
«ҚР ҰЯО жаршысы» – физиканың, экологияның іргелі және қолданбалы проблемаларына, таратпау, атом энергетикасы мен ғылымды қажет ететін технологиялар проблемасына арналған мақалалар мен бірегей очерктер жарияланатын ғылыми-техникалық журнал.
Журнал 2020 жылғы қаңтардан бастап шығарылады және тоқсанына бір рет шығады.
Жарияланым тілі: қазақ, орыс, ағылшын. Мақалаларды жариялау тегін.
Журналдың мақсатты аудиториясы: физиканың, экологияның іргелі және қолданбалы проблемалары, таратпау, атом энергетикасы және ғылымды қажетсінетін технологиялар проблемасы бойынша өзекті мәселелерге қызығушылық танытатын қазақстандық және шетелдік ғалымдар, зерттеушілер.
Құрылтайшысы және баспагері: «Қазақстан Республикасының Ұлттық ядролық орталығы» республикалық мемлекеттік кәсіпорны.
«ҚР ҰЯО жаршысы» ғылыми-техникалық журналының редакция алқасы өз қызметінде ғылымилық, бейтараптық және объективтілік қағидаттарын басшылыққа алады.
Журнал плагиатқа қарсы саясатты қатаң сақтайды, тек түпнұсқа, жоғары сапалы ғылыми жұмыстар жарияланады. Плагиат бар мақалалар жариялауға жіберілмейді.
Журнал ашық пайдаланылатын басылым болып табылады: барлық пайдаланушылар жарияланатын материалдарды Будапешт ашық пайдалану бастамасының (BOAI) қағидаттарына сәйкес еркін және тегін оқи, жүктей, сілтеме жасай және көшіре алады.
Журнал Қазақстан Республикасы Ақпарат және коммуникациялар министрлігінің Ақпарат комитетінде тіркелген. Мерзімді баспасөз басылымын, ақпарат агенттігін және желілік басылымды есепке қою, қайта есепке қою туралы 2018 жылғы 13 сәуірдегі № 17039-Ж куәлік. Алғашқы есепке қою туралы 2000 жылғы 15 сәуірдегі № 1203-Ж куәлік.
Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі Ғылым комитетінің «Ұлттық мемлекеттік ғылыми-техникалық сараптама орталығы» АҚ хатына сәйкес (2022 жылғы 16 наурыздағы шығ. № 1098/16-02-07) «ҚР ҰЯО жаршысы» журналының 2019-2021 жылғы 1-4 шығарылымдары ақпараттық ресурстарды қалыптастыруға және Қазақстанның дәйексөздер қорында индекстеуге ұсынылды.
Ағымдағы шығарылым
Бұл жұмыста электролиттік-плазмалық қатайтудан (EПҚ) кейінгі 45 болаттан жасалған тырма тістерінің тозуға төзімділігінің әсері зерттеледі. ЭПҚ-дан кейінгі үлгілердің микроқаттылығы 2–2,5 есе артады, ал тозу коэффициенті үш есе азаяды. Пайдалану жағдайында тырма тістерінің мінез-құлқын бағалау үшін COMSOL Multiphysics ортасында сандық модельдеу жүргізілді. Арчард заңына сәйкес қолданылған модель тырма тісінің ауыр саздақпен әрекеттескен кездегі байланыс кернеулерін есептеуге, сондай-ақ әртүрлі жүктеме режимдеріндегі тозудың қалыңдығы мен көлемін болжауға мүмкіндік берді. Тозуды есептеу үшін байланыс кернеуінің есептелген мәндері (көлденеңінен қозғалғанда 4,58·107 Н/м2 және топыраққа батырылған кезде 5,31·108 Н/м2) пайдаланылды. Есептеу нәтежиелері көрсеткендей, қатайтылған соқа тістері тозудың едәуір аз мөлшерін көрсетеді (≈11,7–11,8 мм3/км), ал EПҚ жоқ бастапқы 45 маркалы болат үшін бұл көрсеткіш ≈79 см3/км құрайды. Зерттеу нәтижелері бойынша электролиттік-плазмалық қатайтудан кейінгі тырма тістерінің тозуы төмендегенін, олардың пайдалану ресурстарын арттыратынын және табиғи сынақтарсыз қызмет ету мерзімін болжауға мүмкіндік беретінін растайды. Ұсынылған қатайту әдісі ауылшаруашылық техникасында қолдану үшін перспективті болып табылады, өйткені соқалардың беріктігін арттырып қана қоймай, сонымен қатар пайдалану шығындарының төмендеуіне ықпал етуі мүмкін.
Бұл шолу мақаласында хром карбиді-никель-хром (Cr3C2–NiCr) жабындарының микроқұрылымының қалыптасуына және өнімділік сипаттамаларына жоғары жылдамдықты оттегі-отынды бүрку (HVOF) параметр-лерінің әсерін егжей-тегжейлі талдау қарастырылған. Сыртқы қарқынды жүктемелер кезінде жабынның механикалық әрекетін анықтайтын тығыздық, кеуектілік, жабысқақ беріктік және микроқаттылықты қамтитын негізгі құрылымдық параметрлер зерттеледі. Тозуға төзімділік механизміне, субстратқа адгезияның беріктігіне және қатты механикалық әсерлер жағдайында жұмыс істеу үшін өте маңызды шаршаудың бұзылуына төзімділікке ерекше назар аударылады. Әртүрлі HVOF бүрку режимдерінің жабындардың фазалық сипаттамаларына әсері, сондай-ақ олардың пайдалану сипаттамаларымен корреляциясы қарастырылады. Жүргізілген талдаулар негізінде Cr3C2–NiCr жабындарын авиацияда, энергетикада және машина жасау өнеркәсібінде қолданудың перспективалы бағыттары тұжырымдалған, олар жоғары тозуға төзімділік пен термиялық тұрақтылықты үйлестіруді талап етеді.
Кеуекті кремнийге жұқа мыс қабықшаларының химиялық байланыс-алмасу тұндыру заңдылықтары зерттелді. Мысты тұндыру үшін фторсутекті қышқылы қосылған мыс күкірт қышқылының сулы және сулы-спирттік ерітінділері пайдаланылды. Тұндыру процесінің кинетикасын бақылауға және кремний төсенішінде жақсы адгезиясы бар жылтыр мыс қабықшаларын алуға мүмкіндік беретін ерітінді компоненттерінің концентрацияларының оңтайлы қатынасы анықталды.
Мыстың кеуекті кремнийге микро және нанометр өлшемді түйіршіктерден тұратын қабықша түрінде тұндырылатыны анықталды. Мыстың орау тығыздығы мен түйіршік өлшемі тұндыру уақытымен де, кеуекті кремнийдің кеуек диаметрімен де анықталады. 10%-ға дейінгі кеуектілік кезінде мыс түйіршіктерінің туындауы кеуекті кремний матрицасының кремний нанокристаллиттерінің төбесінде ғана болатыны көрсетілген. Кеуектіліктің жоғарылауы кеуек арналарының ішкі бетінде және кремний нанокристаллиттерінің төбесінде мыс түйіршіктерінің бір мезгілде туындауына әкеледі. Нанокомпозиттік қабықшалардың шағылысу спектрлері тіркелді. Беттік плазмондық резонанстың әсерінен болатын жұтылу жолағының максималды интенсивтілігі, құрамында спирті бар ерітіндіден, КЭС-0,01 (111) пластинасында пайда болған, кеуекті кремнийге 5 минут аралығында тұндырылған қабықшаларға тән екені анықталды. Осылайша, кеуекті қабаттың кеуек өлшемдерін және тұндыру жағдайларын өзгерту арқылы, электроника мен фотоникада функционалды наноматериалдар ретінде пайдалануға перспективті болатын, кремний және мыстан жұқа қабықшалы нанокомпозиттік құрылымдардың әртүрлі түрлерін алуға болады.
Зерттеу реакторларын конверсиялау жобасын іске асыру шеңберінде Қазақстан Республикасының Ұлттық ядролық орталығы ИВГ.1М реакторынан түсірілетін пайдаланылған ядролық отынмен (ПЯО) одан әрі жұмыс істеу мәселесін пысықтауда. Жауапты кезеңдердің бірі Қазақстан Республикасы Энергетика министрінің бұйрығымен бекітілген «Радиоактивті заттар мен радиоактивті қалдықтарды тасымалдау қағидаларына» сәйкес келетін пайдаланылған жылу бөлетін жинақтарды (ПЖБЖ) сақтау немесе қайта өңдеу орнына тасымалдау болып табылады.
Бұл жұмыста ПЯО-ны сақтау немесе қайта өңдеу пунктіне дейін қауіпсіз тасымалдауды қамтамасыз ету үшін ИВГ.1М реакторының активті аймағынан түсірілген ПЖБЖ-нің қауіпісіз параметрлері анықталды. ИВГ.1М КЖҚҚ-ны сақтау кезінде штаттық жағдайларда ТУК-19 арналған әмбебап қаптамада және қаптаманың толық су басудан туындаған авариялық жағдай туындаған кезде ядролық қауіпсіздікті негіздеуге нейтрондық-физикалық есептеулер жүргізілді. Қалдық жылу бөлудің төмендеуі туралы деректерді ескере отырып, ПЖБЖ жылу жай-күйі анықталды. ПЖБЖ бар ТУК-19-дың сыртқы бетінің жылу және радиациялық жағдайын бағалау орындалды. Зерттеу реакторының ПЯО жұмыс істеу кезінде алынған тәжірибе болашақ қазақстандық АЭС-тің энергетикалық реакторларының ПЯО-мен жұмыс істеу бойынша ұсынымдарды әзірлеу кезінде сұранысқа ие болады.
ҚР ҰЯО РМК Атом энергиясы институтында ИГР импульстік графиттік реакторының белсенді аймағында болатын жылу процестерін модельдеу үшін әзірленген үш өлшемді жылу физикалық модель қолданылады. Бұл модель жоғары дәрежеде нақтыланады және оның жұмысының әртүрлі режимдерінде, оның ішінде шекті энергия бөлуде және штаттан тыс жағдайлар туындаған кезде белсенді аймақ параметрлерінің жылу-физикалық есептеулерін жүргізуге мүмкіндік береді. Кіріс деректері ретінде нейтронды-физикалық есептеулер жүргізіл-геннен кейін алынған белсенді аймақ бойынша энергия бөлуді бөлумен көп өлшемді массивтер қызмет етеді. Модельдеу нәтижесі әрбір уақыт сәтінде модельдің әрбір торабының температура мәндерін қамтитын деректер жиыны болып табылады. Жылу-физикалық модельді әзірлеу кезінде бұрын қолданылмаған жаңа стандартты емес тәсілдер іске асырылды. Бұл жұмыста реактордың температуралық режимдерін зерттеу үшін сапалы құрал алуға мүмкіндік берген ANSYS Mechanical APDL ортасында ИГР активті аймағын модельдеу ерекшеліктері көрсетілген.
Мақалада халықаралық стандарттарға, соның ішінде МемСТ ISO/IEC 17025 және ISO/IEC 17043 сәйкес жүргізілетін зертханааралық салыстырмалы сынақтар процесі, сондай-ақ «Радиоэкологиялық зерттеулер орталығы» сынақ орталығының («Радиациялық қауіпсіздік және экология институты» филиалы, бұдан әрі – ҚР ҰЯО РМК РҚЭИ) осындай салыстырмалы сынақтарға қатысуы сипатталған. 2020–2024 жылдар аралығында «Агростандарт СО – XXI ғасыр» ЖШС, «Экогидроконтроль» ЖШС және ALMERA (МАГАТЭ) сияқты провайдерлер ұйымдастырған ұлттық және халықаралық салыстырмалы сынақтар бағдарламаларына қатысу тәжірибесі баяндалған. Зертханааралық салыстырмалы сынақтар шеңберіндегі өлшеу құралдары, әдістемелер, нормативтік құжаттар, зерттеу объектілері және анықталатын көрсеткіштер тізімі ұсынылған.
Ерекше назар Сынақ орталығы алған сынақ нәтижелеріне және оларды провайдерлер белгілеген нормаларға сәйкестігі дәрежесін анықтауға мүмкіндік беретін |Z| статистикалық көрсеткіші арқылы талдауға аударылды. Зертханааралық салыстырмалы сынақтарға қатысу Сынақ орталығына өз құзіреттілігін растауға ғана емес, сонымен қатар нәтижелердің сәйкес келуін, калибрлеу кезіндегі қайта өндіруге қабілеттілігін тексеруге, сондайақ өлшеу әдістеріне, персоналдың біліктілігіне немесе жабдықты калибрлеуге қатысты мәселелі аймақтарды анықтауға мүмкіндік береді. Салыстыру нәтижелері Сынақ орталығы жұмысының дәлдігі мен сенімділігін көрсетті, бұл радиоэкология және химиялық талдау саласында сынақ әдістерін дұрыс қолдану мен біліктіліктің жоғары деңгейін растайды.
Бұл мақалада ZuluHydro бағдарламасы арқылы инженерлік коммуникациялардың гидравликалық есептеулерінің барысы мен нәтижелері көрсетілген. ZuluHydro бағдарламасы желінің есептік математикалық моделін жасауға, желіні паспорттауға, жасалған модельдер негізінде информациялық есептерді, топологиялық анализ есептерін шешуге, әр түрлі гидравликалық есептеулер жүргізуге мүмкіндік беретіні баяндалған. Бір немесе бірнеше көз арқылы жұмыс істейтін дросселдейтін құрылғылар мен көтергіш насосты станциялармен қоса тұйық және сақиналық сумен жабдықтау желілеріне есептеулер жасалу керек. ZuluHydro есептеулері геоинформациялық жүйемен тар интеграцияда да, қолданушылар қосымшаларындағы есептеулерді жүргізуге мүмкіндік беретін жеке компоненттер кітапханасы түрінде де жұмыс жасай алады. Бағдарлама қолданушыға жақын интерфейс ұсынады. Бағдарлама желі жұмысының режимдерінің түрлі өзгерістері кезінде гидравликалық желілерде ауыпалы процесстерді есептеуге мүмкіндік береді.
Бұл жұмыста Қазақстан Республикасының Алматы облысында орналасқан Қалжат және Орта Тентек кен орындарының бентонит саздарын әртүрлі концентрациядағы күкірт және азот қышқылымен қышқылдық модификациялау әдістері зерттеліп, тиімді концентрациясы анықталды. Бұл зерттеуде 20% H2SO4 және 10% HNO3 тиімді концентрациясы таңдалды, өйткені зерттеу барысында бентонит 10–98% H2SO4 және 10–65% HNO3 қышқылдарымен модификацияланды. Осы концентрациялардың ішінде әртүрлі зерттеулердің нәтижелері бойынша 20% H2SO4 және 10% HNO3 қышқылдары тиімді деп танылып, осы жұмыста берілген концентрациялар тиімді деп танылды. Алынған нәтижелер ИҚ-спектроскопиялық FTIR, рентгендік флуоресценция, рентгендік дифрактометр және сканерлеуші электронды микроскоп әдістерімен зерттелді. Бентонит модификациясы саздың қабат аралық кеңістігін ашуға және оның қасиеттерін жақсартуға оң әсер етеді. Тазарту және модификациялаудан кейін бентонит сазын ауыл шаруашылығында, өндірісте, медицинада және бұрғылау, құрылыс және суды тазарту сияқты әртүрлі салаларда қолдануға болады.
Жұмыста өнеркәсіптік пайдалану перспективасын бағалау мақсатында шығу тегі әртүрлі су сынамаларындағы литийдің құрамына кешенді талдау ұсынылған. Литийдің ең орынды көзі литийдің массалық концентрациясы 2,10 мг/л (0,0021%) болатын «МАЭК» ЖШС кәсіпорнында теңіз суын тұщыландыру кезінде түзілетін тұзды ерітінді болып табылатыны анықталды. Жүргізілген спектрлік және рентгендік фазалық талдаулар қатты шөгіндідегі негізгі минералды фаза бассанит пен галит қоспалары бар 95,2% дейін үлесі бар кальций сульфаты (гипс) екенін көрсетті. Литий негізінен буланғаннан кейін сұйық фазада сақталатыны анықталды, бұл ион алмасу, мембраналық технологиялар және сорбциялық процестер сияқты ерітіндіден алу әдістерін қолдануды орынды етеді. Тұзды ерітінділердің иондық-тұзды құрамы жоғары минералдануы бар натрий-хлорид түрін, сульфаттардың, магнийдің және басқа иондардың болуын көрсетеді, бұл литийді алу алдында ерітіндіні алдын ала дайындауды қажет етеді. Литийдің төмен концентрациясына қарамастан, зерттелетін тұзды ерітінділердің физикалық және химиялық сипаттамаларының жиынтығы оларды литий шикізатының қосымша көзі ретінде қарастыруға мүмкіндік береді.
Бұл жұмыста биомассадан лигнинді жою арқылы микрокристалды целлюлозаны алу процесі және оның қасиеттері зерттеледі. Биомасса ретінде ауылшаруашылық қалдық болып табылатын күріш қауызы қолданылыды. Микрокристалды целлюлоза (МКЦ) шығымына биомасса мен пероксисірке қышқылының қатынастарының әсері анықталды. Күріш қауызынан алынған микрокристалды целлюлоза шығымы 1/14 қатынаста 70% құрады. Сонымен қатар, натрий альгинатымен бірге күріш МКЦ негізінде гель-пленкалар дайындалып, олардың гидролитикалық ыдырау қасиеттері зерттелді. Гель-пленканың қышқыл ортада (pH 4,08) 7 күн ішінде 66% дейін масса жоғалтуы тіркеліп, бұл олардың pH-сезімталдығын және биологиялық ыдырағыштығын дәлелдеді. Үлгілердің бетінің морфологиясы, орташа бөлшек өлшемі және құрылымы зерттелді. Үлгілер бетінің морфологиясы сканерлеуші электронды микроскоп көмегімен зерттеліп, бөлшектердің орташа өлшемі 7–10 мкм екендігі анықталды. РФА материалдың аморфты-кристалдық құрылымға ие екенін көрсетті. ИҚ спектроскопиясы гидроксил, карбонил және эфирлік топтардың бар екенін растады. ТГА термоанализ нәтижелері гель-пленканың термиялық тұрақтылығын көрсетті.
Биомассадан микрокристалдық целлюлозаны алу үшін ұсынылған әдіс дәстүрлі әдістермен салыстырғанда көп сатылы өңдеуді қажет етпейді және қоршаған ортаға қауіпсіз. Күкірт пен хлорды, жоғары қысымды және көп суды қажет ететін реагенттерді қолданбай, бір сатыда сапалы микрокристалдық целлюлозаны алуға болатыны көрсетілді.
Микрокристалды целлюлозаға деген қызығушылық оның бірегей қасиеттеріне байланысты, яғни жеңілдігіне, уыттылығы жоқтығына, биоүйлесімділігіне және биологиялық ыдырауына байланысты қәзіргі таңда аэрогель, гель, биокомпозиттер, биологиялық ыдырайтын материалдар, пленкалар өндірісінде үлкен сұранысқа ие.
Мақалада Қазақстанда АЭС салу контексінде радиоактивті қалдықтармен және пайдаланылған ядролық отынмен жұмыс істеу мәселесі талданады. Ол халықаралық келісімдерге қарамастан, елде қалдықтармен жұмыс істеудің кешенді стратегиясының жоқтығын атап көрсетеді. Мақалада шығарындыларды тазартуды, қалдықтарды өңдеуді және отынды сақтауды қоса алғанда, қолданыстағы АЭС-те радиоактивті қалдықтармен және пайдаланылған ядролық отынмен жұмыс істеу әдістері қаралады. Пайдаланылған ядролық отынды қайта өңдеу және оны сақтаудың әртүрлі нұсқалары сияқты дәстүрлі және инновациялық технологиялар талданады.
Бұл мақалада реактивті-плазмалық бүрку (РПБ) әдісі арқылы функционалды жабындар алу мақсатында қолданылатын көпкомпонентті Ti+SiC және TiCN+Si ұнтақтарының морфологиялық, термиялық және фазалық сипаттамаларына механикалық активация параметрлерінің әсері зерттелді. Сканерлеуші электрондық микроскопия (СЭМ), термогравиметриялық талдау (ТГА) және рентгендік дифракция (XRD) әдістері арқылы активация уақытына байланысты ұнтақтардың құрылымы мен қасиеттеріндегі өзгерістер жан-жақты талданды. Зерттеу нәтижелері бойынша, ең тиімді активация уақыты 60 минут екені анықталды. Бұл уақытта бөлшек өлшемі кішірейіп, агломерация азайып, термиялық тұрақтылық артып, жоғары кристалдық фазалар түзіледі. Мұндай активация шарттары жаңа функционалды фазалардың түзілуіне ықпал етіп, композицияның реакциялық қабілетін және біртектілігін арттыратыны көрсетілді. Алынған нәтижелер жоғары температура мен механикалық жүктемелер жағдайында жұмыс істейтін бұйымдарға арналған тозуға және температураға төзімді наноқұрылымды қаптамаларды әзірлеуде практикалық мәнге ие. Бұл әсіресе машина жасау, энергетика және аэроғарыш өнеркәсібі сияқты салаларда маңызды.
Мақалада Өскемен металлургиялық зауытынан (ӨМЗ) бөлінетін РМ2,5 бөлшектеріне баса назар аудара отырып, Өскемен қаласының атмосферасындағы ластаушы заттардың динамикасын сандық модельдеу қарастырылған. Модельдеу метеорологиялық жағдайлардың, топографиялық ерекшеліктердің және ластанудың антропогендік көздерінің әсерін ескеретін заманауи әдістерді қолдану арқылы жүзеге асырылады. Жылдың әртүрлі маусымдарында РМ2,5 концентрациясын бағалауға, сондай-ақ олардың атмосфера сапасы мен халықтың денсаулығына әсерін талдауға ерекше назар аударылады. Модельдеу нәтижелері негізгі ластаушы аймақтарды анықтауға және бөлінділерді азайту бойынша шаралардың тиімділігін бағалауға көмектеседі. Жылдың басқа айларының деректерімен салыстырғанда, PM2.5 концентрациясының графиктері ластану деңгейлерінің маусымдық өзгерістерін көрсетеді, бұл жыл мезгіліне байланысты ластаушы компоненттердің әсерін дәлірек болжауға мүмкіндік береді.
Мақалада Ақтау қаласының «МАЭК» ЖШС-дан Курчатов қаласының «Қазақстан Республикасының Ұлттық ядролық орталығы» РМК-ға сұйық радиоактивті қалдықтардың (СРҚ) сынамаларын тасымалдау қауіпсіздігін негіздеу жұмыстарының нәтижелері көрсетілген. Жұмыстың бастапқы кезеңінде СРҚ қасиеттері (белсенділігі, нуклидтік құрамы) туралы шығыс деректер негізінде сынамаларды тасымалдау үшін Қазақстан Республикасының атом энергиясын пайдалану саласындағы нормативтік құжаттарының талаптарына сай келетін арнайы көліктік-қаптама комплектісі (КҚК) жобаланып, дайындалды. Қауіпсіздікті негіздеу үшін КҚК бетіндегі гамма-сәулеленудің тиімді дозасының қуатын бағалау үшін нейтрондық-физикалық есептеулер жүргізілді және СРҚ сынамаларын тасымалдау қауіпсіздігі расталды.
Ұсынылған зерттеу нәтижелерінің негізгі мақсаты иондық модификацияның көп қабатты жабындардың сыртқы әсерлерге, соның ішінде жоғары температуралық тотығуға, агресивтік ортаға және механикалық жүктемелерге төзімділігін арттыруға әсерін анықтау болып табылады. Иондық модификация әдісі ретінде 40 кэВ энергиясы бар төмен энергиялы N+, C+, O+ иондарымен және 1013, 1014 және 1015 см−2 флюенсімен сәулелену әдісі таңдалды, бұл таңдау олардың массасының ұқсастығына, сондай-ақ оларды бірдей энергиямен жеделдету мүмкіндігіне негізделген, бұл модификацияның тиімділігін бағалау кезінде энергия факторын жоққа шығаруға мүмкіндік береді. Зерттеулер барысында төмен энергиялы иондармен сәулелену кезінде байқалатын беріктену әсері сәулелену флюенсіне тікелей тәуелді екендігі анықталды, оның өзгеруі зақымдалған қабатта құрылымдық ақаулардың үлкен тығыздығының пайда болуына әкеледі, сонымен қатар модификация үшін қолданылатын иондардың түріне байланысты емес. Бұл ретте беріктенудің максималды әсеріне 1015 см−2 сәулелену флюенстері кезінде қол жеткізілетіні анықталды, бұл кезде модификацияланбаған жабындармен салыстырғанда беткі қабаттың беріктенуі шамамен 10–15% құрайды. Сыртқы механикалық кернеулерге, атап айтқанда үйкеліске төзімділіктің тиімділігін бағалау нәтижелері иондық модификация арқылы деформациялық қабаттың пайда болуы үйкеліс кезінде тозуға төзімділіктің жоғарылауына, сондай-ақ тозу процестеріне жабын бетінің тұрақтылығының жоғарылауына әкелетінін көрсетті. Жабындардың термотосқауыл қасиеттерін тестілік сынау, иондық модификация әдісін қолдану жабындардағы жылу тасымалдау процестерін тежеу арқылы жабындардың жылу оқшаулау қасиеттерінің жоғарылауына әкелетінін көрсетті.
Бұл жұмыста ANSYS бағдарламалық кешенінде электрошлактық қайта балқыту (ЭШП) қондырғысы электродының омдық қызуын модельдеу нәтижелері ұсынылған. Радионуклидтерден тазарту мақсатында металдарды қайта балқытуға арналған ЭШП қондырғысының сипаттамасы берілген. Процесті модельдеу әдісі ұсынылып, ол ANSYS бағдарламасының Electric және Transient Thermal модульдерінде пәнаралық есептеулер жүргізуге негізделген. Алынған нәтижелер бұл әдістің энергия бөлуін есептеуге және электродтағы температураның таралуын анықтауға мүмкіндік беретінін көрсетті. Бұл нәтижелер әртүрлі геометриялық пішіндер мен материалдардан жасалған электродтарды таңдау үшін, сондай-ақ электрошлактық қайта балқыту қондырғысының жұмыс режимдерін пысықтау үшін қолданылуы мүмкін.
Бұл мақала толқындық процестің бір өлшемді және үш өлшемді мәселесін шешуді қамтамасыз ететін толқындық процеске шолу мақаласы болып табылады. Қарастырылып отырған теңдеу гиперболалық теңдеу болып табылады, оны тек бір өлшемді жағдай үшін алуға болады және өзен ағынының, заттардың тасымалдануының, диффузиялық массаның тасымалдануының және кеуекті орта арқылы ағу процесін сипаттайды. Теңдеудің шешімі қайталану қатынасынан анықталатын тұрақты коэффициенттері бар арнайы қатар түрінде ұсынылған интегралдық-дифференциалдық операторлар түрінде ізделеді. Бұл тәсілмен жалпы шешімдер ерікті функциялар тұрғысынан өрнектеледі және басқа теңдеуді шешумен байланысты емес. Жалпы шешімдердің алынған формасы шекаралық есептерді шешу үшін бастапқы функциялар әдісін қолдануға мүмкіндік береді, өйткені жалпы шешімдерге кіретін ерікті аналитикалық функциялар проблемалық жағдайда көрсетілген бастапқы функциялар тұрғысынан көрсетілуі мүмкін. Жалпы шешімдердің осы формулаларынан аналитикалық функциялардың әр түрлі кластарындағы барлық нақты шешімдерді табу оңай. Әрі қарай, толқындық процесті сипаттайтын Ақсақ теңдеудің ерекше жағдайының шешімі қарастырылады. Ақсақ теңдеудің ерекше жағдайының шешімі қайталанатын оператор әдісін қолдана отырып, қатар түрінде де ізделеді. Толқындық процестің үш өлшемді есебін шешудің алгоритмі бір өлшемді есептің алгоритміне ұқсас. Бұл тәсіл жылу өткізгіштік теориясы мен серпімділік теориясының теңдеулерінің шешімдерін құруда өте тиімді. Алынған нәтижелер графикалық түрде суреттелген.
1967 жылғы 25/26 мамырдағы экстремалды геомагниттік дауылдың ионосфералық әсерін зерттеу нәтижелері (Dst = −387 nT) Орта Азия аймағында орналасқан бес ионосфералық станцияда өлшенген ионосфералық деректерді қолдану арқылы алынған. Бастапқы фазасы шамамен 9 сағатқа созылатын геомагниттік дауыл ~20 UT 25 мамырда басталды, бұл аймақ үшін 26 мамырда түнгі уақытқа (00:01 LT) сәйкес келеді.
Геомагниттік дауылдың негізгі фазасы басталған кезде барлық қарастырылған станцияларда басталған шамамен 28 сағаттық теріс ионосфералық бұзылыс fof2 ионосферасының F2 қабатының критикалық жиіліктерінің тыныш геомагниттік жағдайларда foF2 деңгейімен салыстырғанда 2,2 есе төмендеуімен сипатталды. Ионосфералық дауылдың теріс фазасы кезінде байқалған «G шарты», foF2 foF1, шамамен 11 сағатқа созылды және орта ендіктерде F-аймағының қалыптасуына жауап беретін термосфера параметрлерінде айтарлықтай өзгерістерді көрсетті.
Барлық ионосфералық станцияларда байқалатын түнгі E қабатының қалыптан тыс түзілуі орта және төменгі ендіктердегі энергетикалық бөлшектердің атқылауының физикалық механизмі аясында талқыланады. Геомагниттік дауылдың қалпына келу кезеңінде байқалған foF2 критикалық жиіліктерінің жоғарылаған мәндері мен толқын тәрізді вариациялары олардың қозғалатын атмосфералық бұзылыстарымен кондиционерлеу тұрғысынан түсіндіріледі.
28 мамырда Орталық Азия мен Қиыр Шығыс аймағындағы станцияларда байқалған зондтау сигналының толық жұтылуына байланысты black out оқиғасы осы кезеңде тіркелген жоғары қарқынды күн ғарыштық сәулелерінің төменгі ионосфералық ағынының әсерімен байланысты.
25/26 мамырдағы ионосфералық дауыл болуы мүмкін ионосфераның Жердің магнит өрісінің қатты бұзылуына жауап беру моделі ретінде қызмет етеді.
Мақалада шағын модульді реакторлар негізінде ядролық қондырғылардың ядролық физикалық қауіпсіздігін қамтамасыз ету тәсілдері, сондай-ақ физикалық қорғау жүйелерінің тиімділігін бағалау әдістемесі қарастырылған. Бұл тәсілдер МАГАТЭ қағидаттарына негізделеді, Қазақстан Республикасының заңнамасы және шағын модульді реакторлар негізіндегі ядролық қондырғылардың қауіпсіз жұмыс істеуін қамтамасыз ету жөніндегі халықаралық тәжірибе ескеріледі.
Токамактардың көбінде плазманың қажетті параметрлерін алу үшін температура, ұстау уақыты және т. б. сияқты қосымша қыздыру немесе қосымша қуат енгізу қолданылады. Бұл өзекті ғылыми міндеттерді шешуге және заманауи зерттеулер жүргізуге мүмкіндік береді. Жоба бойынша КТМ токамагында иондық-циклотрондық қыздыру көмегімен плазмаға қосымша қуат енгізу көзделген. КТМ плазмасын қосымша қыздыру жүйесі әрқайсысы 2 МВт болатын жоғары жиілікті бірдей төрт генератордан тұрады. КТМ токамагында қосымша қуатты енгізу және плазманы қыздырудың басқа жүйелері қарастырылмаған. Мұндай жүйелерді қолданар алдында штаттық режимде балама жүктемені қосу арқылы жөндеу жұмыстары мен сынақтар жүргізіледі. Мақалада белсенді балама жүктеменің есептемесі берілген. Есептеу нәтижесінде 300 кВт жоғары жиілікті қуатты сіңіру қамтамасыз етілетін пішін мен геометриялық өлшемдер анықталды. КТМ токамагының плазмасын қосымша ЖЖ қыздыру жүйесі үшін балама жүктеменің габариттері мен конструкциясының негізгі параметрлері анықталды. Есептеу тұзды су ерітіндісінен жасалған сіңіргіші бар резонатор түріндегі балама жүктемені жасау аса қолайлы болады деген болжаммен жүргізілді. Сондай-ақ әзірленген белсенді балама жүктемені пайдалана отырып жөндеу жұмыстарының эксперименттік нәтижесі ұсынылды. Әзірленген балама жүктемемен КТМ токамагында қуатты генераторды қажетті сынақтан өткізіп, ойдағыдай теңшеуге болатыны, қосымша қуатты енгізу жүйесін одан әрі баптау жұмыстарына және плазмалық жүктемеге қосуға дайындауға болатыны көрсетілді.
Жұмыс плазмалық-сәулелік қондырғыда (ПСҚ) бастапқы электронды сәулені ауытқытатын электромагниттік жүйені әзірлеуге арналған. Өзара перпендикуляр орналасқан екі жұп катушкадан тұратын бұл жүйе сәуленің орнын екі өлшемде басқаруға мүмкіндік береді. Бұл меншікті жылу қуатын төмендетуге, пучок-плазмалық разрядтың (ППР) жалпы қуатын арттыруға, сондай-ақ температура градиенті аз болатын қыздыру мен рекристаллизациялық күйдіруді жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Магниттік индукциясы 62,66 мТл-ге дейін жететін катушкалардың параметрлері есептелді. Электронды сәуленің металл пластина бетінде ауытқуы визуалды түрде расталып, электромагниттік басқару жүйесінің жұмысқа қабілеттілігі мен функционалдық икемділігін дәлелдеді. ППР режимінде апертуралық зонд (дифференциалды коллектор) әдісін қолдана отырып жүргізілген эксперименттер электронды сәуле үшін 5000 В үдеткіш кернеуде, дейтерий қысымы 1 мТорр және развертка амплитудасы 27,95 дБ болған кезде иондық токтың 9 мА-дан 12 мА-ға дейін артқанын көрсетті.
Мақалада Сібір еліктерінің табиғи популяциясындағы дозалық жүктемелерді бағалау нәтижелері келтірілген (Capreolus pygargus Pal., 1771), Семей сынақ полигонының аумағында тұрады. ССП-ның «шартты-фондық» аумағында мекендейтін еліктер үшін дозаның есептелген күтілетін қуаты тәулігіне 3,7 мкГр-ден аспайды, ал ССП-дағы іздер түріндегі радиоактивті түсулер орын алған аумақта мекендейтін еліктер үшін тәулігіне 150 мкГр-ден аспайды. Дозаның негізгі бөлігі 90Sr изотопынан ішкі сәулелену арқылы қалыптасады. Жануарлардың әртүрлі түрлерінің өкілдерінің созылмалы сәулелену дозасының қуатына байланысты биотадағы радиациялық әсерлер шкаласына сәйкес ССП «шартты-фондық» аумақтары үшін есептелген дозасы табиғи радиациялық фонға сәйкес келеді. ССП-дағы іздер түрінде радиоактивті түсулер орын алған аумақта күтілетін доза цитогенетикалық әсерлердің шамалы ұлғаюының және сезімтал омыртқалылардың түрлерін ынталандырудың пайда болу шегіне жетуі мүмкін. Шығарылған референттік деңгейлер жиынтығына сәйкес, ССП-ның «шартты-фондық» аумақтарында мекендейтін еліктерге есептелген доза табиғи радиациялық фонға сәйкес келеді, ал ССП-да іздер түрінде радиоактивті түсу орын алған аумақта мекендейтін еліктерге есептелген дозаларда әсерлердің пайда болу ықтималдығы өте төмен. Өз кезегінде, ССП техникалық алаңдарының аумағында, ең консервативті сценариймен, мүмкін болатын ең жоғары дозалар тәулігіне 1,6·104–1,7·107 мкГр шегінде өзгеруі мүмкін. Өлімге алып келетін сәуле ауруының пайда болуына дейін әсерлердің кең ауқымының пайда болу («Тәжірибе даласы», «4» және «4А» техникалық алаңдарында) қаупі бар. Түрлі әсерлердің туындау қатерінің қауіптілігі бойынша зерттелетін аумақтарды келесі кему қатарында орналастыруға болады: ӘРЗ («4» және «4А») сынақ алаңдары > «Тәжірибе даласы» алаңы > «Дегелең» алаңы > «Балапан» алаңы > «Сары-Өзен» алаңы > ССП-дағы іздер түріндегі радиоактивті түсу орын алған аумақтар > ССП-дағы іздер мен сынақ алаңдары түріндегі радиоактивті түсулер болмаған аумақтар.
Бұл жұмыста Thermo-Calc бағдарламалық қамтамасын қолдану арқылы La-Ni-Al жүйесіндегі фазалық тепетеңдікті термодинамикалық модельдеу нәтижелері ұсынылған. Зерттеу мақсаты - алюминиймен легирленген материалдардың құрамын және синтерлеу режимдерін оңтайландыру арқылы CaCu5 құрылымын сақтау және тұрақты гидридтік қасиеттерге қол жеткізу. Температурасы 750–950 ℃ аралығында болатын жағдайда, алюминийдің массалық үлесі 5–20% болған кездегі фазалық диаграмма қималары салынды және Гиббс энергиясы мен энтальпиясы секілді термодинамикалық параметрлер есептелді. Нәтижелер көрсеткендей, егер алюминийдің мөлшері 5–10 масс.% аралығында болса, LaNi5 фазалық аймағы сақталады және екінші реттік фазалар өте аз түзіледі. Ал 15–20 масс.% деңгейінде болса, NiAl (ОЦК_B2) интерметалликтері мен La2Ni7 сияқты сирек жер элементтері қосылыстары түзіледі және сұйық фаза пайда болады. Шайле ережесі бойынша жүргізілген есептеулер көрсеткендей, алюминийдің 10 масс.% шегінен асқан кезде ол сұйық фазаға ауысады, бұл бастапқы құрылымның бұзылуына және материалдың сутегімен жұмыс істеу қасиеттерінің нашарлауына алып келеді. Алынған нәтижелер жаңа буынға арналған металлогидридті сутегі сақтау жүйелерін жасау үшін тиімді синтез және легирлеу жағдайларын анықтауға мүмкіндік береді.
Сутегі энергияның перспективалы көзі болып табылады, сондықтан оны сақтаудың сенімді және тиімді әдістерін әзірлеу қажет. Интерметаллидті қосылыстарда сутекті сақтау технологиясы ең перспективалы болып табылады. Бұл әдіс ең қауіпсіз әдістердің бірі болып табылады және сутекті үлкен көлемдік тығыздықта сақтауға мүмкіндік береді. Бұл жұмыста механосинтез және ұшқын-плазмалық агломерация әдістерімен синтезделген lani5 негізіндегі қорытпалардың фазалық және құрылымдық құрамына титанмен легирлеудің әсері зерттелді. Рентгендік фазалық талдаудың көмегімен негізгі матрицалық фазаның LaNi5 екендігі анықталды, сонымен қатар TiNi интерметаллиді пайда болады. Бірқатар үлгілерде жергілікті тотығу нәтижесінде пайда болған la2o и және TiO2 оксидтік фазалары табылды. LNT-1 үлгісінде кристалдылық пен фазалық біртектіліктің оңтайлы сипаттамалары анықталды, бұл таңдалған өңдеу жағдайларының жоғары тиімділігін растайды. Титанмен легирленген LaNi5 негізіндегі металлидті қосылысты алудың оңтайлы шарттары мыналар болып табылады: шарлардың массасы мен ұнтақ массасының арақатынасы (BPR) 20:1 ұзақтығы 8 сағат, айналу жылдамдығы 350 айн/мин және ҰПА 2 МПа, температура 1300 ℃ және экспозиция уақыты 5 минут. Нәтижелер сутекті қатты күйінде сақтау үшін жақсартылған сипаттамалары бар материалдарды жасау үшін осы тәсілді ұсынуға мүмкіндік береді.
Бұл жұмыста аралық температуралы қатты оксидті отын элементтері (IT-SOFC) үшін реактивті магнетрондық бүрку әдісімен тұрақтандырылған цирконий диоксиді (YSZ) негізіндегі жұқа қабықты электролитті қалыптастыру технологиясы ұсынылған. Алынған жабындар сканерлеуші электрондық микроскопия (SEM), рентгендік фазалық талдау (XRD), вольт-амперлік сипаттамалар (ВАС) және электрохимиялық импеданстық спектроскопия (EIS) әдістерімен зерттелді. YSZ қабықшалары тығыз құрылымға, анодтық негізге жоғары адгезияға және (111) бағдарлануымен басым болатын кубтық фазаға ие екені көрсетілді. Кристаллиттердің өлшемі 10–12 нм құрайды. Эксперименттік ВАС нәтижелері 600 ℃ температурада ~0,2 Вт/см2-тан бастап 800 ℃ температурада ~1,1 Вт/см2-қа дейінгі қуат тығыздығының артуын көрсетеді, ал EIS нәтижелері осы температуралық диапазонда жалпы кедергінің 2,2-ден 0,9 Ом·см2-ге дейін төмендеуін көрсетті. Алынған мәліметтер жұқа қабықты YSZ-электролиттің жоғары иондық өткізгіштігін, термиялық тұрақтылығын және тығыздығын растайды, бұл оны жаңа буындағы энергия үнемдеуші IT-SOFC үшін тиімді етеді.
ISSN 1729-7885 (Online)