Бұл жұмыста MCNP6 кодының көмегімен сумен реттелетін қуатты реактордың APR-1400 нейтронды-физикалық моделін жасау және тексеру жүргізілді. Құрылымдық элементтердің толық сипаттамасы бар белсенді аймақ әзірленді. Модельді тексеру реактордың жұмысын одан әрі қолдауды стратегиялық жоспарлау үшін сенімді негіз болады. Нәтижелер отын циклдарын оңтайландыру және жаңа дизайн шешімдерінің әсерін бағалау үшін пайдаланылуы мүмкін.

⁹Ве ядроларында α–бөлшектер мен ³Не серпімді шашырауы бойынша эксперименттік деректерді оптикалық модель бойынша энергияның кең аймағында (18–100 МэВ) талдау жүргізілді. Оптикалық потенциалдардың оңтайлы параметрлері табылды. Осы потенциалдарды қолданып, байланысқан арналар әдісімен   ядросының 2,429 МэВ (5/2⁻) және 6,38 МэВ (7/2⁻)қозған ұжымдық күйлерін α- бөлшектердің 45 және 50 МэВ және ³Не 50 және 60 МэВ энергияларындағы серпімді және серпімсіз шашыраудың бұрыштық үлестірімдері талданды. Квадрупольді деформация параметрлерінің мәндері алынды. ⁵Не және ⁶Не кластерлерімен алмасу механизмі және кластерлік құрылымның ядроның қозуына қосқан үлесі бағаланды.

С

Сәулеленген қатты денелердің оптикалық қасиеттерін ақаулық құрылымның қалыптасуының бастапқы кезеңдерінде зерттеу үшін тіркелетін ионолюминесценцияның уақыт бойынша айыруды жақсарту және нысанамен әрекеттесетін бөлшектерді энергияның азырақ шашылымымен тіркеу қажет. Мақалада иондық шоқты үдеткіштің магниттік-резонансты жүйесіне айдау алдында үдеткіштің аксиалды инжекциясының арнасында орналастырылған ауытқытушы пластиналарға негізделген «чоппер» деп аталатын жылдам шоқты үзгіштің әзірленген жүйесі сипатталған. Чоппер ион көзінен алынған және үдеткішке айдалатын аксиалды инжекция арнасындағы иондардың тұрақты ағынына әсер етеді және оны үдеткіштің шығуында қажетті жиынтық («банч») санын алу үшін қажетті жиілікте ауытқытады. Чоппер резонанстық жүйелері 11 МГц-тен 22 МГц-ке дейінгі жиілік диапазонында жұмыс істейтін DC-60 және IC-100 үдеткіш кешендерінде әртүрлі уақыт параметрлері бар зарядталған бөлшектер шоғын алуға мүмкіндік береді, ал иондарды үдету кезінде ол үдеткіштің шығуында ұзақтығы шамамен ~2 нс және ~5 нс-қа тең және қайталану периоды ~90…45 нс-қа тең бөлшектер жиынтықтарына топтастырылған ағындарды жасайды. Бұл чопперде жоғары жылдамдықты ажыратып-қосқыш  пайдалану арқылы ауытқытушы пластиналарға жоғары кернеу жеткізіліп, онда ион ағыны үдеткішке айдалудан қажетті сәтте ауытқиды, осылайша жиынтықтар санын, сәйкесінше ион ағынын 100%-дан 1%-ға дейін, бір жиынтыққа дейін тиімді сиретуді қамтамасыз етеді.

Бұл жұмыста ZrO₂ негізіндегі керамикаларда Y₂O₃ тұрақтандырғыш қоспасының концентрациясын өзгерту кезінде туындайтын фазалық полиморфтық түрленулермен байланысты дән морфологиясының өзгерістерінің жылу-физикалық параметрлер мен температураның күрт өзгерістері, механикалық жүктемелер мен ұзақ мерзімді термиялық қыздыру сияқты сыртқы әсерлерге төзімділікке әсері қарастырылды. Y₂O₃ тұрақтандырғышының концентрациясы өзгерген кездегі фазалық түрленулерді бағалау нәтижесінде, қоспа концентрациясы төмен болған жағдайда, m – ZrO₂ → t – Zr(Y)O₂ түріндегі түрленулер басым рөл атқаратыны анықталды. Ал қоспа мөлшері 0,10 мольден жоғары болғанда, пирохлор фазасы Y₂Zr₂O₇ түзілуімен жүретін процестер басым болып, ол күйдіру кезінде дәндердің іріленуіне әкеледі. Жылу оқшаулау қасиеттеріне жүргізілген бағалау нәтижесінде, композиттік керамикалар құрамында пирохлор фазасы Y₂Zr₂O₇ басым болған жағдайда, материалдардың жылуөткізгіштігі төмендеп, жылуизоляция тиімділігі артады, бұл тек төмен температуралар жағдайында ғана емес, сондай-ақ ұзақ мерзімді жоғары температуралық қыздыру кезінде де байқалады. Температураның күрт өзгеруінен болатын термошоктық әсерлерге төзімділікті бағалау, пирохлор фазасы басым болатын композиттік керамикалардың сыртқы әсерлерге тұрақтылығы мен төмен жылуөткізгіштігі есебінен температуралық ауытқуларға жақсы төзімділікке ие екенін көрсетті.

Бұл жұмыста классикалық молекулалық динамика шеңберінде 1-ден 1700 K-ге дейінгі температура аймағында [111] бағытқа бағытталған созылу кезінде алмаздың деформация диаграммасы зерттелді, Гауһардың идеалды құрылымы, сондай-ақ ақаулардың салыстырмалы түрде жоғары концентрациясын ұстайтын құрылым қарастырылды. Құрылымдардың созылуы кезінде әртүрлі температурада алынған икемділікті зерттеу үшін атмосфералық қысымда анизотропты модельдеу жүргізілді және деформация мен құрылымның уақыт бойынша тығыздығы есептелді. Температураның әр мәніне тән деформация шамаларының кең ауқымында екі құрылымның икемділігі көрсетілген. Сондай-ақ, алмаздың жоғары температура аймағында толық жойылғанға дейін созылу шамасының тар аймағында пластикалық күйге жету мүмкіндігі көрсетілген.

Бұл жұмыста термогравиметриялық және дифференциалды сканерлеу калориметриялық талдау (TGA/DSC) әдісімен су бу-аргон атмосферасында термоциклдеу жағдайында жоғары температуралы коррозиядағы металл бериллийдің әрекеті зерттелді. Тәжірибелер екі жылу циклін (C1 және C2) қамтитын үш қыздыру жылдамдығында (10, 20 және 30 K/мин) жүргізілді. Тотығу массаның өсуі мен жылу әсерімен бағаланды, ал кинетикалық параметрлер (Ea, K0) аррениустың логарифмдік тәуелділіктерінен су буының беткі қабаты мен парциалды қысымымен анықталды. Температураның екі мәніне тән аймағы белгіленді: бастапқы термоактивация (775–1050 K) және жоғары температура (975–1170 K), сондай-ақ олардың арасындағы өтпелі аймақ. Жоғары температура аймағы үшін активтену энергиясының мәндері Ea = 146 кДж/моль және экспоненциалды фактор K0 = 2,41·10⁻¹ мг/(с·см²·Па) алынды.

⁹⁹Mo-ның меншікті меншікті белсенділігін арттыруға арналған сәулелендіру капсуласының конструкциясына жылуфизикалық талдау нәтижелері ұсынылған. Есептеу ANSYS Fluent 2021 R2 бағдарламалық кешенінде белсенді аймақтың үш түрлі конфигурациясы үшін, соның ішінде стандартты сәулелендіру капсуласы үшін жүргізілді. Молибден триоксиді ұнтағының максималды температурасы 152,6 ℃, ал жылу тасығыштың температурасы 50,1 ℃-тан аспайтыны көрсетілді. Бұл деректер әзірленген сәулелендіру құрылғысының ССР-Қ зерттеу реакторында түрлі конфигурацияларда қауіпсіз пайдаланылуын растайды. 

Қазіргі таңда су ресурстарының тапшылығы мен сапасының төмендеуі экологиялық және әлеуметтік маңызды мәселе болып отыр. Өнеркәсіптік өндіріс, ауыл шаруашылығы және тұрмыстық қызмет нәтижесінде өзендер, көлдер және жер асты сулары ауыр металдар, органикалық бояғыштар, фармацевтикалық қалдықтар, микропластиктер және патогенді микроағзалармен ластанады. Бұл экожүйелердің бұзылуына, биотаға зиян келуіне және адам денсаулығына қауіп төндіреді. Дәстүрлі тазалау әдістері – тұндыру, хлорлау, адсорбция, ионалмастырғыш шайырлар – күрделі құрамдағы немесе жоғары концентрациядағы ластағыштарды толық жоя алмайды. Осыған байланысты мембраналық технологиялар суды молекулалық деңгейде бөлуге, энергияны аз тұтынуға және экологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз етуге мүмкіндік беретін перспективалы бағыт болып саналады.

Соңғы жылдары MXene және наноцеллюлоза негізіндегі композитті мембраналар ерекше қызығушылық тудырды. MXene – MAX фазаларынан алынған екіөлшемді карбидтер мен нитридтердің тобы, оның қабаттық құрылымы, жоғары электрөткізгіштігі, гидрофильділігі және функционалды беткі топтары мембраналардың өткізгіштігін арттырып, иондарды бөлу мен органикалық ластағыштарды адсорбциялау тиімділігін жақсартады. Наноцеллюлоза биологиялық тұрғыдан ыдырайтын наноматериал болып, мембрананың механикалық беріктігін, тұрақтылығын және биосәйкестігін қамтамасыз етеді, сондай-ақ селективтілік пен ластануға карсы қасиеттерін арттырады.

MXene мен наноцеллюлозаның комбинациясы синергиялық әсер көрсетеді: наноцеллюлоза MXene қабаттарының агрегациясын болдырмайды, ал берік фаза әрекеттесу мембрананы ақаулардан қорғайды. Бұл тұщыландыру, ауыр металдарды, органикалық бояғыштарды, дәрілік қалдықтарды және микропластиктерді тиімді өңдеуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, композиттің қабаттық құрылымы мен функционалды топтары ұзақ мерзімді тұрақтылық пен жоғары өнімділікті қамтамасыз етеді.

Мақалада MXene мен наноцеллюлозаның қасиеттері, композитті мембраналарды алу әдістері, құрылымдық сипаттамалары және суды тазалауда қолдану перспективалары жан-жақты қарастырылады. Зерттеу жаңа буын мембраналық технологиялардың экологиялық қауіпсіз, жоғары өнімді және тұрақты болуына қатысты әлеуетін көрсетеді, бұл суды тиімді тазалау мен ұзақ мерзімді тұрақтылыққа қол жеткізуде маңызды ғылыми және практикалық мәнге ие.

Литий негізіндегі керамикалардан Li₂TiO₃ реакторлық сәулелену жағдайында бөлінетін тритий иондарының стационарлық ағынын бағалау бойынша аналитикалық нәтижелер ұсынылған. Нейтрон-транспорттық есептеулер MCNP6 бағдарламасында ENDF/B-VII.1 кітапханасын пайдалану арқылы орындалды және керамиканың 650 ℃ температурасында және жылулық нейтрондардың 5·10¹³ н/(см²·с) ағынында тіркелген in-situ газбөліну нәтижелерімен салыстырылды. Дайындалған есептік модель ешқандай үйлестіру коэффициенттерін пайдаланбайды және иондардың жүріс ұзындығын, керамикадағы өзін-өзі экрандау әсерін (δ = 0,32) және рекомбинация кезіндегі жоғалтуларды ескереді. Керамикалардың әртүрлі изотоптық құрамы мен тығыздығына сәйкес алынған T⁺ ағынының мәндері 3,07·10⁻¹³-тен 1,96·10⁻¹² моль/с аралығында болды. Керамикадағы өзін-өзі экрандау есебінен ағынның максималды төмендеуі 32%-дан аспайды. Есептік және эксперименттік нәтижелер арасындағы HT компонентасы бойынша алшақтық 15%-дан аспайды, бұл тәсілдің дұрыстығын растайды. Алынған нәтижелер термоядролық реакторлардың бланкеттеріндегі тритий балансын бағалауда практикалық мәнге ие және тритийдің белсендірілмей бөлінуін ескере отырып, керамикалық рэп болдардың құрамын және өлшемін оңтайландыруға мүмкіндік береді.

Осы зерттеуде энергиясы 147 МэВ-ке тең ⁸⁴Кr¹⁵⁺ иондарымен және 1·10¹³–1·10¹⁵ см⁻²-ге тең иондық флюенспен сәулелендіруден кейін V-Nb-Ta-Ti жүйесі негізіндегі қорытпалардың морфологиясы мен элементтік құрамының өзгеруі зерттелді. Криптон иондарымен сәулелендіру V, VNb, VNbTa, VNbTaTi үлгілерінің беткі қабатының айтарлықтай зақымдануына әкелмегені анықталды. Тек V-ден VNbTaTi-ге қарай мөлшері мен саны төмендеген қара дақтар мен жарықшақтар түзілді. Сканерлейтін электрондық микроскоптың энергодисперсиялық спектроскопиясы (СЭМ-ЭДС) талдауы барлық бастапқы үлгілердің құрамы эквиатомдық құрамға ұқсас екенін көрсетті. Құрам күрделілігінің VNb қорытпасынан VNbTa орташа энтропиялық қорытпасына (ОЭҚ) дейін жоғарылауымен үлгілердегі элементтердің радиациялық сегрегациясы өсті, бірақ VNbTaTi жоғары энтропиялық қорытпасында (ЖЭҚ) төмендеді. Концентрациялардың ең үлкен өзгерісі VNbTa қорытпасында табылды, онда Ta концентрациясы сәулеленбеген үлгімен салыстырғанда 18,5%-ға (4,4 ат.% (атомдық пайыз)) өсті. VNbTa және VNbTaTi қорытпаларында сегрегацияның флюенстің жоғарылауымен бірге күшейетіні, ал VNb-де сегрегация 1·10¹⁴ см⁻² флюенсте шыңына жетіп, кейін төмендегені анықталды. Резерфордтың Кері Шашырауы (РКШ) талдауын қолдана отырып, флюенсі 1·10¹³ см⁻² криптон иондарымен сәулелендірілген үлгілерде Ta атомдарының концентрациясы тереңдікте бастапқы концентрациямен салыстырғанда 33–34%-ға (8,6–12 ат.%) артқанын көрсетті. СЭМ-ЭДС және РКШ талдауларының нәтижелері ұқсас үрдістерді көрсетті. VNb, VNbTa және VNbTaTi үлгілерінің беткі қабатта ауыр Nb, Ta элементтері үшін концентрацияларының өзгеруі жеңіл элементтерден асып түсті. Элементтердің сегрегациясындағы айырмашылық тордың бұрмалануының айырмашылығына, жергілікті химиялық құрамға, V, Nb, Ta, Ti атомдарының миграциясының вакансиялар мен түйінаралықтарға әртүрлі тәуелділігіне байланысты болуы ықтимал. Криптон иондарымен сәулелену VNbTa ОЭҚ және VNbTaTi ЖЭҚ-да радиациялық сегрегацияға әкелді, бірақ элементтердің үлгілер бетінде таралуы айқын сегрегация аймақтарын құрмады. VNbTaTi ЖЭҚ радиациялық сегрегацияға үлкенірек төзімділік көрсетті.

Жылу энергетикалық қондырғылардың сенімді әрі тиімді жұмысы сапалы су дайындаусыз мүмкін емес. Бұл, әсіресе, лайлылығы жоғары, ілінген бөлшектер мен еріген газдар көп табиғи су көздерін пайдаланатын нысандар үшін өзекті. Осы мақалада Семей қаласындағы ЖЭО-1-де қолданылатын үш сатылы су дайындау жүйесі қарастырылады. Зерттеудің мақсаты – суды тазартудың әр кезеңінің (механикалық сүзу, натрий-катиониттік жұмсарту және жылулық дегазация) тиімділігін бағалау. Зерттеу барысында тазарту сатыларының алдындағы және кейінгі су сапасы аспаптық әдіспен бағаланды, жабдықтарға визуалды тексеру жүргізілді, сондай-ақ пайдалану құжаттары талданды. Алынған нәтижелер тазартудың жоғары деңгейін көрсетті: антрацитті сүзгіштер лайлылықты 95%-дан астам төмендетеді, натрий-катионит сүзгілері қаттылықты 12 мг-экв/л-ден 0,05 мг-экв/л-ге дейін азайтады, ал деаэратор еріген оттек концентрациясын ≤ 0,05 мг/л-ге дейін төмендетеді. Технологиялық параметрлерді (сүзгі жүктемесі, регенерация режимі, шаю қарқындылығы) сақтау тазартудың тиімділігіне және жабдықтың ұзақ қызмет етуіне тікелей әсер ететіні көрсетілді. Зерттеу нәтижелері тазартылған судың бу қазандарының қоректік суына қойылатын нормативтік талаптарға сай келетінін көрсетті. Өлшеу нәтижелері негізінде су дайындау сызбасының әрбір тораптарының жұмысының тиімділігіне сандық бағалау жүргізілді. Бұл деректер ұқсас жылу энергетикалық нысандардағы су дайындау жүйелерін жобалау мен жаңғыртуда пайдаланылуы мүмкін және энергетикалық жабдықтар мен су-химиялық режимдерді пайдалануда инженерлік құзыреттіліктерді қалыптастыруда практикалық мәнге ие.

Бұл жұмыста АЭС жұмысының бірінші жылында және қалыпты жағдайда 30 жыл пайдаланылғаннан кейін атмосфералық шығарындыларынан халыққа түсетін дозалық жүктемені теориялық бағалау нәтижелері ұсынылған. Дозалық жүктемелер адам ағзасының келесі сәулелену жолдарын ескере отырып бағаланады: радионуклидтердің ингаляциялық түсуінен ішкі сәулелену, бұлттан сыртқы сәулелену, жергілікті жердің ластануынан сыртқы сәулелену және азық-түлікті тұтынудан ішкі сәулелену. АЭС-ті қалыпты жағдайда пайдалану кезінде атмосфераға радиоактивті газдар мен аэрозольдардың шығарылуынан қалыптасатын халыққа рұқсат етілген дозалық жүктеме (10 мкЗв/жыл) квотасынан аспайтыны есептеу арқылы анықталды. Халыққа түсетін жиынтық дозалық жүктемеге негізгі үлесті радиоактивті бұлттан сыртқы фотондық сәулелену қосады. Атмосфералық шығарындылар нәтижесінде қалыптасатын барлық сәулелену жолдары бойынша жиынтық доза қоршаған орта объектілерінде ұзақ өмір сүретін радионуклидтердің жинақталуы есебінен уақыт өткен сайын ұлғаяды, осыған байланысты АЭС қалыпты жағдайда 30 жыл жұмыс істегеннен кейін ⁶⁰Со және ⁹⁰Sr радионуклидтерінің жиынтық дозасы бір математикалық мәртеге ұлғаяды.

Бұл жұмыста 30ХГСА маркалы сымды пайдалана отырып, электр доғалық металлизация әдісімен алынған жабындардың құрылымы мен қасиеттеріне сым беру жылдамдығының әсері зерттелді. Жабындар 65Г болат негізінде 5, 7 және 9 см/с жылдамдықпен жоғары жылдамдықты доғалық бүрку технологиясы арқылы алынды. Микроструктуралық талдау, ЭДС-карталау, рентгенфазалық талдау, жабындардың қалыңдығы, қаттылығы, кеуектілігі мен адгезиясы зерттелді. Нәтижелер көрсеткендей, сым беру жылдамдығын арттыру жабын қалыңдығының өсуіне әкелді, бірақ құрылымдық біртектілігіне де әсер етті. 5 см/с кезінде жабын жақсы адгезияға және біркелкі құрылымға ие болды, бірақ жұқа болды. 7 см/с кезінде ең оңтайлы нәтижелер байқалды: қалыңдығы 220 мкм дейін, кеуектілік – 4,3%, қаттылық – 720 HV дейін. 9 см/с кезінде қабат қалыңдады, бірақ кеуектілік артты, ал адгезия төмендеді. Осылайша, сым беру жылдамдығы жабын сапасына елеулі әсер етеді және оны оңтайландыру жабынның пайдалану қасиеттерін басқаруға мүмкіндік береді.

Жұмыста MCNP6 кодын [1] және ENDF/B-VII кітапханаларын [2] пайдалана отырып, бірінші отын циклынан кейін ВВЭР-1000 реакторында радионуклидтердің жинақталуын нейтрондық-физикалық модельдеу ұсынылған. Негізгі ұзақ өмір сүретін бөлу өнімдерін (⁹⁰Sr, ⁹⁹Tc, ¹³⁷Cs, ¹²⁹I және т.б.), актиноидтарды (Np, Pu, Am), асыл газдарды (Kr, Xe), сондай-ақ аэрозольді және құрамында йод бар радионуклидтерді құру бойынша есептеулер жүргізілді. Қалдық белсенділікті және жинақталған изотоптардың радиациялық қауіпсіздікке әсерін бағалауға ерекше назар аударылды. Зерттеу пайдаланылған ядроляқ отын (ПЯО) – мен және қатты радиоактивті қалдық (ҚРҚ) – мен жұмыс істеу стратегияларын әзірлеу, сақтау қоймаларын жобалау, Қазақстан Республикасында экологиялық тәуекелдерді бағалау және атом энергетикасын дамыту үшін қолданбалы мәнге ие.

Бұл зерттеуде суды ыдырататын фотоэлектрохимиялық (ФЭХ) жүйелерді талдау және оңтайландыру үшін физикалық модельдеу мен деректерге негізделген тәсілдерді біріктіретін кешенді есептеу платформасы ұсынылған. COMSOL Multiphysics 6.1 және MATLAB көмегімен сызықтық вольтамперометрия (СВА) және электрохимиялық импеданс спектроскопиясы (ЭИС) сияқты негізгі электрохимиялық процестер модельденеді. COMSOL мультифизикалық ортасы электролит параметрлерін, жартылай өткізгіштердің фотофизикалық қасиеттерін және токтың таралуын тікелей есепке алуға мүмкіндік береді, ал MATLAB жасанды нейрондық желілерді (ЖНЖ) пайдалана отырып, реттелетін импеданс өзгерісін модельдеуді және СВА болжамды талдауын реттеуге мүмкіндік береді. Есептеу гидродинамикасының (ЕГД), машиналық оқытудың және эксперименттік тексерудің үйлесімі арқылы ұсынылған әдістеме ZnO/BiVO₄ сияқты жартылай өткізгіш электродтардағы жарықтың әсерінен сутектің пайда болу процесін терең түсінуге мүмкіндік береді. Модельдеу нәтижелерін салыстырмалы талдау COMSOL мен MATLAB үйлесімді нәтижелерді қамтамасыз ететінін көрсетті, COMSOL, әсіресе физикалық және химиялық жағдайлардың айнымалылары әсер ететін жүйелер үшін тамаша икемділікті, дәлдікті және пайдаланудың қарапайымдылығын көрсетеді. Зерттеу екі фазалы ағынды модельдеуді, торлардың тәуелсіздігін тексеруді және газ көпіршіктерінің электролит өткізгіштігіне әсерін одан әрі қарастырады. Нәтижелер таза сутекті өндіру үшін тиімді масштабталатын электрохимиялық синтез жүйелерін (PEC) дамытуға ықпал етеді және гибридті модельдеу мен жасанды интеллект әдістерін жаңартылатын энергия көздерін зерттеуге болашақта біріктіруге негіз қалайды.

Ауыспалы металл нитридтерінен (CrN/ZrN) және (Cr/Zr) таза металдардан тұратын периодты түрде алмасатын көпқабатты наноқұрылымды қабықшаның микроқұрылымы мен механикалық қасиеттері зерттелді. Әрқайсысы  модуляциялық кезеңде 7 металл мен 40 нитридті қосақталған қабаттан тұратын арнайы көпқабатты құрылым алынды. Әрбір металл қабатының қалыңдығы 16 нм болса, ал нитрид қабаттарының қалыңдығы 25 нм құрайды. Жабын беріктігінің арту механизмін түсіндіру үшін, алынған нәтижелер бойынша бірінші принциптерге негізделген есептеулер жүргізілді.

Микроқұрылымдық зерттеулер нәтижесі (200) және (111)/(200) бағыттарында ерекше айқындалған кубтық құрылымды CrN мен ZrN фазалары басым екені анықталды. Наноқабаттар мен нанокристалдардың наноөлшемдеріне қарамастан, CrN мен ZrN қабаттарының шекараларында дислокациялар мен кристалл жазықтықтарының құрылымдық ретсіздігі байқалды.

Зерттелген көпқабатты құрылымның ең жоғары қаттылығы 34 ГПа, төмендетілген серпімділік модулі 330 ГПа, пластикалық деформацияға дейінгі серпімділік шегі 0,1, сонымен бірге пластикалық деформацияға төзімділігі 0,36 құрайтын жоғары механикалық қасиеттерге қол жеткізуге мүмкіндік берді.

Аталған жоғары қасиеттер жабындардың ерекше көпқабатты-құрылымды (ішкі көпқабатты) архитектурасы мен оның құрылымдық сипаттамаларының нәтижесінде іске асырылды.

Бұл жұмыста атмосфералық қысым кезінде микротолқынды разрядта метан пиролизі әдісімен синтезделген көміртегі материалдарын кешенді зерттеу нәтижелері келтірілген. Микротолқынды разряд қуатының әсерінен алынған көміртегінің морфологиялық, фазалық және текстуралық сипаттамалары зерттелді. Сканерлеуші электронды микроскопия (СЭМ) көмегімен қуаттың 0,6-дан 1,4 кВт-қа дейін алынған үлгілер бөлшектердің орташа мөлшерінің ~20,2 мкм-ден ~10,4 мкм-ге дейін азаюына және дисперсті құрылымның пайда болуына әкелетіні анықталды. Рентген фазалық талдау (РФТ) көміртектің аморфты турбостраттық құрылымнан процесс температурасының ұлғаюымен неғұрлым реттелген графит тәрізді фазаға ауысатынын көрсетті. Азотты төмен температуралық адсорбциялау әдістерімен (BET және BJH) көміртегі материалдары мезокеуекті құрылыммен сипатталатыны, ал меншікті беті мен көздер көлемінің максималды мәндері магнетронның минималды қуаты кезінде (тиісінше 628 м²/г және 5,04 см³/г) байқалатыны көрсетілген. Алынған нәтижелер аса жоғарғы жиілікті плазма (АЖЖ) плазма қуатының көміртегі материалдарының құрылымын және функционалдық сипаттамаларын басқарудағы шешуші рөлін көрсетеді, бұл оларды энергияның катализінде, сорбциясында және жинақталуында пайдалану перспективаларын ашады.

Мақалада ИГР зерттеу реакторында импульстік сәулелену жағдайында радиациялық қыздыруға ұшыраған конструкциялық материалдардың үлгілерінің температурасын өлшеу жөніндегі эксперименттердің нәтижелері ұсынылған. Температураны тіркеу үшін ішіне зерттелетін үлгілер орналастырылған барынша сиретілген ортасы бар қорғаныш ампуладан тұратын реакторішілік эксперименттік құрылғы әзірленді. Термопарлар материал ішіндегі температураны өлшеу мақсатында үлгілердің құрылымына тікелей біріктірілген. Баяу балқитын металдарды, жоғары қоспаланған болат пен алюминий қорытпаларын қоса алғанда, 12 материалдың температуралық реакциялары зерттелді. Материалдардың физикалық және радиациялық қасиеттерінің әсерін көрсететін қызудың тән заңдылықтары белгіленген. Алынған деректер жылу техникалық үлгілерді верификациялау және ядролық қондырғыларға арналған жабдықтарды жобалау кезінде есептеулердің дәлдігін арттыру үшін өзекті.

Бұл мақала шағын модульдік реакторлар түзетін радиоактивті қалдықтарды басқару тәсілдерін қарастырады. Бұл тәсілдер МАГАТЭ қағидаттарына негізделген және шағын модульдік реакторлар негізіндегі ядролық қондырғыларды тәжірибелік және коммерциялық пайдалану тәжірибесін ескереді. Мақалада сондай-ақ ядролық қондырғылардың әртүрлі түрлерінде радиоактивті қалдықтардың түзілуі және радиоактивті қалдықтардың деректерін басқару тәсілдері салыстырылады.

Мақалада энергетика саласындағы форсайт-зерттеулердің рөлі, әсіресе Қазақстанға баса назар аудара отырып қарастырылады. Энергетика экономикалық өсудің, технологиялық жаңғыртудың және экологиялық тұрақтылықтың негізгі факторы ретінде айқындалады. Қазақстандағы энергетика секторының екіжақты рөлі атап өтіледі: бір жағынан, ол ұлттық экономиканың және экспорттың тірегі болса, екінші жағынан – тозған инфрақұрылыммен, жоғары энергия сыйымдылығымен және қазбалы отынға тәуелділікпен байланысты тәуекелдердің көзі болып табылады. Зерттеу әдістемесіне халықаралық үрдістерді талдау, сараптамалық сауалнамалар мен ғалымдар және саланың өкілдерімен жүргізілген тереңдетілген сұхбаттар кірді. Алынған нәтижелер төмен көміртекті және цифрлық энергетикаға жаһандық көшуге сәйкес келетін ғылыми зерттеулер мен технологиялардың басым бағыттарын айқындауға мүмкіндік берді. Зерттеу қорытындылары ұлттық инновациялық саясатты қалыптастыру және Қазақстанның ұзақ мерзімді бәсекеге қабілеттілігін арттыру үшін пайдаланылуы мүмкін.

Қазақстанда жыл сайын көміртекті қосылыстарға бай агроөнеркәсіптік қалдықтардың үлкен көлемі түзіледі, олар активтелген көмір өндіруге перспективалы шикізат бола алады. Бұл жұмыста күріш қабығы, соя және күнбағыс қалдықтарынан активтелген көмір алу мүмкіндігі зерттелді. Белсендіру үшін калий гидроксиді (KOH) қолданылды. Алынған үлгілер BET, SEM, XRD, EDS, TGA және DSC әдістерімен зерттелді. Алынған активтелген көмірдің кеуектілігі жоғары және меншікті беті айтарлықтай үлкен: 2363,7 м²/г (күріш қабығы), 786,1 м²/г (күнбағыс), 642,4 м²/г (соя). Зерттеу нәтижелері агроөнеркәсіптік қалдықтарды жоғары тиімді активтелген көмірдің тұрақты көзі ретінде пайдалануға болатынын дәлелдейді.

Бұл жұмыста 3,7 ден 7,0 МэВ ге дейінгі энергия диапазонында ¹⁴C ядросында протондардың серпімді шашырауын талдауға арналған кешенді тәсіл ұсынылады. Тәсіл кванттық механикалық Full Wave Method FWM, Geant4 негізіндегі Монте Карло модельдеуі және эксперименттік деректерді біріктіреді. Фаза ығысулары Шредингер теңдеуін шешу арқылы алынды. Оптикалық потенциал микроскопиялық CDM3Y өзара әрекеттесуі және мним бөлігі үшін Вудс Саксон параметризациясы негізінде құрылды, сондай ақ спин орбиталық үлес ескерілді. Алынған дифференциалдық қималар эксперименттік өлшемдермен және Geant4 модельдеу нәтижелерімен салыстырылды, айырмашылық 3 ден 6 процентке дейінгі шекте қалды. 5,5 МэВ тен жоғары энергияларда фаза ығысулары мен қималардың бейсызық өсуі стандартты оптикалық мінез құлықтан ауытқуды көрсетеді. Бұл құбылыстар ¹⁴C ядросының кластерлік немесе галоға ұқсас құрылымының болуын меңзейді. Ұсынылған гибридті әдіс теориялық есептеулер мен модельдеуді эксперименттік деректермен сәйкестендіруге мүмкіндік береді және зерттелмеген энергия аймақтарындағы реакцияларды талдауда, сондай ақ материалдардағы радиациялық әсерлерді модельдеуде қолданылуы мүмкін.

Осы жұмыста тректі диэлектрлік құрылымдарда электрохимиялық тұндыру (ЭХТ) әдісі арқылы мыс оксиді (CuO) нанокристалдарының массивтерін синтездеудің тиімді әдісі ұсынылып, олардың құрылымдық, морфологиялық және оптикалық қасиеттері кешенді түрде зерттелді. Электроосаждение арнайы таңдалған электролитте потенциостатикалық режимде жүргізіліп, тректік матрицадағы наноканалдарды селективті және қайталанбалы түрде толтыруға мүмкіндік берді. Шаблон ретінде иондық сәулелену және одан кейінгі химиялық өңдеу арқылы түзілген кремний диоксидінің кеуекті құрылымы қолданылды.

ЭХТ әдісі технологиялық қарапайымдылығы, төмен энергия тұтынуы, экологиялық қауіпсіздігі, жоғары температурада отжигтің және қымбат вакуумдық жабдықтың қажет етілмеуі, сондай-ақ күрделі геометриялы подложкаларға тұндыру мүмкіндігімен сипатталады. Морфология мен кеуек топографиясы сканерлеуші электрондық микроскопия (СЭМ) арқылы, ал фазалық құрам мен кристалдық құрылымы рентгендік дифракция (РД) арқылы анықталды, нәтижесінде моноклинді CuO фазасының (C2/c кеңістіктік тобы) түзілуі расталды. Фотолюминесценттік зерттеулер бойынша 3,11–3,22 эВ диапазонында эмиссиялық шыңдар анықталды, олар күлгін спектрге сәйкес келеді. Бұл шыңдар зоналық өтулер және локализденген дефектілік күй арқылы заряд тасушылардың рекомбинациясымен байланысты. Кеуектердің геометриялық параметрлері мен тұндыру шарттары каналдардың толу дәрежесіне және сапасына айтарлықтай әсер ететіні атап көрсетілді.

Алынған нәтижелер берілген қасиеттері мен геометриясы бар функционалдық CuO наноқұрылымдарын жасау мүмкіндігін көрсетеді. Дамытылған әдістеме сенсорлық жүйелерді, фотондық электроника элементтерін және өтпелі металдардың оксидтеріне негізделген энергия үнемдейтін құрылғыларды әзірлеуде қолданылуы мүмкін. 

Жұмыстың өзектілігі EPR (European Pressurized Reactor) типті реактордың активті аймағын талдаумен және отын науқанының барлық кезеңдеріндегі реактивтілікті басқару механизмдерін сипаттаумен байланысты. Зерттеу барысында реактивтіліктің белсенді (реттелетін) параметрлерін қарастырады – басқару біліктерін енгізу тереңдігі және бор қышқылының концентрациясы, сонымен қатар пассивті – жанып кететін жұтқыштардың күйіп кетуі (гадолиний) және бөліну өнімдерінің жинақталуы. Реактивтілікке әсер ететін параметрлерді салыстырмалы бағалау жүргізілді.

Зерттеу нәтижелері EPR реакторларындағы реактивтілікті басқарудың кешенді жүйесінің жоғары тиімділігін растайды және реактивтіліктің өзгеруінің белсенді және пассивті механизмдерін ескере отырып активті аймақтың нейтрондық-физикалық сипаттамаларын талдауға интеграцияланған тәсілдің қажеттілігін көрсетеді.