Preview

Вестник НЯЦ РК

Расширенный поиск
№ 3 (2022)
Скачать выпуск PDF
5-10 72
Аннотация

В работе приведены результаты полевых наблюдений электроразведочной съёмки методом дипольного электрического зондирования (ДЭЗ-ВП) за период 2018–2020 гг. Для оценки пространственно-временной связи изменений геоэлектрических параметров разреза с проявлениями активной геодинамики были использованы данные по землетрясению, зафиксированному сейсмостанцией «Каскелен» (KASK). Приведены результаты совместного мониторинга геоэлектрических параметров и естественного сейсмического поля.

11-20 57
Аннотация

Проведены экспериментальные исследования по выбору оптимальных условий гомогенизации, пробоподготовки и параметров прессования образцов. Осуществлён подбор реперных образцов с аттестованными значениями содержания элементов и оксидов. В целях расширения определяемых диапазонов концентраций дополнительно произведён подбор 8 фоновых образцов, имеющих наиболее типичный химический состав для территории Семипалатинского испытательного полигона (СИП). Определено содержание элементов в образцах методами масс-спектрометрии и атомно-эмиссионной спектрометрии (ИСП-МС и ИСП-АЭС). Приготовлены прессованные таблетки, проведён полуколичественный рентгенофлуоресцентный анализ (РФА) 8 образцов с известным содержанием в режиме «best detection» для выявления систематических расхождений в определении состава образцов с использованием разрушающего и неразрушающего методов анализа и пробоподготовки.

21-25 52
Аннотация

В настоящей статье представлен анализ теплового состояния твэла ВОТК-НОУ реактора ИВГ.1М, выполненный для случая отслоения топливной матрицы от оболочки твэла по короткой стороне лопасти. Технология изготовления твэлов для модернизированной активной зоны предполагает наличие неоднородностей в микроструктуре. Для оценки влияния отслоений характерного размера на тепловой режим работы твэла проведены расчеты температурных полей в поперечном сечении твэла. Теплофизические расчеты были проведены методом конечных элементов с использованием программного комплекса ANSYS. В результате проведения вариантных расчетов получены данные о влиянии отслоений на распределение температурного поля твэла во время работы реактора ИВГ.1М при проектной и номинальной мощности.

26-30 61
Аннотация

В статье представлены данные по содержанию и оценке параметров накопления искусственных радионуклидов 137Cs и 90Sr степным разнотравьем на участке радиоактивных выпадений от взрыва в скважине 101 на бывшей испытательной площадке «Сары-Узень» Семипалатинского испытательного полигона (СИП). Определено, что удельная активность 137Cs в почвенно-растительном покрове исследуемой территории достигает 2700 Бк/кг, 90Sr – до 3370 Бк/кг. Диапазоны значений Кн 137Cs (0,0030–0,021) и 90Sr (0,064–0,36) составляют по одному порядку. Наибольшим накоплением в растениях характеризуется 90Sr, максимальные значения Кн которого отмечаются в зоне навала воронки от взрыва. Зависимостей изменения Кн с расстоянием от эпицентра ни для одного из радионуклидов не установлено. При этом все значения Кн на порядок выше полученных ранее Кн для эпицентров наземных ядерных испытаний и на порядок ниже, чем значения Кн этих радионуклидов, полученных в целом для пастбищ по данным МАГАТЭ.

31-38 52
Аннотация

В статье рассмотрен характер вертикального распределения основных долгоживущих техногенных радионуклидов 137Cs, 241Am, 90Sr и 239+240Pu в почвах Семипалатинского испытательного полигона. Рассмотрены участки с различным характером радионуклидного загрязнения – места проведения наземных испытаний ядерного и термоядерного оружия на испытательной площадке «Опытное поле», радиоактивные выпадения в виде следов в пределах территории Семипалатинского испытательного полигона, участки испытания боевых радиоактивных веществ, расположенные на испытательной площадке «4А», участки луговых экосистем, сопряженных с радиоактивно-загрязненными водотоками из испытательных штолен испытательной площадки «Дегелен», условно «фоновые» территории полигона, непосредственно на которых испытаний ядерного и термоядерного оружия не проводилось. В ходе исследований выявлены различия в характере распределения исследуемых радионуклидов по глубине в почвах указанных участков. Различия обусловлены характером образования радионуклидного загрязнения и наличием абиотических и биотических факторов, таких, как, физико-химические свойства почв, режим увлажнения, деятельность человека, и др.. На основании полученных данных разработаны рекомендации, направленные на оптимизацию исследований вертикального распределения радионуклидов в почвенном покрове бывшего Семипалатинского испытательного полигона. В частности, установлено, что при проведении таких исследований достаточно классифицировать почву до типа почвы и ограничить исследования до глубины 30 см.

39-44 50
Аннотация

Рассмотрено применение гарантий МАГАТЭ в государстве-участнике Договора о нераспространении ядерного оружия, не обладающем ядерным оружием и импортировавшим быстрый реактор с установками замкнутого ядерного топливного цикла. Отмечены особенности быстрых реакторов, которые необходимо учитывать при их подготовке к экспорту совместно с технологиями замкнутого ЯТЦ с учетом применения гарантий МАГАТЭ в государстве-импортере. К ним отнесены высокая массовая доля плутония в свежих топливных загрузках и обращение с большим количеством делящихся материалов в технологических циклах переработки отработавшего ядерного топлива. Сделан вывод, что возможно применение эффективных гарантий МАГАТЭ в государстве, импортирующем такой реактор и установки ядерного топливного цикла, с учетом их физических и конструктивных особенностей и инновационных технологий, в том числе в области осуществления гарантий МАГАТЭ.

45-54 72
Аннотация

В последнее время слоистые двойные гидроксиды (СДГ) были разработаны для применений в различных областях промышленности. В литературе рассмотрено множество методов синтеза СДГ и их классификация по изменению свойств. Однако изменение свойства методом синтеза происходит не во всех СДГ одинаково. Также при синтезе СДГ одинакового состава одним и тем же методом синтеза возможно получение СДГ с одинаковым составом, но разными свойствами за счет изменения параметров реакции. В последнее время легирование полупроводниковых нанокомпозитов атомами различных элементов привело к появлению новых свойств. Влияние элементов, используемых в процессе легирования, на свойства цинксодержащих СДГ исследовано и объяснено в обзорной статье. Методы синтеза отличаются друг от друга параметрами реакций и влияют на кристаллическую структуру, физико-химические свойства и морфологию СДГ. В обзорной статье показано обнаружение дополнительных влияний процессов легирования и природы легирующих элементов на свойства цинксодержащих СДГ, процедуры синтеза и определение параметров реакции. Редкоземельные элементы не выбираются в качестве трехвалентных металлов для основной структуры СДГ, их в основном замещают трехвалентными металлами (Al, Cr, Ti, Fe(III)) в качестве легирующих примесей из-за ионного радиуса и различных свойств.

55-63 44
Аннотация

Работа посвящена разработке журнала текстовых команд программы ANSYS FLUENT. Несмотря на то, что данная программа имеет хорошо развитый и интуитивно понятный графический интерфейс, журналы команд позволяют проводить настройки решателя, оптимизируя процесс расчетного обоснования безопасности реакторных экспериментов, проводимых в Филиале «Институт атомной энергии» РГП «Национальный ядерный центр РК» (Филиал ИАЭ РГП НЯЦ РК). Журнал команд позволяет сохранить настройки решателя программы ANSYS FLUENT в виде программного кода в отдельном файле, который в последующем можно будет редактировать и использовать для других расчетов. Также это позволит улучшить групповую работу сотрудников над одним проектом, облегчить процесс обмена параметрами решателя и оперативно вносить поправки и исправления. В рамках данной работы разработана методика построения журнала команд для моделирования теплофизического состояния экспериментальных устройств в реакторных экспериментах. Разработанная методика апробирована на примере решения теплофизической задачи с типовым ЭУ.

64-68 58
Аннотация

В статье приведены данные мониторинга экологического состояния поверхностных вод города Нур-Султан (Республика Казахстан) на примере реки Есиль с учетом опубликованных данных. Было изучено содержание кислорода, анионов и катионов в двух створах реки Есиль – на выходе из Вячеславского водохранилища и в городе Нур-Султан под мостом на Триатлон-парке. Анализ образцов проводили в течение года с апреля 2021 года по апрель 2022 года. Образцы отбирали ежемесячно. Анализ анионов и катионов проводили методом ионной хроматографии. Установлено систематическое превышение норм ПДК по содержанию натрия, сульфатов и хлоридов. Содержание нитратов и аммония не превышает ПДК. Причиной является влияние как сельского хозяйства, так и коммунально-бытовой сферы города Нур-Султан.

69-74 42
Аннотация

В статье приведены результаты разработки новых композитных материалов, полученных из летучей золы угля (ЛЗУ) методом Фьюжн.
Композитные материалы легированы наночастицами серебра и охарактеризованы с использованием передовых методов определения их структурных показателей, а именно: рентгенофазового анализа (XRD), сканирующей электронной микроскопии с элементами полуколичественного анализа (SEM-EDS) и рентгенофлуоренцентного анализа (XRF). В ходе получения синтетических цеолитов на основе ЛЗУ структурная модификация проводилась для быстрого связывания цеолитов с ртутью при удалении ее из водной среды и улучшения качества воды. Синтезированные нанокомпозиты использовались для удаления ртути из водных растворов с различным pH. Установлено, что равновесие адсорбционной способности для синтетических цеолитов наступает примерно через 2 недели, в то время как для исходных ЛЗУ достигается в течение месяца. Предварительные результаты показывают значительно высокое удаление ртути из раствора – от 80 до 90% от исходной концентрации.

75-81 40
Аннотация

В статье освещены вопросы возникновения ионизирующих излучений на электрофизических установках, их свойства, обоснована необходимость оснащения установки токамак КТМ стационарной, автоматизированной системой контроля радиационных полей, предложен набор инженерных решений, основанных на результатах анализа данных радиационного контроля и общих требованиях радиационной безопасности. Показано, что предложенные решения позволят обеспечить регистрацию процесса возникновения и параметров ионизирующих излучений, а также осуществлять контроль радиационной обстановки при проведении экспериментальных работ на установке токамак КТМ.

82-87 50
Аннотация

Целью данной работы является изучение процессов фазообразования в образцах (1-x)ZrO2 – xAl2O3 керамик в зависимости от вариации компонент оксидов, а также установлению изменения структурных параметров и степени кристалличности. Выбор в качестве основы для инертных матриц ядерного топлива по типу cer-cer оксидов циркония и алюминия обусловлен их физико-химическими, структурными и механическими свойствами, совокупность которых позволит получить новый тип керамик, обладающий большим потенциалом в области ядерного топлива. Данные оксидные соединения обладают высокой термической стабильностью и устойчивостью к воздействию высоких температур, что также позволяет использовать их в качестве основы для дисперсного ядерного топлива для высокотемпературных ядерных реакторов нового поколения. Для получения керамик на основе оксидных соединений был выбран метод механохимического перемалывания с последующим термическим отжигом. Выбор условий перемалывания, а также последующего термического отжига был выбран для инициализации процессов фазовых превращений и структурных изменений в результате термического воздействия и частичной релаксации инициированных при перемалывании деформационных искажений и метастабильных формирований. В качестве основного метода изучения процессов фазообразования и структурных изменений был выбран метод рентгеновской дифракции. В ходе проведенных исследований было установлено, что добавление оксида алюминия приводит к структурному упорядочению основной моноклинной фазы ZrO2, а также формированию твердых растворов замещения и внедрения. При равной концентрации компонент оксидов с помощью метода рентгенофазового анализа было установлено полиморфное фазовое превращение в диоксиде циркония, наличие которого свидетельствует о процессах фазовых трансформаций, возникающих при добавлении оксида циркония и изменения процессов фазообразования.

88-93 38
Аннотация

Ядерный реактор – сложная инженерно-техническая установка, генерирующая излучение. Поэтому экспериментальные измерения радиационных характеристик ядерного реактора является сложной задачей, и в некоторых случаях технически невозможной. Современное развитие расчетных кодов и инструментов позволяет определить радиационные характеристики ядерного реактора с достаточной точностью и достоверностью. В связи с этим, компьютерное моделирование физических процессов, происходящих в ядерной реакторе, стало одним из основных методов научных исследований. Реактор ВВР-К это многоцелевой исследовательский реактор с большим количеством вертикальных и горизонтальных облучательных позиций, используемых для решения широкого круга научных и прикладных задач. Облучательная позиция с наибольшими размерами в реакторе ВВР-К представляет собой нишу для экспериментальных устройств, что позволяет проводить облучение объектов диаметром до 1000 мм. Данная позиция рассматривается в качестве кандидата для нейтронно-трансмутационного легирования слитков кремния диаметром более 200 мм. В статье представлены радиационные характеристики текущей и модернизированной конфигурации ниши экспериментальных устройств реактора ВВР-К. Показано, что усовершенствование конфигурации приводит к улучшение нейтронных характеристик в облучательной позиции.

94-99 56
Аннотация

Интенсивные исследования нанокомпозитов способствуют разработке новых материалов в области медицины, наноэлектроники, материалов с высокой диэлектрической проницаемостью, энергетики, биотехнологий и информационных технологий. Поэтому синтез новых материалов путем модификации оксида графена нанокрахмалом и изучение его свойств представляют большой интерес. В данной работе синтезированы нанокомпозитные мембраны путем модификации оксида графена в объемном соотношении 1:1 нанокрахмалом и изучена их химическая структура методами инфракрасной и ультрафиолетовой спектроскопиями. Результаты исследования показали, что поглощение эфирной связи C=O в ультрафиолетовом спектре на полной длине составило 243 нм. В инфракрасном спектре обнаружены новые эфирные связи O=C-OH при длине волны 1150 см-1. Анализ с помощью сканирующей электронной микроскопии показывает, что оксид графена однородно покрыт крахмалом, это означает, что нанокрахмал успешно полимеризовался на поверхности нанолистов оксида графена и образовал сэндвич-подобные структуры. Рентгенофазовый анализ показал, что кристаллическая структура в определенной степени изменяется на аморфную из-за образования сложноэфирной связи между оксидом графена и крахмалом. Электрические свойства показали, что удельное сопротивление исходного оксида графена составило ρ = 5,53·103 Ом·м, а после его модификации крахмалом удельное сопротивление мембраны оксид графена/крахмал увеличилось на 2 порядка и составило 2,59·105 Ом·м. Согласно результатам, материалы с высокой диэлектрической проницаемостью очень важны в электротехнике и электронике. Поэтому нет никаких сомнений в том, что интерес к этой области будет большим.

ИСПРАВЛЕНИЯ 



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1729-7516 (Print)
ISSN 1729-7885 (Online)