Национальной академии наук республики казахстан
жүктеу/скачать 9,42 Mb. Pdf көрінісі
|
| ISSN 2224-5227 2016 • 3 ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ ҰЛТТЫҚ ҒЫЛЫМ АКАДЕМИЯСЫНЫҢ БАЯНДАМАЛАРЫ ДОКЛАДЫ НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН REPORTS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN ЖУРНАЛ 1944 ЖЫЛДАН ШЫҒА БАСТАҒАН ЖУРНАЛ ИЗДАЕТСЯ С 1944 г. PUBLISHED SINCE 1944 Доклады Национальной академии наук Республики Казахстан 2 ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ ҰЛТТЫҚ ҒЫЛЫМ АКАДЕМИЯСЫНЫҢ БАЯНДАМАЛАРЫ 2016 • 3 Б а с р е д а к т о р ҚР ҰҒА академигi М.Ж. Жұрынов Р е д а к ц и я а л қ а с ы: хим.ғ. докторы, проф., ҚР ҰҒА академигі Əдекенов С.М. (бас редактордың орынбасары), эк.ғ. докторы, проф., ҚР ҰҒА академигі Əділов Ж.М., мед. ғ. докторы, проф., ҚР ҰҒА академигі Арзықұлов Ж.А., техн. ғ.докторы, проф., ҚР ҰҒА академигі Бишімбаев У.К., а.-ш.ғ.докторы, проф., ҚР ҰҒА академигі Есполов Т.И., техн. ғ.докторы, проф., ҚР ҰҒА академигі Мұтанов Г.М., физ.-мат.ғ. докторы, проф., ҚР ҰҒА академигі Өтелбаев М.О., пед. ғ. докторы, проф., ҚР ҰҒА академигі Пралиев С.Ж., геогр.ғ. докторы, проф., ҚР ҰҒА академигі Северский И.В.; тарих.ғ. докторы, проф., ҚР ҰҒА академигі Сыдықов Е.Б., физ.-мат.ғ. докторы, проф., ҚР ҰҒА академигі Тəкібаев Н.Ж., физ.-мат.ғ. докторы, проф., ҚР ҰҒА академигі Харин С.Н., тарих ғ. докторы, проф.,ҚР ҰҒА корр. мүшесі Əбүсейітова М.Х., экон. ғ.докторы, проф., ҰҒА корр. мүшесі Бейсембетов И.К., биол. ғ. докторы, проф., ҚР ҰҒА корр. мүшесі Жамбакин К.Ж., тарих ғ. докторы, проф., ҚР ҰҒА корр. мүшесі Кəрібаев Б.Б., мед. ғ. докторы, проф., ҚР ҰҒА корр. мүшесі Локшин В.Н., геол.-мин. ғ. докторы, проф., ҚР ҰҒА корр. мүшесі Өмірсеріков М.Ш., физ.-мат. ғ. докторы, проф., ҚР ҰҒА корр. мүшесі Рамазанов Т.С., физ.-мат. ғ. докторы, проф., ҚР ҰҒА корр. мүшесі Садыбеков М.А., хим.ғ. докторы, проф., ҚР ҰҒА корр. мүшесі Сатаев М.И.; ҚР ҰҒА құрметті мүшесі, а.-ш.ғ.докторы, проф. Омбаев А.М. Р е д а к ц и я к е ң е с і: Украинаның ҰҒА академигі Гончарук В.В. (Украина), Украинаның ҰҒА академигі Неклюдов И.М. (Украинa), Беларусь Республикасының ҰҒА академигі Гордиенко А.И. (Беларусь), Молдова Республикасының ҰҒА академигі Дука Г. (Молдовa), Тəжікстан Республикасының ҰҒА академигі Илолов М.И. (Тəжікстан), Қырғыз Республикасының ҰҒА академигі Эркебаев А.Э. (Қырғызстан), Ресей ҒА корр.мүшесі Величкин В.И. (Ресей Федерациясы); хим.ғ.докторы, профессор Марек Сикорски (Польша), тех.ғ.докторы, профессор Потапов В.А. (Украина), биол.ғ. докторы, профессор Харун Парлар (Германия), профессор Гао Энджун (КХР), филос. ғ.докторы, профессор Стефано Перни (Ұлыбритания), ғ.докторы, профессор Богуслава Леска (Польша), философия ғ. докторы, профессор Полина Прокопович (Ұлыбритания), профессор Вуйцик Вольдемар (Польша), профессор Нур Изура Удзир (Малайзия), д.х.н., профессор Нараев В.Н. (Ресей Федерациясы) ISSN 2224–5227 № 3. 2016 3 ДОКЛАДЫ 2016 • 3 НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Г л а в н ы й р е д а к т о р академик НАН РК М.Ж. Журинов Р е д а к ц и о н н а я к о л л е г и я: доктор хим. наук, проф., академик НАН РК С.М. Адекенов (заместитель главного редактора), доктор экон. наук, проф., академик НАН РК Ж.М. Адилов, доктор мед. наук, проф., академик НАН РК Ж.А. Арзыкулов, доктор техн. наук, проф., академик НАН РК В.К. Бишимбаев, доктор сельскохоз. наук, проф., академик НАН РК Т.И. Есполов, доктор техн. наук, проф., академик НАН РК Г.М. Мутанов, доктор физ.-мат. наук, проф., академик НАН РК М.О. Отелбаев, доктор пед. наук, проф., академик НАН РК С.Ж. Пралиев, доктор геогр. наук, проф., академик НАН РК И.В. Северский; доктор ист. наук, проф., академик НАН РК Е.Б. Сыдыков, доктор физ.-мат. наук, проф., академик НАН РК Н.Ж. Такибаев, доктор физ.-мат. наук, проф., академик НАН РК С.Н. Харин, доктор ист. наук, проф., чл.-корр. НАН РК М.Х. Абусеитова, доктор экон. наук, проф., чл.- корр. НАН РК И.К. Бейсембетов, доктор биол. наук, проф., чл.-корр. НАН РК К.Ж. Жамбакин, доктор ист. наук, проф., чл.-корр. НАН РК Б.Б. Карибаев, доктор мед. наук, проф., чл.-корр. НАН РК В.Н. Локшин, доктор геол.-мин. наук, проф., чл.-корр. НАН РК М.Ш. Омирсериков, доктор физ.-мат. наук, проф., чл.-корр. НАН РК Т.С. Рамазанов, доктор физ.-мат. наук, проф., чл.-корр. НАН РК М.А. Садыбеков, доктор хим. наук, проф., чл.-корр. НАН РК М.И. Сатаев; почетный член НАН РК, доктор сельскохоз. наук, проф., А.М. Омбаев Р е д а к ц и о н н ы й с о в е т: академик НАН Украины Гончарук В.В. (Украина), академик НАН Украины И.М. Неклюдов (Украинa), академик НАН Республики Беларусь А.И.Гордиенко (Беларусь), академик НАН Республики Молдова Г. Дука (Молдовa), академик НАН Республики Таджикистан М.И. Илолов (Таджикистан), член-корреспондент РАН Величкин В.И. (Россия); академик НАН Кыргызской Республики А.Э. Эркебаев (Кыргызстан), д.х.н., профессор Марек Сикорски (Польша), д.т.н., профессор В.А. Потапов (Украина), д.б.н., профессор Харун Парлар (Германия), профессор Гао Энджун (КНР), доктор философии, профессор Стефано Перни (Великобритания), доктор наук, профессор Богуслава Леска (Польша), доктор философии, профессор Полина Прокопович (Великобритания), профессор Вуйцик Вольдемар (Польша), профессор Нур Изура Удзир (Малайзия), д.х.н., профессор В.Н. Нараев (Россия) «Доклады Национальной академии наук Республики Казахстан» ISSN 2224-5227 Собственник: Республиканское общественное объединение «Национальная академия наук Республики Казахстан» (г. Алматы) Свидетельство о постановке на учет периодического печатного издания в Комитете информации и архивов Министерства культуры и информации Республики Казахстан №5540-Ж, выданное 01.06.2006 г. Периодичность: 6 раз в год. Тираж: 2000 экземпляров Адрес редакции: 050010, г.Алматы, ул.Шевченко, 28, ком.218-220, тел. 272-13-19, 272-13-18 http://nauka-nanrk.kz. reports-science.kz Адрес типографии: ИП «Аруна», г.Алматы, ул.Муратбаева, 75 ©Национальная академия наук Республики Казахстан, 2016 г. Доклады Национальной академии наук Республики Казахстан 4 REPORTS 2016 • 3 OF NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN E d i t o r-i n-c h i e f M.Zh. Zhurinov, academician of NAS RK Editorial board: S.M. Adekenov (deputy editor in chief), Doctor of Chemistry, prof., academician of NAS RK; Zh.M. Adilov, Doctor of Economics, prof., academician of NAS RK; Zh.A. Arzykulov, Doctor of Medicine, prof., academician of NAS RK; V.K. Bishimbayev, Doctor of Engineering, prof., academician of NAS RK; T.I. Yespolov, Doctor of Agriculture, prof., academician of NAS RK; G.M. Mutanov, Doctor of Physics and Mathematics, prof., academician of NAS RK; M.O. Otelbayev, Doctor of Physics and Mathematics, prof., academician of NAS RK; S.Zh. Praliyev, Doctor of Education, prof., academician of NAS RK; I.V. Seversky, Doctor of Geography, prof., academician of NAS RK; Ye.B. Sydykov, Doctor of Historical Sciences, prof., academician of NAS RK; N.Zh. Takibayev, Doctor of Physics and Mathematics, prof., academician of NAS RK; S.N. Kharin, Doctor of Physics and Mathematics, prof., academician of NAS RK; M.Kh. Abuseitova, Doctor of Historical Sciences, prof., corr. member of NAS RK; I.K. Beisembetov, Doctor of Economics, prof., corr. member of NAS RK; K.Zh. Zhambakin, Doctor of Biological Sciences, prof., corr. member of NAS RK, B.B. Karibayev, Doctor of Historical Sciences, prof., corr. member of NAS RK; V.N. Lokshin, Doctor of Medicine, prof., corr. member of NAS RK; M.Sh. Omirserikov, Doctor of Geology and Mineralogy, prof., corr. member of NAS RK; T.S. Ramazanov, Doctor of Physics and Mathematics, prof., corr. member of NAS RK; M.A. Sadybekov, Doctor of Physics and Mathematics, prof., corr. member of NAS RK; M.I. Satayev, Doctor of Chemistry, prof., corr. member of NAS RK; A.M. Ombayev, Honorary Member of NAS RK, Doctor of Agriculture, prof. Editorial staff: V.V. Goncharuk, NAS Ukraine academician (Ukraine); I.M. Neklyudov, NAS Ukraine academician (Ukraine); A.I.Gordienko, NAS RB academician (Belarus); G. Duca, NAS Moldova academician (Moldova); M.I. Ilolov NAS Tajikistan academician (Tajikistan); A.E. Erkebayev, NAS Kyrgyzstan academician (Kyrgyzstan); V.I. Velichkin, RAS corr.member (Russia); Marek Sikorski, Doctor of Chemistry, prof. (Poland); V.A. Potapov, Doctor of Engineering, prof. (Ukraine); Harun Parlar, Doctor of Biological Sciences, prof. (Germany); Gao Endzhun, prof. (PRC); Stefano Perni, Doctor of Phylosophy, prof. (UK); Boguslava Leska, dr, prof. (Poland); Pauline Prokopovich, Doctor of Phylosophy, prof. (UK); Wójcik Waldemar, prof. (Poland), Nur Izura Udzir, prof. (Malaysia), V.N. Narayev, Doctor of Chemistry, prof. (Russia) Reports of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. ISSN 2224-5227 Owner: RPA "National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan" (Almaty) The certificate of registration of a periodic printed publication in the Committee of Information and Archives of the Ministry of Culture and Information of the Republic of Kazakhstan N 5540-Ж, issued 01.06.2006 Periodicity: 6 times a year Circulation: 2000 copies Editorial address: 28, Shevchenko str., of.219-220, Almaty, 050010, tel. 272-13-19, 272-13-18, http://nauka-nanrk.kz / reports-science.kz Address of printing house: ST "Aruna", 75, Muratbayev str, Almaty © National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan, 2016 ISSN 2224–5227 № 3. 2016 5 Физика REPORTS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN ISSN 2224-5227 Volume 3, Number 307 (2016), 5 – 9 UDC 342.7(574) SIMULATION OF THE INTERACTION OF THERMAL NEUTRONS WITH CATALYTIC COMPOSITION (Pb, Bi, Po) IN AN INFINITE MEDIUM M.Abishev 1 , M.Khassanov 1 , D.Utepova 1 , T.Aitasov 1 1 Kazakh National University named after Al-Farabi, Almaty, Kazakhstan manas_khassanov@mail.ru Key words: Catalytic composition, Monte-Carlo method, cyclic reaction. Abstract. The purpose of this work is to simulate the interaction of thermal neutrons with catalytic composition in an infinite medium which consist of isotopes Pb 206 , Pb 207 , Pb 208 , Pb 209 , Bi 209 , Bi 210 , Po 210 . During the simulation the concentration of neutrons is constant and does not depend on time. For simulating the process the cod was based on C++ using Monte-Carlo method for transporting and reactors problem. Using this code we calculated the part of absorbed neutrons by each isotopes of catalytic composition. The initial concentrations of each isotope of the catalytic composition was calculated in work [1]. The results of simulation showed that the catalytic composition mentioned in work [1] is able to be simplified by excepting the isotope Po 211 from catalytic composition initially. УДК 342.7(574) МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТЕПЛОВЫХ НЕЙТРОНОВ С КАТАЛИТИЧЕСКИМ СОСТАВОМ (PB,BI,PO) В БЕЗГРАНИЧНОЙ СРЕДЕ М.Абишев 1 , М.Хасанов 1 , Д.Утепова 1 , Т.Айтасов 1 1 КазНУ им. аль-Фараби, физико-технический факультет, г. Алматы, Республика Казахстан Ключевые слова: каталитический состав, метод Монте-Карло, циклическая реакция. Аннотация. В работе рассматривается моделирование взаимодействия тепловых нейтронов с элементами каталитического состава, состоящих из изотопов Pb 206 , Pb 207 , Pb 208 , Pb 209 , Bi 209 , Bi 210 , Po 210 . заполняющую безграничную среду. Концентрация нейтронов в данной среде считается постоянным и не зависит от времени. Для моделирования данного процесса была написана программа на языке C++ с применением метода Монте-Карло для транспортных и реакторных задач. С помощью этой программы была рассчитана доля поглощения тепловых нейтронов каждым изотопом каталитического состава. Начальные концентрации элементов каталитического состава были вычислены в работе[1]. При сравнении результатов работы [1] и результатов моделирования, проведенных в данной работе, было обнаружено, что элементы каталитического состава, предложенные в работе[1] можно сократить, исключив изотоп Po 211 , если изначально исключить Po 211 из каталитического состава и сделать перерасчет начальных концентраций для оставшихся изотопов каталитического состава. Введение. На сегодняшний день одной из актуальных проблем в реакторной физике является улучшение качеств конструкционных материалов в активной зоне реактора и увеличение срока их -с.' Доклады Н эксплуата и приводя нейтронн каталитич облучени состав. Д рисунке Как в реакций. нейтроно моделиро изотоп Po каталитич Рису Посл изотоп Po проверил среде. Расч подходящ этого сост [5], котор времени, Национальной ации. После я к уменьше ной активац ческий сос ия нейтронам анный соста 1 - схема ка Рисун видно из ри Один из эт в, равный овании втор o 211 из катал ческой реак унок 2 – Схема ле упрощен o 211 , мы зано и результат чет началь щие элемент тава. Для вы рая описыв на основе с й академии н е долгого об ению констр ции. Возмож тав, свойст ми. В работ ав состоит и аталитическо нок 1 – Схемат исунка 1, в с тих каналов 0.0300126 рой канал д литического ции без изот атический вид ния схемы ово рассчит ты путем мо ьных конце ты для ката ычисления к ает содерж корости реа аук Республи блучения в н рукционных жный спос тва и соде те [1] в каче из изотопов ой реакции, тический вид ц схеме сущес в реакций о 6 барн д авал пренеб о состава, пр топа Po 211 . цепочки ядерн каталитиче тали начальн оделировани ентраций. алитическог концентраци жание и акти акций и нача ики Казахста 6 них накапли х качеств, а соб увеличе ержание эл естве такого Pb 206 , Pb 20 , предложен цепочки ядерн ствует разве обусловлен для теплов брежимо ма редложенно ных реакций н еской реакц ные концент ия данной сх В работе го состава ий состава и ивность в ц альных соде ан ивается вод также появл ения срока ементов ко о материала 07 , Pb 208 , P нная в работ ых реакций не етвление на тем, что P ых нейтро алый вклад, ого в работе нейтронного ка ций, предло трации изот хемы метод е [1] были и вычислен использовал цепной ядер ержаний: ород и гели ляется навед эксплуатац оторого не а был предл b 209 , Bi 209 , B те [1].- ейтронного кат а изотопе P Po 210 имеет онов. Но , таким обр е[1]. На рису атализа без уча оженной в топов в ката дом Монте-К найдены ны концентр лась система рной реакц ий, образуя денная ради ции дает н меняется ложен катал Bi 210 , Po 210 , тализа. Po 210 по дву сечение по при комп разом, мы и унке 2 показ астия изотопа работе[1], алитическом Карло в безг и изучены рации элем а уравнений ции в зависи набухание иация из-за нейтронно- во время итический , Po 211 . На ум каналам оглощения пьютерном исключили зана схема Po 211 . исключив м составе и граничной наиболее ментов для й Бэйтмана имости от ISSN 2224–5227 № 3. 2016 7 (1) (2) (3) ∑ 0 ∏ ∑ ∏ , (4) Здесь λ i – это постоянная распада или скорость реакций i-го изотопа. Все сечения поглощения нейтронов (т.е. реакций (n,g)) и периоды полураспада элементов были взяты из базы данных ядерных реакций EXFOR. Результаты вычисления системы уравнения Бэйтмана сделанные в работе[1] приведены в таблице 1. Таблица 1 – процентное соотношение изотопов Используя данную систему уравнений Бэйтмана, но исключив из состава Po 211 , мы сделали перерасчет начальных концентраций изотопов каталитического состава. Результаты вычислений приведены в таблице 2. Таблица 2 – процентное соотношение изотопов Из таблицы-1 и таблицы-2 видно, что наибольшую концентрацию обладает изотоп Pb 208 . Это связано с тем, что сечение поглощения нейтронов этого изотопа очень мало (σ = 0.23 мб) и чтобы скорость реакций был одинаковым с остальными изотопами, нужно, чтобы его концентрация была высокой. Процесс моделирования. В качестве метода моделирования был выбран метод Монте-Карло для транспортных задач, которая основывается на розыгрыше длины свободного пробега частицы. Длина свободного пробега для нейтрона рассчитывается по формуле: ln (5) здесь -длина свободного пробега, - макроскопическое сечение состава, - случайное число. Сам процесс протекает в безграничной среде, заполненной каталитическим составом и тепловыми нейтронами. Для упрощения процесса моделирования считается, что концентрация нейтронов в среде не зависит от времени и составляет 5 10 нейтронов на кубический сантиметр, также нейтроны находятся в термодинамическом равновесии с каталитическим составом, таким образом, средняя энергия нейтронов составляет 0.0253 электрон-вольт. При таких энергиях нейтрона у всех Изотоп процентное содержание изотопов Po 210 1,6 % Pb 206 0,0435 10 % Po 211 0,0126 10 % Pb 207 0,0317 % Pb 208 97,53 % Pb 209 0,01898 % Bi 210 0,673 % Bi 209 0,07 % Изотоп процентное содержание изотопов Po 210 0.39 10 % Pb 206 0.78% Pb 207 0,3489% Pb 208 98,2993% Pb 209 3.8 10 % Bi 210 1.4 10 % Bi 209 0,5718% Доклады Н изотопов поглощен рассеяния энергии н не только концентр соотноше моделиро изотопам жүктеу/скачать 9,42 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|