
r
s
p
r
s
p
r
(2)
где
i
i
i
i
F
i
c
m
Z
c
σ
μ
)
2
/
(
)
(
оператора магнитного момента, коэффициенты
F
c
и
S
c определяют-
ся следующим образом:
i
i
S
i
i
F
k
c
k
c
2
1
,
1
)
(
)
(
где
i
k аномальный магнитный момент частицы.
The 9
th
International Conference «Modern
achievements of physics and fundamental physical education»
October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty
______________________________________________________________________________________________________
64
В Таблице 1 приведены расчеты сверхтонких расщеплении ро-вибрационных уровней
молекулярного иона водорода
HT .
Таблица 1. Сверхтонкое расщепление (МГц) ро-вибрационных уровней молекулярного иона
водорода
HT .
Литература
1. V. I. Korobov // Phys. Rev. A 77, 022509 (2008).
2. B. Gremaud, D. Delande, and N. Billy // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 31, 383 (1998).
3. S. Schiller and C. L¨ammerzahl // Phys. Rev. A 68, 053406 (2003).
AXISIMMETRIC PERFECT FLUID SOULTION WITH QUADRUPOLE
Medeu Abishev
1
, Saken Toktarbay
1
and Hernando Qveuedo
2,3
1
Department of theoretical and nuclear Physics, Al-Farabi Kazakh National University, 050040
Almaty, Kazakhstan
2
Dipartimento di Fisica and ICRA, Università di Roma “La Sapienza”, I-00185 Roma, Italy
3
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México, AP 70543, México,
DF 04510, Mexico
saken.yan@yandex.com
In [1] was investigated the Zipoy-Voorhees metric (q−metric) as the simplest static, axially symme-
tric solution of Einstein’s vacuum field equations. In fact, this can be shown explicitly by calculat-
ing the invariant Geroch multipoles [2]. In [3], a numerical solution was derived for a particular
choice of the interior static and axially symmetric line element:
,
=
2
2
2
2
0
2
2
2
d
f
d
h
dr
f
e
fdt
ds
k
(1)
where
,
)
cos
2
(
=
)
,
(
2
2
2
2
0
2
r
k
k
e
m
mr
r
e
and
)
,
(
=
r
f
f
,
)
(
= r
h
h
, and
)
,
(
=
r
.
(F,S)=(0,1/2)
(1,1/2)
(1,3/2)
L v J=L-1/2 L+1/2
L-1/2
L+1/2
L-3/2
L-1/2
L+1/2 L+3/2
0
0
0.7924
-958.592
478.900
0
1
0.7772
-937.805
468.514
0
2
0.7632
-918.306
458.772
1 0 -27.692 15.024 -949.813 -962.670
411.811 504.742 483.834
1 1 -26.274 14.292 -929.422 -941.678
404.831 492.995 473.215
1 2 -24.909 13.590 -910.305 -921.982
398.360 481.947 463.248
2 0 -41.746 29.141 390.895 -943.956 -966.160 451.293 505.120 493.405
2 1 -39.620 27.699 385.019 -923.854 -944.988 442.245 493.353 482.312
2 2 -37.575 26.313 379.608 -905.016 -925.119 433.791 482.286 471.888
9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері
Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016
жəне іргелі физикалық білім беру»
______________________________________________________________________________________________________
65
In particular, to find the approximate interior metric we consider the case of a slightly de-
formed mass. To the zeroth-order an interior line element can be obtained assuming that instead of
the constant
m
, the function
)
(r
appears in the metric. Then, to the first order in q , we can write
the approximate line element as:
,
)
(1
sin
2
1
)
(1
)
(1
2
1
=
2
2
2
2
2
2
2
2
d
q
r
d
r
r
dr
q
q
dt
q
r
ds
(2)
where
)
(
=
r
,
)
(
=
r
and
)
,
(
=
r
.
Finally, we find functions
and
for the exterior metric from the approximate interior q- metric
(2).
References
1. Hernando Quevedo, Saken Toktarbay and Aimuratov Yerlan. Quadrupolar gravitational
fields described by the metric // international journal of physics and mathenatics. Math. Phys.
October – 2012.
2. H. Quevedo, Multipolar Solutions, in Proceedings of the XIV Brazilian School of Cos-
mology and Gravitation, (2012); arXiv:1201.1608
3. R. Geroch, J. Math. Phys. 11 (1970) 1955; J. Math. Phys. 11 (1970) 2580.
The 9
th
International Conference «Modern
achievements of physics and fundamental physical education»
October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty
______________________________________________________________________________________________________
66
Dear authors!
The best presentations will be recommended for publication in journal
"Bulletin of KazNU. Physics Series»
http://bph.kaznu.kz/
Here you can download full electronic versions of articles.
9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері
Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016
жəне іргелі физикалық білім беру»
______________________________________________________________________________________________________
67
2-СЕКЦИЯ
Плазма физикасы
SECTION 2
Plasma Physics
The 9
th
Interna
achievements
____________
НИЗКОТ
ДАВЛЕН
А.С. Пазы
М.Т. Габд
1
КазНУ им
2
КазНУ им
Исследова
ХХ века и
очистка и
микробов,
верхности
цинских р
PressurePl
микроволн
ных реакт
рез приме
биологиче
лись очен
преимуще
бильную и
плазмарас
женного и
ского шок
температу
струей, ко
ния низко
В д
видов элек
ный вариа
бораторна
плазмы ст
Р
В к
и электрич
характери
турной пл
турой пла
Для опред
ational Confere
of physics and f
_____________
ЕМПЕРАТ
НИИ
ыл
1
, А.К. А
дуллин
1
, М
м. аль-Фар
м. аль Фар
ание низко
и получило
и модифика
, вирусов и
и; обработк
режущих у
asmaJet) и
н, высокой
торахс испо
есь химиче
ескими мат
нь полезны
еств этих и
и управляе
спространя
извне элект
ка или пов
урой газа, о
огда речь за
температур
данной рабо
ктродных с
ант для про
ая модель м
труйного ти
Рисунок 1. Г
качестве пл
ческие сво
истик, в ход
лазмы [4,5]
азменной с
деления м
ence «Modern
fundamental ph
_____________
ТУРНАЯ
Акильдино
М.К. Досбол
раби, ННЛО
раби, НИИЭ
отемператур
широкое п
ация повер
и уничтоже
ка сельскох
устройств.
ионизируют
й частоты и
ользование
ески активн
териалами
м открыти
источников
емую тонк
ется от обл
трического
вреждений
оказывает
аходит об о
рной плазм
оте для пол
систем мин
оведения н
микроплазм
ипа в рабоч
Генератор н
лазмообраз
ойства плаз
де исследо
. Была опр
струи, для
аксимальн
hysical educatio
_____________
ПЛАЗМА
ова
1
, Е.А. Ү
лаев
2
, Т.Т.
ОТ, аль-Фа
ЭТФ, аль-Ф
рной плазм
применени
рхностей п
ение раковы
хозяйственн
Плазменны
тся локаль
или импуль
ем инертны
ных газов
или тканя
ием для би
в плазмы я
куюструю п
ласти высо
о поля, оно
в обработ
большое в
обработке
мы является
лучения ни
ни микропл
научных ис
мотрона. Н
чем режиме
низкотемпер
зующих газ
змы исслед
ваний был
ределена за
этого исп
о возможн
on»
_____________
68
А СТРУЙН
Үсенов
1
, Т
. Данияров
араби, 71, 0
Фараби, 71,
мы атмосф
ие в разных
полимеров
ых клеток;
ных проду
ые струи п
ьными пот
ьсного пост
ых газов. Ак
(О
2
, N
2
и д
ями. Низко
омедицинс
является то
плазмы в о
окого напря
о электриче
танном обр
лияние при
биологиче
я диэлектри
изкотемпер
лазмотроно
сследовани
На рисунке
е.
ратурной пл
зов были и
довались пр
и получены
ависимость
пользовался
ной видим
October ,
_____________
Достарыңызбен бөлісу: |