В статье представлены результаты радиационного обследования территории площадью 1005 км2, расположенной в районе площадки «Балапан». Основанием для обследования послужили ранее проведенные исследования примыкающей к площадке «Балапан» территории, которые выявили масштабную область радиоактивного загрязнения почвы 241Am. Удельная активность 241Am в почве достигает значений ~200 Бк/кг. Результат исследования этой области показал, что столь масштабное загрязнение имеет форму «следов» радиоактивных выпадений, предположительно вызванных атмосферными испытаниями на площадке «Опытное поле». Особенностью данного загрязнения является небольшое содержание продуктов деления и активации ядерного взрыва, соизмеримое с фоном глобальных выпадений, что нехарактерно для «следов» ядерных выпадений от наземных ядерных испытаний.
Работа посвящена представлению результатов исследования процессов дефектообразования, возникающими в результате облучения протонами с энергией 1,5 МэВ и дозами 1×1015, 1×1016, 1×1017 ион/см2 в керамиках на основе нитрида алюминия. Выбор нитридных керамик обусловлен возможностью применения их в качестве основы для конструкционных материалов ядерной энергетики. В ходе проведенных исследований установлено, что при дозах облучения 1×1015–1×1016 ион/см2, керамики показали высокую степень устойчивости структурных свойств к дефектообразованию и искажению, однако увеличение дозы облучения до 1×1017 ион/см2 приводит к существенному увеличению искажений кристаллической структуры и возникновению разупорядочений, обусловленных эффектов накопления точечных дефектов и дислокаций в структуре.
Исследованы фотолюминесцентные свойства полупроводниковых наноматериалов II-IV групп в зависимости от различных методов синтеза и прочих параметров. Материалы этих групп обладают интересными оптическими свойствами, в том числе фотолюминесценцией чистых и легированных материалов. Материалы этих групп в основном легируются редкоземельным металлом для улучшения интенсивности люминесценции. В ходе развития данной работы, анализируются фотолюминесцентные свойства наноматериалов из чистого ZnS и ZnS, легированного Eu.
В работе представлены результаты исследования влияния соотношения реактивных газов N2 и O2 на структурно-фазовое состояние и механические свойства азотсодержащих покрытий диоксида титана, полученных методом реактивного магнетронного распыления на поверхности нержавеющей стали12Х18Н10Т. По результатам рентгенофазового анализа покрытия содержат диоксид титана в форме анатаза, рутил и небольшое содержание брукита. Установлено, что с ростом содержания азота в рабочей атмосфере объемная доля анатаза и рутила растет. Увеличение содержание азота в газовой атмосфере приводит к образованию квазиоднородной текстуры поверхности с менее выраженной блочной структурой. На основе результатов наноиндентирования можно предположить, что образование квазиоднородной текстуры может послужить причиной снижения физико-механических параметров покрытий. Установлено, что структура, фазовый состав и механические свойства покрытий зависят от величины соотношения газов N2/O2 в режиме отрицательного смещения (Uсм= −150 В).
В настоящей работе, представлены результаты исследования влияния электронно-лучевой обработки (ЭЛО) на структуру и механические свойства сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). ЭЛО образцов СВМПЭ осуществлялось на промышленном импульсном ускорителе ИЛУ-10. Энергия электронов варьировалась в пределах 2,5–4,5 МэВ, а доза облучения варьировалась в пределах 2–9 МГр. Методом дифференциально-сканирующей калориметрии определены термические характеристики полимерных образцов. Проанализировано влияние облучения на процесс кристаллизации полимера. Было обнаружено, что эффект образования сшивок не является существенным в отношении кристаллической структуры (толщины ламелей) и доза облучения почти не влияет на температуру плавления СВМПЭ. Полученные инфракрасные спектры показали, что во время ЭЛО в образцах СВМПЭ происходит окисление в результате химических реакций полиэтиленовой цепи с кислородом. Установлено, что ЭЛО приводит к изменению морфологии поверхности, то есть поверхность становится шероховатой, увеличивается глубина неровности и структура сферолитов. Результаты механических испытаний показали, что после ЭЛО прочность и твердость СВМПЭ незначительно увеличиваются.
Работа посвящена проблеме создания ядерных энергетических реакторов на основе реакций синтеза легких элементов. В настоящее время эта проблема прорабатывается в вариантах термоядерных реакторов, работающих с высокотемпературной плазмой. В таких реакторах плазма изолируется от стенок реакционной камеры с помощью магнитного поля. Даже в перспективных проектах термоядерных реакторов температурный режим далек от условий обеспечения оптимальных сечений взаимодействия исходных ядер. Несмотря на многолетние работы задача эффективной изоляция плазмы решается с трудом. Растут размеры реакционных камер, прогнозируемые затраты на создание эффективного реактора, даже в варианте с дейтерий-тритиевого реакцией, имеющей максимальное сечение и минимальную энергию взаимодействующих ядер. В статье рассмотрен вариант реактора синтеза, основанный на взаимодействии встречных пучков ионов в тороидальном магнитном поле. Такое решение обеспечивает снижение затрат на инициацию реакции, решает задачу эффективного удержания взаимодействующих ядер в реакционной камере. На примере реакций D–D, D–T и D–3Не показаны реакторы на их основе с малыми потерями энергии и небольшими габаритами.
В статье представлены методические подходы для исследования форм нахождения 3Н в почве. Проведена оценка качества и эффективности метода автоклавного разложения, используемого для выделения связанных форм 3Н. Для оценки влияния матричной структуры на процесс извлечения 3Н в качестве образцов использовались почва и цеолит. В ходе эксперимента для оценки полноты извлечения и влияния содержания 3Н использовался изотопный индикатор различной активности – от 100 до 100 000 Бк/л. Все эксперименты проведены в нескольких повторностях. На каждой из стадий эксперимента для оценки его «чистоты» проведен холостой опыт. Показано, что эффективность данного метода составляет порядка 27–48%. Установлено, что значительные потери связаны с неполным вскрытием матрицы и особенностями проведения анализа. Выявлено, что матричная структура и содержание 3Н не влияют на эффективность извлечения связанных орм 3Н из почвы. Авторами предложен ряд подходов для повышения эффективности метода, такие как изменение соотношения реагентов и исключение стадии центрифугирования.
Одним из видов обращения с ОЯТ является долговременное контейнерное хранение отработавшего ядерного топлива. С целью осуществления комплексной радиационной оценки и возможности выполнения долгосрочных прогнозных оценок радиационной ситуации на территории хранения ОЯТ необходимо осуществлять контроль за эманацией радиоактивных газов в атмосферу. Газообразные отходы являются одним из видов радиоактивных отходов, образующихся при работе объектов атомной энергетики и промышленности. Превышение их содержания в воздухе может свидетельствовать о радиоактивных выбросах атомных электростанций или медицинских учреждений, ядерных авариях и взрывах, а также о радиационных авариях, к которым можно отнести разгерметизацию контейнеров хранения ОЯТ. К газообразным радиоактивным отходам относятся газы, содержащие в своем составе радионуклиды: 41Ar, 135Xe, 85Kr, 131I, 3Н, 14С и др., которые зачастую могут образовываться и поступать в воздушную среду в количествах, превышающих уровни, установленные нормами радиационной безопасности [1]. В данной статье представлены результаты исследований объемной активности радиоактивных газов в воздухе на территории долговременного хранилища ОЯТ реактора БН-350.
В статье рассмотрены различные методики расчета мощности элементов экспериментального устройства. Проведен сравнительный анализ положительных и отрицательных сторон каждой методики, представлены способы расчета и границы применимости. Разработка методик расчета энергетических параметров установки является важной задачей для развития экспериментальной физики реакторов.
Исследовано влияние параметров итерационных алгоритмов реконструкции, использующихся в позитронно-эмиссионной томографии, на полуколичественные показатели и качество диагностического изображения в клинических условиях. Получены функции зависимости стандартизированного показателя накопления и метаболического объема от количества итераций и подмножеств. Рассмотрены особенности влияния итерационных алгоритмов реконструкции на образования размером 6 мм. Исследованы 10 пациентов, проведено их сканирование с использованием итерационного алгоритма VPHD c включенной PSF функцией, времяпролетной технологией TOF. Проанализировано влияние указанных параметров сканирования на контраст, шум и соотношение сигнал/шум. Представлены графики зависимости полуколичественных характеристик от количества итераций и подмножеств. Произведена оценка изменения полуколичественных значений накопления радиофармацевтического препарата при варьировании диапазона итераций. Предложены методы оптимизации диагностических протоколов сканирования пациентов. Выполнена проверка полученных результатов на примере диагностического изображения.
Изучены структура и свойства протонных проводников на основе LaScO3, синтезированных путем акцепторного допирования и создания дефицита по катиону La. Показано, что количество интеркалированных в решетку оксида протонов растет с ростом степени катионного допирования и выше при допировании стронцием, чем кальцием. Замечено, что в образцах скандата лантана с катионной нестехиометрией количество интеркалированных протонов уменьшается с ростом дефицита по лантану, что вероятно обусловлено возможностью связывания кислородных вакансий
VO•• в комплексы типа (LaLa''' - VO••)' и блокированием их участия в процессе растворения воды. Определены энергии активации проводимости объема и границ зерен скандата лантана, синтезированного различными методами. Показано, что проводимость и энергия активации проводимости объема зерен образцов, допированных стронцием, выше, чем при допировании кальцием. Замечено, что энергия активации проводимости образцов с катионной нестехиометрией практически не зависит от дефицита по лантану.
В статье представлен обзор существующих практических способов определения мощности и энерговыделения в топливе твэлов, испытываемых в исследовательских реакторах. Акцент сделан на подходах, которые могут быть успешно использованы в практике импульсных реакторных испытаний с нестационарным характером изменения мощности. Выполнен сравнительный анализ различных методов, отражены их достоинства и недостатки. Сформулированы рекомендации по применению рассмотренных подходов в практике испытаний в импульсном графитовом реакторе (ИГР), направленных на изучение поведения топлива ядерных энергетических реакторов в переходных и аварийных режимах.
В статье представлены результаты исследования уровней и параметров накопления естественных (40K, 226Ra, 232Th) и искусственных (241Am, 137Cs, 90Sr, 239+240Pu) радионуклидов грибами на территории, прилегающей к Семипалатинскому испытательному полигону (СИП), в зоне прохождения следа радиоактивных выпадений от первого ядерного испытания (29.08.49 г.). Установлено, что в целом, ни одно из полученных значений удельной активности радионуклидов в грибах не превышает допустимый уровень. Основной вклад в суммарную дозу внутреннего облучения от перорального поступления радионуклидов при потреблении грибов на исследуемой территории вносит доза от естественных радионуклидов.
В работе приводятся данные по определению естественных (ЕРН) и искусственных (ИРН) радионуклидов в водах Восточно-Казахстанской области (ВКО). Объектами исследования являлись водные объекты различного типа: динамические – реки Иртыш, Бухтарма, Ульба, Шар и Аягоз и статические – Бухтарминское и Шульбинское водохранилища и озеро Зайсан. Показано, что концентрация ЕРН и ИРН в водах ВКО на 2–4 порядка ниже значений уровня вмешательства, установленных Гигиеническими нормативами Республики Казахстан.
В статье рассмотрены наиболее распространённые методы получения счетного образца для альфа-спектрометрического определения изотопов плутония – соосаждение с редкоземельными элементами и электролитический метод осаждения. Установлено, что наилучшие источники для альфа-спектрометрии (хорошо воспроизводимые, особо тонкие образцы с равномерным распределением вещества по площади активного слоя) получают электролитическим осаждением. Для данного метода определены оптимальные параметры процесса получения счетных образцов (сила тока, время осаждения, геометрия электролитической ячейки) и выбран состав электролита. Разработана и сконструирована улучшенная электролитическая установка c высоко стабилизированным напряжением.
Представлена методика совместного использования сейсмических и инфразвуковых данных для распознавания природы регистрируемых событий и уточнения положения их эпицентров, основанная на поиске функции взаимной корреляции эталонных и текущих записей сейсмических станций с дальнейшей ассоциацией событий-кандидатов с инфразвуковыми фазами. Опробование методики на материалах 7 месяцев регистрации промышленных взрывов в карьере Акбастау (Алматинская область) сейсмической станцией AS058-Курчатов (KURK) и двумя инфразвуковыми станциями: в Курчатове (KURIS) и Маканчи (MKIAR) показало ее высокую надежность.
На основе данных по эталонным взрывам (с хорошо определенными параметрами), произведенными в районе г. Алматы, построен новый годограф основных сейсмических региональных фаз. Проведено сравнение годографа с другими скоростными моделями, которые используются для локализации событий на территории Северного Тянь-Шаня. Показано, что при использовании нового годографа размеры эллипсов ошибок локализации сейсмических событий меньше, чем при использовании других годографов.
В статье приводятся данные исследования региональной фоновой частоты нестабильных аберраций у жителей основных регионов Казахстана (Север, Юг, Запад, Восток). Данный параметр как исходная «нулевая» точка дозы имеет большой процент неопределенности и является переменным. По признаку наибольшей численности и этнического разнообразия населения были выбраны города областного значения. В каждом регионе была сформирована группа коренных жителей – добровольцев в количестве 10 человек, ранжированная по возрастным признакам и по полу в пропорции 1:1 (всего 40 человек). Расчет фоновой частоты для нестабильных хромосомных повреждений производился при помощи оборудования – автоматизированной цитогенетической платформы на базе электронного флуоресцентного микроскопа фирмы Carl Zeiss AxioImager Z2, автоматической системой поиска и анализа метафаз Metafer 4/M Search, ICAROS (MetaSystems, Германия). Наблюдаемые результаты исследования демонстрируют межрегиональную вариабельность в пределах от 1,1±0,4 до 3,09±0,6 аберрантных клеток на 1000, что может быть обусловлено целым рядом субъективных и объективных факторов жизнедеятельности.
В статье представлены обобщенные результаты по оценке уровней и характера радиоактивного загрязнения воздушной среды естественными и искусственными радионуклидами (ЕРН и ИРН) на территории Республики Казахстан для типичной ландшафтной единицы – степной зоны. Применен метод теоретической оценки объемной активности ИРН в воздушной среде. Установлено, что содержание в воздухе 40K варьирует от 6,5×10−6 до 9,5×10−5 Бк/м3, 226Ra – от 2,5×10−6 до 5,0×10−5 Бк/м3, 7Be – от 9,0×10−4 до 4,5×10−3 Бк/м3, 210Pb – от 1,0×10−4 до 8,5×10−4 Бк/м3, 239+240Pu – от <1,0×10−7 до 7,3×10−7 Бк/м3. Результаты теоретической оценки показали, что расчетные значения объемной активности радионуклида 232Th достигают 1,8×10−6 Бк/м3, 241Am – 1,1×10−8 Бк/м3, 137Cs – 1,4×10−6 Бк/м3, 90Sr – 2,0×10−7. Данные, полученные по фоновым концентрациям радионуклидов в воздухе, входят в диапазоны значений международных мониторинговых наблюдений и в дальнейшем могут быть использованы в качестве базовых показателей для оценки изменения качества воздушной среды.
В статье рассмотрен вопрос создания радионуклидной станции мониторинга в Республике Казахстан с целью регистрации ядерных событий и радиационных аварий. Представлены методы определения радионуклидов в воздушной среде и рекомендации к выбору основного и вспомогательного оборудования для проведения отбора и анализа проб воздуха. Рассмотрен выбор участка для размещения станции радионуклидного мониторинга в г. Курчатов, на базе НЯЦ РК, в соответствии с требованиями Организации Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ОДВЗЯИ). Приведены данные о содержании естественных и техногенных радионуклидов в воздушной среде в месте планируемого размещения станции.
В работе показан подход к выполнению комплексных расчетных исследований, направленных на обоснование требуемых режимов испытания экспериментального устройства в ходе реакторного пуска. В основе этих исследований лежит метод компьютерного моделирования сложных нейтронно-физических и теплофизических процессов. Данный метод реализуется путем использования двух специализированных программ – MCNP6 и ANSYS Fluent.
В работе представлен метод пешеходной гамма-спектрометрической съемки, позволяющий оперативно
определять концентрацию радионуклидов в поверхностном слое почвы посредством получения массива спектров. Приведена сравнительная оценка данных о содержании 241Am и 137Cs в почве, полученных сопряженно в натурных условиях Семипалатинского испытательного полигона (скорость счета гамма-импульсов (in situ)), и в результате лабораторного гамма-спектрометрического анализа. Получены коэффициенты перехода, по которым произведено построения карт площадного распределения радионуклидов путем пересчета скоростей счета в площадную активность с учетом плотности почвы.
В работе рассмотрены количественные величины содержания отдельных химических элементов и радионуклидов в надземной части подсолнечника в условиях радиоактивного загрязнения Семипалатинского испытательного полигона (СИП). Установлено, что содержание исследуемых химических элементов и радионуклидов в почве, при одинаковых почвенно-климатических условиях, изменяется менее значительно (коэффициент вариации в среднем не превышает 20%), чем в растениях (коэффициент вариации составляет 20–40%). Самый широкий диапазон значений удельной активности в надземной части подсолнечника характерен для чуждого растительному организму радиоактивного элемента 241Am – коэффициент вариации более 40%.
.В статье представлены результаты γ-спектрометрического обследования контейнеров, содержащих ОЯТ реактора БН-350. На основании теоретической оценки приведены результаты расчета дозовых полей нейтронного и фотонного излучения, создаваемого одиночным контейнером с отработавшим ядерным топливом, с различными вариантами разрушения стенок ТВС и разной степенью осыпания топлива. Определены первоначальные значения, необходимые для проведения мониторинга состояния ОЯТ, а также время экспозиции и сеть обследования. При сопоставлении результатов теоретической оценки с экспериментальными данными, установлено, что оптимальными позициями для последующего мониторинга состояния ОЯТ в режиме долговременного хранения являются точки измерения на высоте 2 м от днища контейнера. Данные позиции являются максимально репрезентативными и в случае осыпания топлива, данный процесс отразится при мониторинговых измерениях.
Задачей данной работы являлось измерение сечения ядерных реакций natCu(p,xp) на изохронном циклотроне У-150М Института ядерной физики при энергии протонов 7 МэВ. Анализ экспериментальных результатов выполнен в рамках экситонной модели распада ядер, представляющей из себя статистический подход, описывающий переход возбужденного ядра в равновесное состояние. Теоретический анализ экспериментальных результатов выполнен в рамках расчетного кода PRECO-2006. Определено, что основной вклад в формирование интегрального сечения реакций (p,xp) дает механизм образования составного ядра. Полученные экспериментальные результаты могут быть использованы при конструировании гибридных ядерно-энергетических установок, а также в радиационном материаловедении.
ISSN 1729-7885 (Online)
