Preview

Вестник НЯЦ РК

Расширенный поиск
№ 3 (2024)
Скачать выпуск PDF
5-11 379
Аннотация

Представлены результаты новых измерений выходов реакции 11B(p,γ)12C радиационного захвата на основное и первое возбужденные состояния 12C. Нормированием этих результатов на соответствующие экспериментальные литературные данные извлечены дифференциальные сечения для угла 00 и при энергиях налетающих протонов от 482 до 1337 кэВ. На основе полученных дифференциальных сечений и с использованием литературных данных по угловым распределениям реакции 11B(p,γ)12C в этой области энергий со статистической погрешностью менее 10% определены полные сечения и астрофизические  S – факторы реакции 11B(p,γ)12C для переходов на основное и первое возбужденные состояния 12C. Полученные экспериментальные данные хорошо описываются в рамках модифицированной потенциальной кластерной модели с классификацией орбитальных состояний по схемам Юнга и с учетом разрешенных и запрещенных состояний. На основе измеренных экспериментальных сечений и с помощью вышеприведенной теоретической модели рассчитана скорость этой реакции в области температур от 0 до 100 млн градусов Кельвина. В пределах погрешностей результаты настоящей работы согласуются с данными более ранних работ.

12-20 302
Аннотация

В статье рассмотрены ключевые функциональные требования к базе данных (БД) для эффективного хранения, организации и анализа научных публикаций. На основе анализа материалов за 30-летний период научной деятельности Института радиационной безопасности и экологии, а также учитывая интересы пользователей, были определены требования к функциональности и структуре БД. В результате была спроектирована и разработана БД с использованием средств и технологий, обеспечивающих взаимодействие пользователя и сервера. Созданный пользовательский интерфейс предоставляет удобные средства для работы с данными. Определено, что БД является эффективным инструментом для анализа данных, поскольку обладает спектром функций, позволяющих проводить разнообразные виды анализа: возможность выборки данных в соответствии с заданными критериями, их сортировка по различным параметрам и извлечение для последующего анализа.

21-28 1142
Аннотация

Энергетика – это основа успешного развития экономики и общества в целом. Однако, уже на сегодняшний день Казахстан испытывает нехватку электроэнергии и в соответствии с прогнозами к 2029 году ожидается дефицит электрической мощности свыше 3 ГВт. Поэтому строительство атомной электростанции сегодня является одной из актуальных тем повестки дня нашей страны. В связи с этим необходимо всесторонне изучить и профессионально проработать все сферы связанные со строительством АЭС.
Финансово-экономическое моделирование является известным инструментом прогнозирования, планирования и управления в бизнесе. Как правило, именно с ФЭМ (финансово-экономической модели) начинаются анализы бизнес-идей, и если оценки, представленные в модели, показывают эффективность бизнес-проекта, то инвесторы готовы рассматривать проект более подробно и, в конечном итоге, вкладывать в него свои средства.
Обычно достаточно полная ФЭМ строится на стадии технико-экономического обоснования (ТЭО) инвестиционного проекта, когда уже определены основные проектно-конструкторские решения и организационно-административные мероприятия (включая финансовые схемы). Анализ модели и оценка финансово-экономических показателей с ее помощью позволяют принимать решение о дальнейшей реализации проекта. В случае проекта строительства АЭС, где удельные капитальные затраты на строительство станции в двухблочном исполнении суммарной мощностью до 2,4–2,7 ГВт составляют порядка 10–12 млрд. долларов США, финансовые затраты на разработку ТЭО могут достигать величины более 100 млн долларов США, а время, требующееся на подготовку ТЭО в полном объеме – около 3 лет.
Предлагаемая к рассмотрению методика представляет собой экспресс-метод построения ФЭМ проектов строительства АЭС, в достаточной степени устойчивый по отношению к статистической неточности некоторых исходных данных, для определения финансовой эффективности и устойчивости проектов АЭС. Данная методика по совокупности используемых данных и подходов к экономической оценке крупных инвестиционных проектов атомной энергетической отрасли обладает определенной новизной и может использоваться при сравнении большого количества проектов строительства АЭС с разными исходными данными в целях экспресс-выбора нескольких оптимальных для их более детального исследования. Учитывая принятый курс Республики Казахстан, как и множества интенсивно развивающихся стран мира, на декарбонизацию энергетического сектора и промышленности, данная работа представляется весьма актуальной.
В настоящей работе представлены список и способы нахождения компонентов финансово-экономической модели АЭС в Казахстане, критерии эффективности инвестиционных проектов, оценка рисков проектов, а также проведена валидация методики.

29-34 356
Аннотация

В настоящее время получение и внедрение к применению  биоразлагающихся композиционных материалов на основе целлюлозы, не наносящих вреда природе, позволяют решить ряд экологических проблем. В связи с этим увеличивается количество сырья, из которого можно получить целлюлозу, широко изучаются экономическая и экологическая эффективность его использования и свойства получаемой целлюлозы.

В работе изучен процесс получения микрокристаллической целлюлозы из лузги семян подсолнечника P63LE10 «Pioneer» (США) с использованием пероксиуксусных кислот на основе ледяной уксусной кислоты и   42%-ной уксусной кислоты с уменьшенной в два раза концентрацией. В результате исследования установлено, что выход МКЦ (МКЦ2), полученных в присутствии пероксиуксусной кислоты при вдвое меньшей концентрации уксусной кислоты выше на 3,7%, а содержание α-целлюлозы выше на 3,6%. Однако количество остаточного лигнина в нем равно 24,02%, следы аморфной структуры (следовые количества аморфных структур) определены методами ИК-спектроскопии и рентгенодифрактограммы. Напротив, хотя выход и содержание α-целлюлозы МКЦ1, полученного с использованием пероксиуксусной кислоты на основе ледяной уксусной кислоты, ниже, чем у МКЦ2, но полученный продукт характеризуется высокой степенью чистоты и высоким содержанием упорядоченных частей целлюлозы с кристаллографическая ориентация макромолекул.

35-43 238
Аннотация

В данной работе было исследовано влияние легирующих элементов (азота, марганца, меди и вольфрама), и нейтронного облучения в реакторе ВВР-К до максимального флюенса 2·1020 н/см2 на стойкость к питтинговой коррозии аустенитной стали AISI 316 LN, подвергнутой провоцирующим нагревам при температурах в диапазоне 500–800 ℃. Установлено, что легирование азотом и марганцем значительно улучшает коррозионные свойства стали AISI 316 LN, а добавление меди и вольфрама снижает стойкость к питтинговой коррозии. Показано, что провоцирующие нагревы при температурах от 500 до 800 ℃ с интервалом 100 ℃ ухудшают коррозионную стойкость сталей в необлученном состоянии в следствие образования нитридов и карбидов хрома, а добавление меди уменьшает степень сенсибилизации. Согласно полученным результатам установлено, что облучение нейтронами до максимального флюенса 2·1020 н/см2 исследуемых сталей после холодной прокатки и не подвергавшихся провоцирующим нагревам привело к уменьшению скорости коррозии. Провоцирующие нагревы при температурах 700-800 ℃ облученных нейтронами образцов сталей 211 L-213 L привели к увеличению скорости коррозии в особенности в сталях, легированных медью. Нейтронное облучение в значительной степени усиливает эффект сенсибилизации.

44-48 230
Аннотация

Изучена возможность определения золота в 200 мг порошковых образцах методом ИНАА с применением пневмотранспортной системы КИР ВВР-К. Проведены исследования проб золотосодержащей руды и хвостов ее переработки. Отработаны режимы облучения для проведения унифицированных исследований. Для нескольких режимов исследований определены пределы обнаружения золота. Проведен анализ полученных результатов. Данный метод может быть успешно применен для разбраковки и анализа проб при проведении исследований больших партий геологических образцов.

49-55 266
Аннотация

ВВР-К (Водо-Водяной Реактор - Казахстанский) был перезапущен после капитальной модернизации, связанной с его конверсией на низкообогащенное урановое (НОУ) топливо, и с сентября 2016 года работает на НОУ топливе. Реактор, построенный в 1967 году, был значительно модернизирован в соответствии с современными требованиями безопасности. Этот важный источник нейтронов в Казахстане служит различным целям, таким как фундаментальные и прикладные исследования в области физики, химии, биологии, материаловедения, а также для радиационной обработки материалов и производства радиоизотопов. Он также применяется для подготовки кадров. На базе реактора ВВР-К планируется запустить проекты по приборостроению, которые позволят установить базовый набор экспериментальных станций. Значительные усилия будут прилагаться для создания источника ультрахолодных нейтронов (УХН), что позволит расширить исследовательские возможности. Для этого предлагается использовать нишу тепловой колонны – горизонтальный канал большого диаметра, позволяющий облучать объекты с размерами до 1000 мм. Кроме того, в нише тепловой колонны имеются четыре радиальных канала, которые могут быть использованы для вывода холодных (10−6–10−3 эВ) и очень холодных (10−7–10−6 эВ) нейтронов. В статье приведены расчеты пространственного и энергетического распределений нейтронного и гамма-полей для текущей и для содержащей дополнительный замедлитель конфигураций ниши тепловой колонны реактора ВВР-К. Показано, что конфигурация с дополнительным замедлителем не приводит к увеличению полей медленных нейтронов (<1 эВ), и имеющаяся толщина замедлителя является оптимальной.

56-64 278
Аннотация

Ужесточение требований к методическому обеспечению внутриреакторных экспериментов определяет необходимость повышения качества прогнозирования важных с точки зрения безопасности параметров облучаемых экспериментальных устройств. Для качественного прогнозирования температуры элементов устройств при их облучении в реакторе ИГР в данной работе представлен анализ механизмов радиационного разогрева под воздействием нейтронного и гамма-полей реактора. Проведены расчеты по определению вклада различных нейтронно-физических процессов в результирующий радиационный разогрев образцов конструкционных материалов при их планируемом облучении в реакторе ИГР, определено объемное распределение энерговыделения в образцах конструкционных материалов.

65-73 272
Аннотация

Глобальное изменение климата влияет практически на все сферы человеческой деятельности и мировой экосистемы в целом. Рост температуры, в частности, приводит к ускорению таяния ледников, что в свою очередь приводит к изменению расхода рек, имеющих ледниковое питание. Это явление неизбежно оказывает влияние на жизнедеятельность населенных пунктов, использующих воду этих рек. 
Сейсмические и инфразвуковые станции мониторинговой сети НЯЦ на протяжении многих лет регистрируют колебания земли и воздуха. Накопленная база данных инструментальных наблюдений содержит информацию об изменениях климата в предыдущие десятилетия, такую, например, как частота и пространственное распределение ледниковых землетрясений.
В этой связи предлагается провести анализ изменений режима деструкции ледников,  основанный на изучении сейсмических и инфразвуковых данных, полученных за последние два десятилетия казахстанской мониторинговой сетью и изучить связь найденных закономерностей с глобальными изменениями климата.
В настоящей статье описываются современные представления о влиянии климата на горные ледники, общие сведения об изменении размеров и состояния ледников Казахстана. Рассматривается возможность применения криосейсмологии как нового инструмента изучения динамики изменения ледников. В заключении статьи приводятся результаты изучения динамики ледников сейсмическими методами в зоне Тянь-Шаня по литературным данным.

74-82 231
Аннотация

Выполнен системный анализ атмосферных выбросов российских АЭС с разными типами реакторов при штатном функционировании, а также выбросов для сценариев проектных и запроектных аварий. На основе изучения многолетних данных, определены основные радионуклиды – вкладчики в суммарную активность. Проанализирован состав выбросов при постулируемых авариях на кипящих водо-водяных реакторах (BWR) и реакторах под давлением (PWR). Полученные результаты рассматриваются в качестве исходных данных для расчета дозовой нагрузки на население от выбросов АЭС и формирования перечней основных дозообразующих радионуклидов. Необходимыми компонентами таких расчетов являются модели, параметризованные на основе региональных данных. Ранжирование в системе “радионуклид – компонент окружающей среды” рассматривается в качестве важного этапа при разработке регламента радиоэкологического мониторинга зоны расположения АЭС. 

83-90 236
Аннотация

Для получения потока металлической плазмы разработан импульсный ускоритель вакуумной дуги и исследована его работа при вариации уровня вакуума в камере. При использовании электродов с аксиальной симметрией, показано формирование сначала тлеющего, а затем дугового разряда на катоде и дальнейшее ускорение плазмы анодным потенциалом. При высоком уровне вакуума 10−4 мбар наблюдали сжатие плазы к оси системы и пинчевание плазмы в собственном магнитном поле. Также работа установки сопровождается генерацией высокоскоростного потока, скорость которого, по крайней мере, на порядок выше скорости основного потока. Обсуждается механизм генерации плазмы и особенности его ускорения, а также условия получения покрытий на установке при различном уровне вакуума. Установка, разработанная в данной работе, отличается простотой конструкции и эффективностью.

91-104 261
Аннотация

В работе приводятся результаты металлографического и трибологического исследования покрытий 86WC-10Co-4Cr, полученных методом HVOF на установке Termikа-3 при варьировании расстояния напыления. Изучается влияние расстояния напыления на микроструктуру покрытия, фазовый состав, а также механические и трибологические свойства. Фазовый состав, микроструктура и распределение элементов анализировались с применением методов рентгеновской дифракции (РФА), сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и энергодисперсионной спектроскопии (ЭДС). Твердость образцов измерялась на микротвердомере по методу Виккерса, коэффициент трения и степень износа исследовались с использованием измерителя трения и износа. Согласно результатам исследования, установлено, что оптимальным расстоянием напыления для нанесения покрытий 86WC-10Co-4Cr с улушенными характеристиками износостойкости и твердости, а также с низкой пористостью, является 300 мм.

105-114 242
Аннотация

Настоящее исследование посвящено изучению влияния плазменного жидкофазного легирования на физико-механические свойства приповерхностного слоя вольфрама и его сплавов. Экспериментальные образцы вольфрама с покрытиями из меди и циркония подвергались воздействию компрессионными плазменными потоками (КПП). Элементный состав образцов определялся методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (ЭДС), а деформация кристаллической решетки и остаточные напряжения оценивались методом рентгеновской дифракции. Результаты ЭДС показали, что плазменное воздействие приводит к формированию однородного сплава вольфрама и циркония в приповерхностном слое. Обработка вольфрама КПП вызывает увеличение уровня деформации решетки. В приповерхностном слое W-КПП обнаружены растягивающие напряжения величиной до 6 ГПа, тогда как для системы легированной медью W-Cu наблюдаются сжимающие напряжения, стремящиеся к нулю. Для системы W-Zr максимальные растягивающие напряжения достигают около 5–6 ГПа. Установлено, что введение меди в вольфрам существенно снижает уровень остаточных внутренних напряжений по сравнению с легированием цирконием. Полученные результаты могут способствовать разработке новых сплавов вольфрама с улучшенными эксплуатационными характеристиками для применения в термоядерной энергетике и других областях.

115-122 245
Аннотация

Данная работа посвящена исследованию влияния смешанных слоев W–C на изменение морфологии поверхности и структурно-фазовых состояний поверхностного слоя вольфрама при воздействии D плазмы. Эксперименты по карбидизации и плазменному облучению проведены на плазменно-пучковой установке (ППУ) при различных энергиях ионов и температурах поверхности. В качестве рабочего газа при карбидизации использовался метан (CH4), при плазменном облучении – дейтерий. Воздействие D плазмы с энергией ионов 1 кэВ на поверхность вольфрама со смешанными слоями привело к полному разрушению карбидных соединений при температуре ~1750 °С и дальнейшей эрозии вольфрама. Однако, при температуре ~900 °С смешанные слои на основе двух фаз (WC и W2C) обладают высоким сопротивлением дейтериевому воздействию.

123-128 249
Аннотация

В данной работе представлены результаты экспериментов по получению водорода с помощью пиролиза метана с применением сверхвысокочастотного (СВЧ) разряда на установке для прикладных исследований ПМ-6. Впервые получены результаты экспериментов по влиянию параметров установки (мощность СВЧ разряда, соотношение газов) на эффективность конверсии природного газа в водород. Реализована технология получения водорода с использованием СВЧ разряда с максимальной степенью конверсии метана до 82 % и селективностью водорода до 15 %. Результаты проведенных исследований получения водорода из метана в среде аргона с использованием СВЧ разряда могут быть использованы в экспериментах по разложению метана с применением катализаторов для улучшения эффективности процесса разложения.

129-136 223
Аннотация

В настоящей работе представлены результаты экспериментов по исследованию газовыделения графитовых тайлов токамака КТМ. Подробно описаны методика проведения эксперимента и конструкция экспериментального вакуумного стенда. Приведены зависимости газовыделения из графитовых тайлов от времени в процессе их отжига до температуры 200 ℃ в режиме постоянной откачки высоковакуумным насосом, имитирующих условия отжига в ВК КТМ. Также в работе проведён масс-спектрометрический анализ состава вакуумной среды в вакуумной камере экспериментального стенда перед прогревом и после остывания вакуумной камеры (ВК). Представлен анализ экспериментальных данных и проведены оценки предельного остаточного давления в ВК КТМ.

137-143 242
Аннотация

Диабет является одной из глобальных проблем здравоохранения, требующий создания надежных и точных устройств для мониторинга уровня глюкозы в крови. В данном исследовании был разработан неферментативный сенсор на основе модифицированной полиэтилентерефталатной трековой мембраны (ПЭТФ ТМ) для электрохимического определения глюкозы. Впервые была применена модификация мембраны с использованием меркаптопропилтриметоксисилана (МПТМС) с целью улучшения адгезии микроструктур золота и повышения эффективности процесса химического осаждения. Модификация позволила значительно увеличить площадь поверхности сенсора до 0,91±0,25 см2. Вольтамперометрические измерения показали линейную зависимость между плотностью тока и концентрацией глюкозы в диапазоне от 0,1 до 16 мМ, предел обнаружения сенсоров Au@ПЭТФ ТМ-МПТМС составил 0,058 мМ. Разработанные сенсоры демонстрируют хорошую чувствительность и высокую стабильность, что расширяет их потенциальное применение в биосенсорике.

144-152 217
Аннотация

В статье представлены результаты оценки дозовых нагрузок у природной популяции прытких ящериц (Lacerta agilis Linnaeus), обитающих в естественных условиях хронического воздействия различной мощности ионизирующих излучений на испытательных площадках Семипалатинского испытательного полигона. Установлено, что прыткая ящерица может уверенно служить индикатором радионуклидного загрязнения биоты на площадках СИП по содержанию техногенных радионуклидов 137Cs и  90Sr. Расчеты дозовых нагрузок на ящериц свидетельствуют, что на разных исследованных технических площадках СИП, имеющих исторически различную степень радионуклидного загрязнения в зависимости от вида, мощности и характера проведенных взрывов, дозовая нагрузка на ящериц, являющихся индикаторами радионуклидного загрязнения среды обитания, существенно разнится. На технических площадках «Дегелен», «Балапан» подавляющая ее часть сформирована исключительно за счет внешнего облучения 137Cs. На площадке «4А», где в свое время проведены испытания боевых радиоактивных веществ (так называемых «рецептур») наибольшие мощности дозы облучения для прыткой ящерицы зафиксированы до 2,2×10-2 Гр/сут и сформирована она совсем иначе, чем в предыдущих площадках – только за счет внутреннего облучения от 90Sr.

153-159 234
Аннотация

В работе представлены результаты исследования водных ресурсов села Бескарагай области Абай. В результате проведенных работ получены результаты макро-, микро-компонентных и изотопного составов вод, общих химических показателей. Установлено, что изотопный состав вод (2Н и 18O) изменяется в широком диапазоне, и характеризуется постоянным «легким» изотопным составом подземных вод. Исследуемые образцы вод по степени минерализации классифицируются как пресные и слабосолоноватые. По уровню кислотности – нейтральные и слабощелочные. По степени жесткости – мягкие, средней жесткости и жесткие. По ионному составу преобладают воды гидрокарбонатно – сульфатно – хлоридной и натриево – магниево – кальциевой группы.

ИСПРАВЛЕНИЯ



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


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