Бұл шолу кремний карбиді негізіндегі жүйелердегі электрондық тасымал мен диэлектрлік шығындарды әртүрлі масштабтар деңгейінде кешенді талдауға арналған. Сонымен қатар үш негізгі кристалл түрі қарастырылды: 4H-SiC, 6H-SiC және 3C-SiC. Қуатты құрылғылар үшін ең жақсысы 4H-SiC. Басты мәселе SiC пен SiO₂ арасындағы шекарадағы ақаулар, олар транзисторлардың өткізгіштігін төмендетеді. Сонымен қатар p-типті контактілер жасау және ұзақ жұмыс кезіндегі тұрақтылықты қамтамасыз ету қиын болып қалып отыр. Нанодеңгейде SiC кванттық есептеулерде және сенсорларда қолданылады. Металл және полимер композиттерінде электромагниттік толқындарды жұту және жылудыбөлу үшін пайдаланылады. Жасанды нейрондық желілер 200 мм пластиналардағы ақауларды автоматты түрде анықтауға көмектеседі.

Бұл мақалада Шаған өзені арнасы түбіндегі шөгінділердегі микроэлементтердің жалпы мөлшері мен пайда болу формаларын зерттеу нәтижелері ұсынылған. Атом көлінен өзеннің шығатын жерінен бастап Ертіс өзеніне құятын жеріне дейінгі су торабындағы он тұстамадан алынған 20 сынамаға талдау жүргізілді. Өзендегі бөліктер анықталды. Зерттелген элементтердің ең көп мөлшері Шаған өзенінің өзен бастауынан 66–96 км аралығындағы учаскесінде жинақталған. Микроэлементтердің алты түрі анықталды: судаеритін, алмасатын, әлсіз сорбцияланған, органикалық заттармен байланысқан, темір және марганец оксидтері/гидроксидтерімен байланысқан (шөгінді түрі) және қалдық. Зерттелген элементтердің көпшілігінің жалпы концентрациясы, Ga қоспағанда, жоғарғы континенттік қыртыста кларк мәндерінен төмен екені анықталды. Орташа есеппен, зерттелген элементтердің барлығы H2O, Ca(NO3)2 және NaOH сияқты «әлсіз» экстракттардың ерітінділерінде айтарлықтай аз екені анықталды. Зерттелген элементтердің барлығы үшін бұл ортадағы шаймалау жылдамдығы 20%-дан аз болды. Зерттелген химиялық элементтердің айтарлықтай мөлшері нашар еритін түрінде шоғырланғаны анықталды (шаймалау жылдамдығы >70%).

Бұл мақалада Семей сынақ полигонының Дегелең тауларында орналасқан Қарабұлақ өзенінің түбіндегі шөгінділердегі микроэлементтердің кеңістіктік таралуы мен пайда болу формаларын зерттеу нәтижелері ұсынылған. Негізгі өзен арнасы мен оның төрт саласы бойындағы 19 нүктеден түбіндегі шөгінді үлгілері алынды. Химиялық элементтердің пайда болу формаларын анықтау үшін тізбекті экстракция әдісі қолданылды. Бұл әдіс суда еритін, алмасатын, әлсіз арнайы сорбцияланған, органикалық заттармен байланысқан, темір және марганец оксиді мен гидроксидімен байланысқан және қалдық формаларды бөліп алуға мүмкіндік береді. Элементтерді сандық анықтау ICP-MS және ICP-AES әдістерін қолдану арқылы жүргізілді. Түбіндегі шөгінділердегі микроэлементтердің таралуы өзеннің гидрологиялық сипаттамаларына және бұрынғы сынақ полигонының антропогендік әсеріне байланысты айтарлықтай кеңістіктік гетерогенділікпен сипатталатыны анықталды. Бірқатар элементтер, ең алдымен уран, бериллий, молибден және кадмий бойынша кларк мәндерінің асып кетуі анықталды. Be, Sr және Cd ең жоғары концентрациясы өзеннің жоғарғы ағысында байқалды, ал Mo және U мөлшері төменгі ағысында артты. Негізгі арнаның түбіндегі шөгінділердегі уран негізінен суда еритін түрінде екені көрсетілді, бұл оның жоғары миграциялық қабілетін және қоршаған ортаға ықтимал қауіп төндіретінін көрсетеді.

Мақалада материалдардағы радиациялық зақымдануларды модельдеуге арналған ДЦ-60 үдеткіш кешенінде төмен энергиялы Kr, Xe және He ион шоқтарын қалыптастыру режимдерін оңтайландыру нәтижелері ұсынылған. DECRIS-3 электрондық-циклотрондық резонанстық (ЭЦР) көп зарядты иондар көзі DECRIS-3M жаңартылған нұсқасына ауыстырылып, модернизацияланды. Сонымен қатар ЭЦР көзінің, ион шоғын инжекциялау, тасымалдау және сканерлеу жүйелерінің жұмыс параметрлері оңтайландырылды. Жұмысшы ион шоқтарының зарядтық күйлері мен қарқындылығы зерттеліп, оларды қалыптастырудың оңтайлы режимдері анықталды және нысана беті бойынша шоқ тогы тығыздығының біркелкі таралуы қамтамасыз етілді. Зерттеу нәтижесінде нысанадағы орташа шоқ тогы He2+ иондары үшін 45-тен 77 мкА-ға, Kr15+ иондары үшін 13-тен 26 мкА-ға, ал Xe23+ иондары үшін 6-дан 14 мкА-ға дейін артқаны анықталды, бұл сәйкесінше 1.7, 2.0 және 2.3 есе өсімге сәйкес келеді. Алынған нәтижелер қажетті флюенске жету уақытын қысқартуға және материалдардағы радиациялық зақымдануларды модельдеу бойынша эксперименттердің тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді.

Бұл зерттеуде жоғары жылдамдықты оттегі-отын бүрку (HVOF) әдісі параметрлерінің, әсіресе оттегі қысымына баса назар аудара отырып, Al65Cu20Fe15 жабындарының микроқұрылымы мен трибологиялық өнімділігіне әсері жүйелі түрде зерттелді. Жабындар екі оттегі қысымында (3,0 және 3,5 бар) алынды, ал басқа барлық бүрку параметрлері тұрақты болды. Микроқұрылымдық сипаттама сканерлеуші электронды микроскопия (SEM) және энергия-дисперсиялық спектроскопия (EDS) көмегімен жүргізілді. Ал квазикристалды және кристалды фазалардың үлесін бағалау үшін фазалық құрам талданды. Трибологиялық қасиеттер үйкеліс коэффициентін үздіксіз бақылай отырып, шарлы-дискілі сырғанау сынағы арқылы бағаланды. Алынған нәтижелер оттегі қысымының жабын тығыздығына, фазалық құрамына және трибопленканың пайда болуына айтарлықтай әсер ететінін көрсетті. Осылайша, оттегінің 3,5 бар қысымында бүрку арқылы тұндырылған жабын ең оңтайлы сипаттамаларды көрсетті (тұрақты үйкеліс коэффициенті 0,55-0,60 және тұрақты тозу). Бұл квазикристалды фаза үлесінің жоғары болуымен және біртекті трибоқабықшаның түзілуімен түсіндіріледі. Осылайша, талдау үлгілерді 3,5 бар оттегі қысымында өңдеу оңтайлы процесс режимі екенін көрсетті. Бұл тығызырақ микроқұрылымның пайда болуын және жабынның трибологиялық қасиеттерінің жақсаруын қамтамасыз етеді.

Осы жұмыста ИГР зерттеу реакторында сынақтар жүргізу кезінде қорғаныш ампула материалының сәулелендіру құрылғысы элементтерінің нейтрондық-физикалық сипаттамаларына әсеріне талдау жасалды. Есептеулер MCNP6 бағдарламалық коды және ENDF/B-VII деректер кітапханалары көмегімен орындалды. Эксперименттік жылу бөлуші құрамаларды сынау кезінде қолданылатын қорғаныш ампуланың конструкциялық материалдары қарастырылды. Қорғаныш ампуласы қабырғаларының құрамы мен қалыңдығына байланысты энергия бөлінуінің, нейтрон өрісінің спектрлік сипаттамаларының және нейтрон ағынының кеңістіктік таралуының тәуелділіктері анықталды. Ампула материалын таңдау отын элементтерін сәулелендіру жағдайларына сандық тұрғыдан өлшенетін әсер ететіні және бұл әсерді реакторлық сынақтардың нәтижелерін түсіндіру кезінде ескеру қажет екені анықталды. Алынған нәтижелер конструкциялық шешімдерді негіздеуге және отын элементтерін сәулелендіру жағдайларын оңтайландыруға арналған ғылыми негіз қалыптастырады.

Бериллий негізіндегі интерметаллидті қосылыстар жаңа буын ядролық жүйелері үшін перспективалы функционалдық және құрылымдық материалдар ретінде қарастырылады. Бұл жұмыста технологиялық қоспалары бар Be12Ti және Be12Cr бериллидтеріндегі нейтрон әсерінен болатын активация және газ өнімдерінің түзілуі зерттелді. ВВР-К реакторында сәулелендірілген үлгілер бойынша гамма-спектрометриялық өлшеулер МонтеКарло әдісімен орындалған есептеулермен салыстырылды. Sc-46, Mn-54, Fe-59 және Cr-51 негізгі активация өнімдері үшін есептеу мен эксперимент арасында қанағаттанарлық сәйкестік алынды. Сонымен қатар бірдей интегралдық флюенс жағдайында ITER-ге тән D-T нейтрондар спектрі үшін He-4, He-3, T және Li-6 түзілуі есептік түрде бағаланды. Нәтижелер нейтрон спектрі активация және газ түзілу бейінін айтарлықтай өзгертетінін көрсетті. Сондықтан реакторлық сынақ деректерін термоядролық қондырғылар жағдайына көшіру кезінде спектрлік әсерлерді ескеру қажет.

Бұл зерттеу қоршаған ортадағы PFAS ластануының кешенді талдауын ұсынады. Жарияланған ғылыми мақалаларды талдау PFAS химиялық, биологиялық және фотолиттік ыдырауға ерекше төзімді екенін, суда айтарлықтай қозғалғыштық танытатынын және ұзақ қашықтыққа таралуы мүмкін екенін көрсетті.

PFAS мыңдаған жылдар бойы жартылай ыдырау кезеңдері бар «мәңгілік химиялық заттар» ретінде белгілі. PFAS жер үсті су көздерін ластайды және топырақ пен ауада жиналуы мүмкін.

Олардың қоршаған ортадағы концентрациясын анықтау және талдау өте маңызды, себебі олар табиғи мекендеу орталарында өте кең таралған, бұл қоғамдық денсаулыққа және экожүйенің тұтастығына қауіп төндіреді.

Әдеби шолу PFAS зерттеулері бойынша жарияланымдардың мүлдем жоқтығын көрсетті. Қазақстандық ақпарат агенттіктерінің веб-сайттарында ұсынылған материалдар қоршаған ортадағы PFAS пен биоматериалдарды зерттейтін шетелдік ғалымдардың зерттеулерінің нәтижелерін ғана көрсетеді, бұл PFAS ластануының жаһандық мәселесін көрсетеді.

Зерттеудің бұл бағытының алғышарттары – Қазақстанда жарияланымдардың аздығы, PFAS мониторингінің болмауы, жүйелі зерттеулердің, соның ішінде шетелдік зерттеулердің болмауы, сондай-ақ қоршаған орта нысандарындағы PFAS анықтаудың әртүрлі әдістерінің болмауы, және бұл мұқият ғылыми назар аударуды және зерттеуді қажет етеді.

Мақалада БН-350 реакторының пайдаланылған ядролық (ОЯТ) отынын көму мүмкіндігі бойынша тұжырымдамалық жобалық шешімдер қарастырылады. Шахталық көму пункттері мен қатты жыныстардағы терең ұңғымаларды қоса алғанда, ояту-без қайта өңдеусіз түпкілікті көму технологияларына талдау жасалды. Жерасты зертханасының тұжырымдамалық жобалық шешімдері, жерасты кешендерінің конструктивтік ерекшеліктері, ұңғыма жұмыстарын ұйымдастыру, инженерлік инфрақұрылым және ОЯТ бар контейнерлермен жұмыс істеудің Көліктік технологиялық схемалары қаралды. Жер үсті және жерасты құрылыстарының негізгі сипаттамалары, тау-кен жұмыстарының көлемі, шахта оқпандары мен технологиялық алаңдардың параметрлері ұсынылған. Инженерлік және геологиялық кедергілердің көп деңгейлі жүйесін қолдану ұзақ мерзімді радиациялық қауіпсіздікті және радионуклидтердің биосфераға көшу қаупін азайтуды қамтамасыз ететіні көрсетілген.

Шүлбі су электр станциясы (ГЭС) жоғары инженерлік жауапкершілікке ие нысан. Сондықтан оның аумағындағы жергілікті сейсмикалық қауіптілікті нақты бағалап, бақылау қажет. Бұл жұмыста SB1–SB5 бес уақытша бес сейсмикалық станциялардын деректері негізінде жүргізілген Шүлбі ГЭС-і аумағындағы аспаптық сейсмологиялық зерттеулердің нәтижелері ұсынылған. Микросейсмикалық шудың спектрлік сипаттамалары талданып, HVSR әдісі арқылы грунттың динамикалық әсері анықталды. Сонымен қатар алынған нәтижелер жер сілкіністері мен жарылыстар жазбалары бойынша есептелген амплитудалық қатынастармен салыстырылды.

Зерттеу нәтижелері зерттеу аумағының сейсмикалық тұрғыдан біртекті емес екенін көрсетті. Сейсмикалық тербелістердің жергілікті күшеюі ең айқын түрде SB1 сейсмикалық станцияда байқалды, мұнда MSK-64 шкаласы бойынша қарқындылықтың өсімі шамамен 0,7–0,9 балды құрайды. Ал қалған бақылау пункттерінде тербеліс қарқындылығының артуы анықталған жоқ. Анықталған айырмашылықтар грунттардың жергілікті қасиеттерімен және плотина айналасындағы Vs30 параметрінің төмен мәндерімен байланысты. HVSR әдісі мен сейсмикалық құбылыстардың толқындарын талдау нәтижелерінің өзара сәйкестігі негізінде бөгеттің техникалық күйін сейсмикалық әдістер арқылы тұрақты мониторингтеуді ұйымдастыру қажеттілігі жөнінде ұсыныстар берілді.

Жұмыста ИГР реакторының орталық эксперименттік каналында орналастырылатын ВВЭР-1000, APR-1400 және HPR-1000 реакторларының отыны бар ID-M және WF сәулелендіру құрылғыларын есептік нейтрондықфизикалық модельдеу нәтижелері ұсынылған. MCNP бағдарламалық кешенін пайдалану арқылы уран-су қатынасының, твэлдердегі меншікті энергия бөлінуінің таралуының және отынның белсенді бөлігінің биіктігі бойынша орташа меншікті қуаттың есептеулері орындалды. Бір қабырғалы және екі қабырғалы сәулелендіру құрылғыларының конструкциялық ерекшеліктерінің отынның нейтрондық-физикалық сипаттамаларына әсеріне талдау жүргізілді. ID-M сәулелендіру құрылғысын қолдану WF құрылғысымен салыстырғанда орташа меншікті энергия бөліну деңгейінің шамамен 45%-ға төмендеуіне әкелетіні анықталды. Сәулелендіру құрылғыларының есептік сипаттамаларын ВВЭР-1000, APR-1400 және HPR-1000 реакторларының параметрлерімен салыстыру ИГР реакторында энергетикалық реакторлар отынын пайдалануға тән энергия бөліну деңгейлерін кайта жаңғырту мүмкіндігін көрсетті. Алынған нәтижелер келешектегі ядролық отынды реакторішілік сынақтарға дайындау, жылу режимдерін бағалау және эксперименттік зерттеулердің қауіпсіздігін қамтамасыз ету кезінде пайдаланылуы мүмкін.

Жұмыста КТМ токамагының плазмасын жоғары жиілікті ион-циклотрондық қыздыру жүйесінің плазмалық жүктеменің эквивалентіндегі алғашқы сынақтарының нәтижелері ұсынылған. Плазмамен жұмыс істеу жағдайларына барынша жақындатылған шарттарда ЖЖ-генератор мен антенна-фидерлік трактінің жұмыс режимдеріне өлшеулер жүргізілді. Генератор тізбектері жүктемемен сәйкестендіріліп, бапталды, генерация параметрлері және ЖЖ-қуатты жүктемеге тұрақты түрде жеткізу шарттары зерттелді. Жүйенің тұрақты жұмыс істеу режимдері және ЖЖ-сәулеленудің тұрақты генерациясын қамтамасыз ететін шарттар анықталды. Сынақ нәтижелері ЖЖ-қыздыру жүйесінің негізгі элементтерінің жұмысқа қабілеттілігін және КТМ токамагының плазмасында одан әрі сынақтар жүргізу мүмкіндігін растайды.

Зерттелген механикалық белсендірілген ZrO2 керамикаларының құрылымдық параметрлеріне жүргізілген кешенді талдау нәтижесінде құрылымның барынша біртектілігін, құрылымдық реттелудің жоғары дәрежесін және қалдық механикалық кернеулердің ең төменгі концентрациясын қамтамасыз ететін термиялық өңдеудің оңтайлы температуралық аралығы анықталды. Рентгендік дифракция және Раман спектроскопиясы әдістерін қолдана отырып, керамикадағы құрылымдық өзгерістерге талдау жүргізілді. Талдау нәтижесінде күйдіру температурасының жоғарылауы механикалық индукцияланған кернеулердің ішінара босаңсуына және оттегі вакансияларының қайта бөлінуіне әкелетіні анықталды. Сонымен қатар, зерттелген күйдіру температураларының барлық диапазонында қарқынды механикалық қысым немесе оттегі бос орындарының көп болуы жағдайында цирконий диоксидіне тән фазалық полиморфты трансформация процестерінің инициализациясы байқалмайды. Алынған деректерді талдау 1000–1100 °C күйдіру температурасында құрылымда деформация қалдық кернеулерінің және механикалық әсерден пайда болған күшті бұзылу аймақтарының болуымен байланысты күрделі ақаулар басым болатынын көрсетті. Күйдіру температурасы 1200–1300 °C дейін көтерілген кезде құрылымдағы ақаулардың бірдей ықтимал таралуы байқалады. Ал 1400 °C жоғары температурада F+ – орталықтары мен VO – вакансияларының басым болуы байқалады. Олардың концентрациясының артуы ақаулардың ішінара релаксациясына және оттегі вакансияларының пайда болуына байланысты құрылымдық реттіліктің артуымен байланысты.

Бұл жұмыста токамак типті қондырғыларды бор атомдарымен қанықтыруды қолдану және оның ерекшеліктеріне әдеби шолу жасалды, сондай-ақ карборан негізіндегі боронизациялау жүйесін пайдалана отырып, КТМ токамагының вакуумдық камерасын плазмалық эксперименттерге дайындау әдістемесі негізделді. Солғын разряд жағдайындағы процестің техникалық жүзеге асырылуы, соның ішінде қыздырылатын ресивері бар бу беру жүйесінің және КТМ токамагындағы тасымалдау трактының конструкциясы сипатталған. Масс-спектрометрия мен бордың сәулелену сызығын оптикалық мониторингілеуді біріктіретін, орта тазалығын жедел бақылауға арналған әзірленіп жатқан диагностикалық кешен жобасы ұсынылды.

Мақалада ИГР импульстік зерттеу реакторының активті аймағындағы энергия бөлінудің лездік және кешігетін құрамдастары арасындағы байланысты зерттеу нәтижелері келтірілген. MCNP6 бағдарламалық кодын пайдаланып, лездік және кешігетін энергия бөлінудің жоғары статистикалық дәлдіктегі есептеулер сериясы орындалды. Активті аймақ пен рефлектордың барлық колонналары мен блоктары бойынша энергия бөлінудің кеңістіктік таралуы туралы егжей-тегжей деректер алынды. Құрамдастар арасындағы байланысты сандық бағалау үшін Спирменнің рангілік корреляция коэффициенті қолданылды. Оның мәні зерттелген барлық колонналар үшін 0,98-ден асып, құрамдастар арасында монотонды статистикалық байланыстың бар екенін көрсетті. Логарифмдік масштабта ең кіші квадраттар әдісімен сегіз колонна типі үшін дәрежелік аппроксимациялық тәуелділіктің параметрлері анықталды; детерминация коэффициенті R² 0,97-ден жоғары болуы модельдердің дұрыстығын растайды. Анықталған корреляциялық байланыс себеп-салдарлық тәуелділіктің дәлелі емес, ол екі құрамдастың да қалыптасуына ортақ нейтрондық өрістің бірлескен әсерін көрсететіні атап өтіледі. Кешігетін құрамдасты тікелей есептеуді талап ететін дәстүрлі тәсілден айырмашылығы, әзірленген реконструктивті тәсіл ұсынылған аппроксимациялық тәуелділіктерді пайдалана отырып, кешігетін энергия бөлінуді лездік құрамдас бойынша бағалауға мүмкіндік береді. Алынған нәтижелер эксперименттік конфигурацияларды көпнұсқалы талдау кезінде нейтрондық-физикалық есептеулерді жеделдету үшін, сондай-ақ реакторлық зерттеулерге арналған байланыстырылған модельдеу әдістемелерін әзірлеу үшін қолданылуы мүмкін.

Литий ниобатымен (LiNbO₃) 0.05–0.25 М концентрациялар диапазонында модификацияланған литий метатитанаты (Li₂TiO₃) негізіндегі керамикалық материалдар зерттелді. Синтез 150–600 айн/мин аралығындағы ұнтақтау жылдамдығында, 50 айн/мин қадаммен планетарлық диірменде механикалық активтендіру әдісімен жүргізіліп, кейін 700 °C температурада 5 сағат бойы термиялық тұрақтандыру жүзеге асырылды. Жұмыстың мақсаты модификациялаушы қоспаның концентрациясы, механикалық өңдеу энергиясы және алынған керамиканың құрылымдық-механикалық қасиеттері арасындағы тәуелділікті анықтау болды.

Фазалық құрамы мен құрылымдық параметрлері рентгендік дифракция әдісімен, ал керамиканың морфологиялық ерекшеліктері сканерлеуші электрондық микроскопия әдісімен зерттелді. Моноклиндік Li₂TiO₃ фазасы мен ромбоэдрлік LiNbO₃ фазасынан тұратын екі фазалы жүйенің қалыптасуы модификациялаушы қоспа мөлшерінің өзгеруіне байланысты кристалдық тор параметрлерінің өзгеруімен және когерентті шашырау аймақтары өлшемдерінің азаюымен қатар жүретіні анықталды. Сканерлеуші электрондық микроскопия (СЭМ) нәтижелері LiNbO₃ қосылған кезде керамика морфологиясының қоспа концентрациясына байланысты айқын өзгеретінін көрсетті. Механикалық активтендіру жылдамдығын 600 айн/мин-ге дейін және модификациялаушы қоспа концентрациясын 0.25 М-ге дейін арттыру ұсақ түйіршікті композиттік микроқұрылымның қалыптасуына ықпал етіп, модификацияланбаған материалмен салыстырғанда беріктік сипаттамаларының жоғарылауына әкеледі.

Алынған нәтижелер LiNbO₃ мөлшері мен механикалық активтендіру параметрлерін өзгерту литийқұрамды керамикалық материалдардың фазалық-құрылымдық күйі мен механикалық қасиеттерін басқарудың тиімді тәсілдерінің бірі болып табылатынын көрсетті. Бұл тәсіл жоғары температуралы энергетикалық қолдану салалары үшін литийқұрамды керамикалардың қасиеттерін одан әрі оңтайландыруға мүмкіндік береді.

Бұл шолу жұмысында микрокристалды целлюлозаның бейімделу мүмкіндігі жоғары көпфункционалды материал ретіндегі қазіргі ғылыми тұжырымдары жүйеленіп, қорытындыланды. МКЦ өндіруге пайдаланылатын шикізат көздеріне салыстырмалы талдау жүргізіліп, дәстүрлі материалдармен (ағаш, мақта) қатар баламалы агроөнеркәсіптік қалдықтар (күріш қауызы, багасса, сабан, какао бұршағының қабықтары) және қайта өңделген тоқыма материалдары қарастырылды. Негізгі назар «шикізат құрылымы – бөліп алу параметрлері – МКЦ-ның функционалдық қасиеттері» арасындағы өзара байланысты анықтауға бағытталды. МКЦ алудың классикалық қышқылдық гидролиз, органосольвенттік өңдеу, HCl қатысындағы газ фазалық деструкция және гидротермиялық өңдеу сияқты негізгі тәсілдерінің механизмдері жан-жақты қарастырылды. Лигноцеллюлозалық матрицаның ерекшеліктері мен оны өңдеу жағдайлары полимерлену дәрежесіне, кристалдылық индексіне, полиморфтық құрамға және бөлшектер морфологиясына әсер етіп, нәтижесінде алынған материалдың сорбциялық қасиеттері мен реакциялық қабілетін айқындайтыны көрсетілді. МКЦ-ның қолданылу мүмкіндіктерін кеңейтетін бағытталған химиялық және физикалық модификациялау стратегияларына, соның ішінде тотықтыруға, этерификацияға және жалғанған полимерленуге ерекше назар аударылды. Мұндай тәсілдер МКЦ-ны фармацевтикада тікелей престеу үшін, биомедицинада гидрогельдер мен жара жабындарын әзірлеуде, экологиялық мақсаттағы сорбенттер және биокомпозиттер алуда қолдануға мүмкіндік береді. Шолудың ғылыми маңыздылығы МКЦ-ны инертті толтырғыш ретінде қарастыратын дәстүрлі түсініктен бас тартып, оны қасиеттері мақсатты түрде реттелетін функционалдық прекурсор ретінде қарастырудың ғылыми негіздерін жүйелеумен айқындалады.

Қазақстанның аридтік аймағының топырақ-өсімдік жамылғысында 65 және 75 меридиан бойындағы табиғи және жасанды радионуклидтердің үлестік белсенділігіне бағалау жүргізілді. Топырақтардағы орташа мәндер ⁴⁰K үшін 580,7 Бк/кг, ²³²Th үшін 34,8 Бк/кг, ²²⁶Ra үшін 23,0 Бк/кг және ¹³⁷Cs үшін 16,9 Бк/кг құрады. Өсімдіктерде мөлшерлік белгіленген мәндер бойынша есептелген орташа мәндер ⁴⁰K үшін 489,2 Бк/кг, 232Th үшін 2,5 Бк/кг, ²²⁶Ra үшін 14,3 Бк/кг және ¹³⁷Cs Бк/кг үшін 1,2 Бк/кг болды. Жк мәндерінің ең жоғары өзгергіштігі ¹³⁷Cs-ке тән, ал өсімдіктердің салыстырмалы түрде қарқынды жинақталуы ⁴⁰K және ²²⁶Ra үшін белгіленеді. Өсімдіктердің сәулелену дозасының болжамды қуаты 65 меридиан бойымен тәулігіне 1,6...8,9 мкГр және 75 меридиан бойымен тәулігіне 3,7...15,0 мкГр құрады және анықтамалық түрлерде радиациялық әсерлердің пайда болуы күтілетін деңгейден едәуір төмен болды. Алынған нәтижелер радиациялық мониторинг, радионуклидтер динамикасын және биотаға дозалық жүктемелерді бағалау, сондай-ақ зерттелген аумақтың радиологиялық жай-күйін кейінгі бақылау үшін бастапқы сипаттамалар ретінде пайдаланылуы мүмкін.

Мақалада сұйық радиоактивті қалдықтармен (СРҚ) жұмыс істеудің қазіргі заманғы тәсілдеріне шолу беріліп, олардың негізгі қасиеттері, жіктелуі, химиялық және радионуклидтік құрамы қаралды. СРҚ-ны қайта өңдеудiң олардың құрамының әртүрлiлiгiне, тұздың жоғары болуына, органикалық қоспалардың болуына және радионуклидтердi селективтi алу қажеттiлiгiне байланысты негiзгi проблемалар талданды. СРҚ тазарту және баптаудың қолданыстағы технологияларын талдау орындалды, сұйық радиоактивтi қалдықтарды өңдеудiң халықаралық тәжiрибесi қаралды, сондай-ақ Қазақстан Республикасында СРҚ-мен жұмыс iстеудiң қазiргi жайкүйiн бағалау келтiрiлдi. Пайда болатын қалдықтардың көлемін азайту, радионуклидтерді терең тазарту және иммобилизациялау технологияларын енгізу мәселелеріне ерекше назар аударылды, сондай-ақ радиоактивті қалдықтарды баптау үшін пайдаланылатын матрицалардың құрамына, құрылымына және физикалықмеханикалық қасиеттеріне қойылатын негізгі талаптарға талдау жүргізілді.

СРҚ қайта өңдеу жөніндегі мамандандырылған өңірлік кешендерді құрудың және осы салада мемлекеттік басқарудың бірыңғай жүйесін енгізудің орындылығы негізделген. Экологиялық тәуекелдерді төмендетуді, радиоактивті қалдықтармен жұмыс істеу қауіпсіздігін арттыруды және халықаралық талаптарға сәйкестікті қамтамасыз ететін заманауи қайта өңдеу технологияларын кешенді қолдану қажеттілігі туралы қорытынды жасалды.

Мақалада Семей сынақ полигоны (ССП) жабылғаннан қоршаған ортаның негізгі объектілерінің, соның ішінде топырақ және өсімдік жамылғысы, жануарлар әлемі, жер үсті сулары, атмосфералық ауа және қар жамылғысының радиоактивті ластануы туралы деректер жинақталған. ³H, ⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs, ²⁴¹Am және ^239+240Pu құрамы мен таралу ерекшеліктері, сондай-ақ оларды экожүйе құрауыштары арасында тасымалдаудың негізгі механизмдері қарастырылған. Аумақтың ластануы айқын кеңістіктік гетерогенділікпен сипатталатыны анықталды, ал радионуклидтердің ең жоғары деңгейі жердегі сынақ эпицентрлеріне, радиоактивті іздерге, ұңғымалардың сағалық учаскелеріне, су толтырылған қазаншұңқырларға және ластанған су ағындарының әсер ету аймақтарына сабақтастырылған. Топырақта жоғарғы көкжиекте ¹³⁷Cs, ²⁴¹Am және ^239+240Pu негізгі бөлігі сақталады және қатты фазамен байланысты, ал 90Sr тігінен аса үлкен қозғалғыштығымен сипатталады. Өсімдіктер мен жануарлардың радионуклидтердің жинақталуы тіршілік ету ортасының ластану сипатымен, радионуклидтердің қасиеттерімен және түрлердің биологиялық ерекшеліктерімен анықталады. Жер үсті су экожүйелерінің ластануының ең жоғары деңгейі «Дегелең» алаңының техногендік су қоймаларында, түптік шөгінділерде және ағын суларда байқалды. Радионуклидтердің атмосфераға түсуі ластанған сулар мен топырақ ылғалынан ³H өтуімен, сондай-ақ топырақ бөлшектерінің шаңмен тасымалдануымен байланысты. Қазіргі уақыттағы ССП ластануы негізінен жергілікті сипатта екені және жүргізілген сынақтардың түрімен және кейіннен радионуклидтердің қоршаған ортаға қайта бөлінуімен анықталатыны көрсетілген.

Бөліну фрагменттерінің масса-энергетикалық таралулары макрожәне микроскопиялық кванттық эффектілердің үлкен жиынтығының әсерінен қалыптасады. Бұл эффектілер зарядталған сұйық тамшы эффектілерімен қатар, жаңадан түзілетін бөліну фрагменттерінде әртүрлі ядролық қабықшалардың қалыптасуымен де байланысты. Сонымен қатар, соңғы таралуға құрама ядроның қозу энергиясы мен оған енгізілетін бұрыштық момент те әсер етеді. Мұның барлығы алынған деректерді әртүрлі қабықшалық эффектілердің бар-жоғын анықтау тұрғысынан талдауды күрделі міндетке айналдырады. Бұл мәселе әсіресе деформацияланған ядролық қабықшаларға қатысты маңызды. Олар сфералық қабықшалармен салыстырғанда түзілу кезінде айтарлықтай төмен энергетикалық тиімділікке ие және соның нәтижесінде массаға қосатын үлесі де аз болады. Сондықтан талдау әдістемесін таңдау алынатын нәтижеге айтарлықтай әсер етеді. Осыны көрсету мақсатында біз 10 МэВ энергиядағы ұшып келетін протондардың ²⁴⁰Pu(p,f) реакциясы нәтижесінде түзілген ²⁴¹Am құрама ядросының бөліну фрагменттерінің массаэнергетикалық таралуларын екі әдіспен талдаймыз. Бірінші әдіс – Брозаның моделіне негізделген және бөлінудің SL, S1, S2, S3 модаларын ескеретін, сондай-ақ көптеген параметрлерді іріктеуді қажет ететін бұрын әзірленген әдіс. Екінші әдіс – бірінші әдістің модификациясы болып табылады және аз үлесі бар деформацияланған ядролық қабықшалардың әсерін анықтау үшін арнайы әзірленген. Оның негізгі артықшылықтарының бірі – іріктелетін параметрлер санының айтарлықтай қысқартылуы, бұл әдістің сезімталдығын арттыруға мүмкіндік береді. Екінші әдісті қолдану жеке қабықшалардың Z=50, N=82 шығымдарын анықтауға және олардан шығымдары бойынша бір-біріне жақын орналасқан деформацияланған ядролық қабықшаларды Z=52, N=84 ажыратуға мүмкіндік береді.

Атом электр станциясының (АЭС) айналмалы жабдығын болжамды диагностикалауға арналған жасанды интеллект (ЖИ) негізіндегі ұсынымдық жүйені енгізу жөніндегі басқарушылық шешімнің экономикалық-құқықтық моделі әзірленді. Модель функционалдық шектеулерді, деректерді басқару, тәуелсіз валидация, компьютерлік қауіпсіздік, адам бақылауы және өзгерістерді басқару талаптарын жүйенің өмірлік цикл шығындарымен және инвестициялық көрсеткіштермен байланыстырады. Модель сапасын, жабдықты қамтуды, деректердің қолжетімділігін және персоналдың ұсынымдарды пайдалануын ескеретін іске асырылған нәтижелілік коэффициенті ұсынылды. Есеп электр қуаты 1200 МВт су-сулы энергетикалық реакторы бар шартты энергоблок (ВВЭР-1200) үшін 2026 жылғы тұрақты бағамен орындалды. Базалық сценарийде жобаның таза келтірілген құны (NPV) 2,648 млн долларды, кірістіліктің ішкі нормасы (IRR) 29,33%-ды, дисконтталған өтелу мерзімі 4,90 жылды құрайды. Нәтижеліліктің залалсыздық шегі 43,32%-ға тең. Электр энергиясының келтірілген құнының (LCOE) төмендеуі 0,075 долл./МВт·сағ құрайды және бұл АЭС бәсекеге қабілеттілігінің түбегейлі өзгеруі емес, жергілікті пайдалану әсері ретінде бағаланады. Масштабтау пилоттық пайдалану деректері бойынша техникалық, құқықтық және экономикалық өлшемшарттар расталғаннан кейін ғана жүзеге асырылуы тиіс.

Жұмыста жылуфизикалық және нейтрондық-физикалық есептеулерді байланыстыру негізінде отынның көлемдік таралу динамикасын модельдеу әдістемесі ұсынылған. CFD-модельдеу нәтижелерін MCNP есептік моделіне автоматтандырылған түрде түрлендіру алгоритмі әзірленді. Әдістеме отынның деградациясы мен балқуы барысында геометрияның, фазалық құрамның және отын мен конструкциялық материалдардың кеңістіктік таралуының өзгерістерін ескеруге мүмкіндік береді. Осы мақсатта жылуфизикалық есептеулер деректерін өңдеуді, әртүрлі типтегі есептік торларды құруды, бұрыштық қайталау алгоритмін жүзеге асыруды және нейтрондық-физикалық есептеулерге арналған кіріс деректерін автоматты түрде қалыптастыруды қамтамасыз ететін бағдарламалық жасақтама әзірленді. Отын деградациясының бекітілген сатылары үшін жеке нейтрондық-физикалық модельдер жиынтығын құруға негізделген дәстүрлі тәсілден айырмашылығы, әзірленген әдістеме жылуфизикалық модельдеу нәтижесінде алынған эксперименттік құрылғының кез келген күйі үшін энергия бөлінуін есептеуге мүмкіндік береді. ИГР реакторы моделінің құрамындағы отыны бар сынақ объектісінің әзірленген нейтрондықфизикалық моделіне верификация жүргізілді. Алынған нәтижелер ядролық отынның деградациясы мен балқу процестерін зерттеуге арналған эксперименттерді есептік сүйемелдеуде, сондай-ақ реакторлық зерттеулер үшін жылуфизикалық және нейтрондық-физикалық модельдеудің байланыстырылған әдістемелерін әзірлеуде пайдаланылуы мүмкін.

Термоядролық синтез материалтануының міндеттерін шешуге арналған сутегі иондарының жинақталуы мен ұсталып қалуын бағалаудың эксперименттік әдісін әзірлеу шеңберінде Қазақстанда өндірілген титан бериллиді (Be₁₂Ti) үлгілерін жоғары энергиялы дейтерий иондарымен сәулелендіру жүргізілді. Материалды таңдау Be₁₂Tiді JA DEMO сияқты термоядролық қондырғылардың бірінші қабырғасы материалдарының құрамында қолдану қарастырылатын қазіргі тұжырымдамалармен негізделеді. Зерттелетін үлгілер 14 МэВ энергиялы дейтерий иондарымен сәулелендірілді. Сәулелендіру екі режимде жүргізілді, олар сәулелендіру уақытымен, ағын тығыздығымен және жиынтық флюенспен ерекшеленді. Материалда газдардың жинақталу және бөліну механизмдерін зерттеу мақсатында сәулелендірілген Be₁₂Ti үлгілері термиялық десорбциялық спектроскопия әдісімен зерттелді. Дейтерий ағынының салыстырмалы түрде төмен бөлшек тығыздығы жағдайында ұзақ уақыт әсеріне ұшыраған Be₁₂Ti үлгісі D⁺ иондарының едәуір көбірек жинақталуын көрсетті. Сонымен қатар, қысқа уақыт ішінде, бірақ жоғары тығыздықты ағынмен сәулелендірілген үлгіде газдың айтарлықтай аз мөлшері жинақталды. Алынған нәтижелер жоғары энергиялы диапазонда дейтерий иондарымен сәулелендіру әдістемесін термоядролық қондырғылар материалдарында сутегінің жинақталуы мен ұсталып қалуын бағалауға арналған эксперименттік тәсіл ретінде қолдануға болатынын көрсетеді.

94,4 МэВ ⁵⁹Co¹²⁺ иондарының үдемелі сәулелерімен қоздырылған Ti-ден Bi-ге дейінгі элементтер үшін K-қабықша, L-қабықша және M-қабықша рентген сәулесінің көлденең қималары өлшенді. Нәтижелер ISICS11 бағдарламасын пайдаланып есептелген ECPSSR және PWBA теорияларының болжамдарымен салыстырылды. Алынған деректер нысана атомдық санының артуымен K-қабықша рентген сәулесінің көлденең қимасының жалпы төмендеуі Z₂ = 22-ден Z₂ ≈ 41-ге дейінгі диапазонның артуымен, Z₂ ≈ 29-да максимуммен бірге жүретінін көрсетеді. Бұл құбылысты симметриялы жақын өзара әрекеттесулер электрондардың пайда болған молекулалық орбитальдар арқылы соқтығысатын атомдардың орбитальдары арасында қозғалуына мүмкіндік беретінімен түсіндіруге болады. Демек, берілген химиялық элемент үшін рентген сәулесінің өндірісінің көлденең қимасын PIXE талдауы кезінде сәулелену режимін – түсетін ионның энергиясы мен түрін таңдау арқылы таңдамалы түрде барынша арттыруға болады. Алынған спектрлердегі рентген сызықтарының ығысуы мен кеңеюіне сүйене отырып, титаннан молибденге дейінгі элементтер үшін флуоресценция өнімділігі және К-қабықша иондану көлденең қималары есептелді, олар көптік иондану үшін өзгертілді. Нәтижелер көптік иондануды ескеретін флуоресценция өнімділігі мен бір бос флуоресценция өнімділігі арасындағы айырмашылықтар 35%-дан аспайтынын көрсетеді. Демек, эксперименттік деректердің теориялық деректерден байқалған ауытқуларын орбитальды электронды ауысулармен байланысты әсерлерді ескермей, тек көптік иондану арқылы түсіндіруге болмайды.