Выпуск 1, 2021
Зависимость выходов спектаторных нейтронов и протонов в $^{208}$Pb-$^{208}$Pb столкновениях от толщины поверхностного нейтронного слоя
Зависимость выходов спектаторных нейтронов и протонов в $^{208}$Pb-$^{208}$Pb столкновениях от толщины поверхностного нейтронного слоя
Н. А. Козырев$^{1,2}$, У. А. Дмитриева$^{1,2}$, А. О. Светличный$^{1,2}$
С помощью разработанной авторами модели Abrasion-Ablation Monte Carlo for Colliders (AAMCC) изучено влияние толщины поверхностного нейтронного слоя в ядрах $^{208}$Pb на выходы нуклонов-спектаторов в $^{208}$Pb-$^{208}$Pb столкновениях при релятивистских энергиях на Super Proton Synchrotron (SPS) и Large Hadron Collider (LHC). В зависимости от величины прицельного параметра в каждом столкновении AAMCC предсказывает образование как связанной во фрагменты спектаторной материи, так и отдельных спектаторных нейтронов и протонов. Путем моделирования столкновений ядер с различной толщиной поверхностного нейтронного слоя впервые показано, что избыток поверхностных нейтронов в $^{208}$Pb приводит к заметному увеличению числа спектаторных нейтронов по отношению к числу спектаторных протонов в центральных ядро-ядерных столкновениях. Моделью также предсказывается удвоение сечений образования определённого числа нейтронов в центральных событиях без вылета спектаторных протонов при типичном избытке поверхностных нейтронов, известном из теории и экспериментов при низких энергиях. Ввиду расхождений данных о поверхностном нейтронном слое, извлекаемых с помощью различных экспериментов, изучение выходов спектаторных нуклонов в столкновениях релятивистских ядер может быть предложено в качестве новой экспериментальной методики. Такие измерения можно выполнить в эксперименте ALICE на LHC, оснащённом передними адронными калориметрами для регистрации спектаторных нейтронов и протонов.
Показать АннотациюЗависимость n/p отношения в спектаторной материи от энергии и массы сталкивающихся ядер
Зависимость n/p отношения в спектаторной материи от энергии и массы сталкивающихся ядер
Р. С. Непейвода$^{1,2}$, А. О. Светличный$^{1,2}$
С помощью модели Abrasion-Ablation Monte Carlo for Colliders (AAMCC) исследовано $n/p$-отношение для свободных нуклонов-спектаторов в столкновениях релятивистских ядер. Вычисленная зависимость $n/p$-отношения от центральности сопоставлена с экспериментальными данными для столкновений ядер $^{208}$Pb с энергией 158A ГэВ с мишенью $^{208}$Pb, полученными в эксперименте NA49 на CERN SPS. Для столкновений ядер углерода, меди, ксенона и золота на коллайдере NICA при $\sqrt{s_{NN}} =5$ ГэВ $n/p$-отношение исследовано в зависимости от массы сталкивающихся ядер. Показаны универсальность $n/p$-отношения для различных начальных энергий столкновения и влияние на него испарения нуклонов из возбуждённой спектаторной материи. Полученные результаты могут быть использованы для определения центральности по составу спектаторной материи в эксперименте MPD на коллайдере NICA или в эксперименте ALICE на коллайдере LHC.
Показать АннотациюПодходы к оптимизации глубины выгорания с помощью радиального профилирования твэга
Подходы к оптимизации глубины выгорания с помощью радиального профилирования твэга
Р. А. Внуков, И. А. Жаворонкова, В. В. Колесов, Г. В. Карпович
В настоящей работе поднимается вопрос оптимального использования ресурсов в процессе выгорания ядерного топлива. Задачи оптимизации сводятся к возможному сокращению используемых ресурсов при сохранении текущих характеристик либо продлению кампании за счет использования того же количества ресурсов. В качестве решения моделируемых задач предлагается профилирование топливных таблеток с выгорающим поглотителем. Профилирование осуществляется пропорционально радиальному выгоранию твэга относительно среднего значения. Использование данной технологии в стандартных ТВС представляет интерес с позиции обеспечения безопасности и повышения технико-экономических характеристик. Расчеты производились в программном комплексе Serpent, осуществляющим прецизионные нейтронно-физические расчеты методом Монте-Карло. Относительно стандартной сборки прирост keff в середине топливной кампании предоставляет больше гибкости в процессе эксплуатации реакторной установки в моменты перед перегрузкой. Влияние на длину топливной кампании профилирование не оказало. Влияние на микрокампании позволяет сделать вывод о возможном использовании технологии в рамках оптимизации обогащения топлива и продления топливной кампании либо сокращении использования заданной концентрации борной кислоты в начале кампании.
Показать АннотациюВлияние жесткости спектра нейтронов на глубину выгорания топлива и скорость накопления актинидов
Влияние жесткости спектра нейтронов на глубину выгорания топлива и скорость накопления актинидов
Т. М. Абукудаира, Ю. В. Стогов$^2$
Одним из основных факторов, влияющих на процесс выгорания топлива, является формируемый спектр нейтронов. В работе изучено влияния спектра нейтронов на глубину выгорания ядерного топлива и скорость накопления актинидов в решётках типа ВВЭР. Была выбрана тепловыделяющая сборка типа ВВЭР-1000 с топливом из низкообогащённого урана. Спектр нейтронов изменился путём изменения диаметра твэлов, а шаг решётки и толщина оболочки при этом не изменялись. Изменение диаметра твэлов приводит к изменению водо-уранового отношения (VM/VF) и, соответственно, спектра нейтронов в активной зоне реактора. Нейтронно-физические расчёты проведены по трём программам: GETERA, MCU5, Serpent. Показано, что использование сборок с более высокими соотношениями VM/VF приведет к увеличению глубины выгорания при одновременном уменьшении длины цикла. Кромы того, это смягчает спектр нейтронов и увеличивается доля плутония-240 в выгруженном топливе.
Показать АннотациюИзмерение энергии пучка электронов с помощью излучения Вавилова – Черенкова
Измерение энергии пучка электронов с помощью излучения Вавилова – Черенкова
Д. А. Бобылев, В. В. Ханкин, В. И. Шведунов
В работе представлены результаты разработки и предварительных испытаний основанного на использовании излучения Вавилова ─ Черенкова прибора для оперативного контроля энергии выведенного в атмосферу ускоренного пучка электронов промышленного ускорителя, предназначенного для электронной обработки продукции.
Показать АннотациюОценка статистических параметров потока импульсов термически стимулированной акустической эмиссии в лабораторных экспериментах
Оценка статистических параметров потока импульсов термически стимулированной акустической эмиссии в лабораторных экспериментах
Г. С. Индаков$^1$, П. А. Казначеев$^2$
Вулканические землетрясения являются опасным явлением природы, требующим серьезного изучения. Они связаны с процессами разрушения горных пород при заполнении вулканической камеры горячей магмой. В связи с этим, натурные и лабораторные исследования процесса термического разрушения горных пород применительно к вулканологической сейсмологии представляют определенный интерес. На сегодняшний день одним из важных вопросов по этой теме является характер режима акустической эмиссии при нагреве образцов горных пород. В данной работе проведен анализ лабораторных экспериментов по нагреву образцов гранитов и базальтов. Была реализована и отработана методика оценки активности термически стимулированной акустической эмиссии и наклона графика повторяемости (b-value) на всем этапе нагрева и на всем этапе охлаждения, а также в динамике в непересекающихся окнах по 200 событий. Оценка b-value выполнена методами линейной регрессии и максимального правдоподобия. Произведена систематизация экспериментов по типу активности акустической эмиссии для возможности сравнения результатов. Обнаружена закономерность: для образцов с высокой активностью акустической эмиссии b-value оказывается меньше. Динамика активности акустической эмиссии и изменения b-value в процессе нагрева не показывают связи друг с другом, а также не зависят от типа породы.
Показать АннотациюЧувствительные к легким скалярам угловые наблюдаемые B -> K^*l^+l^-$ в НМССМ
Чувствительные к легким скалярам угловые наблюдаемые B -> K^*l^+l^-$ в НМССМ
А. И. Мухаева$^1$, А. В. Бедняков$^{1,2}$
В настоящей работе в рамках неминимального суперсимметричного расширения СМ (НМССМ) рассмотрены сценарии с виртуальными (псевдо) скалярными частицами, которые имеют массу в пределе от 10 до 100 ГэВ. Также изучены угловые наблюдаемые B -> K^*l^+l^-, зависимые от квадрата инвариантной массы лептонной пары q^2, которые чувствительны к скалярным вкладам, и оценена величина последних в рассмотренных сценариях. Кроме того, в работе приведены перспективы экспериментального обнаружения данных эффектов.
Показать АннотациюОсобенности 2D-бифуркаций для структур с квантовыми точками из коллоидного золота, обладающих свойствами метаматериала
Особенности 2D-бифуркаций для структур с квантовыми точками из коллоидного золота, обладающих свойствами метаматериала
В. Ч. Жуковский$^1$, В. Д. Кревчик$^2$, М. Б. Семенов$^2$, П. В. Кревчик$^2$, Д. А. Сабурова$^2$, И. М. Семенов$^2$, А. Д. Смирнова$^2$, И. А. Рубцов$^2$, И. С. Антонов$^2$
В рамках 2D - теории диссипативного туннелирования в квазиклассическом приближении (разреженного газа «пар: инстантон - антиинстантон») при конечной температуре в условиях внешнего электрического поля, исследованы особенности туннельного транспорта для планарных структур с квантовыми точками (КТ) из коллоидного золота, предположительно обладающими свойствами метаматериала. Экспериментально было показано, что, в зависимости от расположения иглы кантилевера комбинированного атомно-силового и сканирующего туннельного микроскопа (AFM / STM), либо над единичной квантовой точкой, либо между двумя соседними квантовыми точками, наблюдались соответственно либо один, либо двойной эффект 2D туннельных бифуркаций (в виде излома(ов) на туннельной ВАХ). Как показывает наша теоретическая модель, именно такой режим двойной бифуркации (двойного сглаженного излома на туннельной ВАХ) связан с проявлением свойств метаматериала исследуемой структурой. Получено убедительное качественное согласие между экспериментальными ВАХ и полевой зависимостью вероятности 2D - диссипативного туннелирования в двух исследованных режимах с учетом наблюдаемых квантовых биений (осцилляций) в окрестности точек 2D бифуркации.
Показать АннотациюГамильтонов формализм со связями для теорий поля с несвободно-порождённой калибровочной симметрией общего вида
Гамильтонов формализм со связями для теорий поля с несвободно-порождённой калибровочной симметрией общего вида
В. А. Абакумова, С. Л. Ляхович
Рассматривается гамильтонова формулировка со связями любого конечного порядка для теорий поля общего вида с несвободно-порождённой калибровочной симметрией. Отмечается, что переопределение гамильтониана добавлением связей, а также линейное комбинирование связей всех порядков, не меняет калибровочных тождеств, а, следовательно, и преобразований несвободно-порождённой калибровочной симметрии. Общий формализм иллюстрируется на примере модели линеаризованной унимодулярной гравитации, для которой также демонстрируется тривиальность кубичной вершины, пропорциональной функции пополнения свободной теории, в гамильтоновом формализме.
Показать АннотациюТрехлептонные сигналы стерильных нейтрино расширенного лептонного сектора
Трехлептонные сигналы стерильных нейтрино расширенного лептонного сектора
М. Н. Дубинин$^2$, Т. А. Николаева$^1$
Рассматривается калибровочная модель $SU(2)_L \times U(1)$ с расширением лептонного сектора стерильными майорановскими правыми нейтрино. Проведена блочная диагонализация общей массовой матрицы $6 \times 6$ легких (активных) и стерильных нейтрино для общего вида матрицы смешивания в секторе стерильных нейтрино. Получены сечения рождения и распределения по поперечному импульсу и быстроте тяжелого лептона для процессов $pp \rightarrow Nl^{\pm}$ и $pp \rightarrow N\nu$, включая слияние глюонов $gg \rightarrow h^{*}/Z^{*} \rightarrow N\nu$ при энергии $\sqrt{s} = 13$ ТэВ.
Показать АннотациюИнформационно-энтропийные неравенства для чистых состояний квантовых систем в вероятностном представлении квантовой механики
Информационно-энтропийные неравенства для чистых состояний квантовых систем в вероятностном представлении квантовой механики
А. П. Быков$^1$, В. И. Манько$^{1,2}$
В связи со стремительным развитием технологий с каждым годом проводится все больше экспериментов в области квантовой оптики, квантовых вычислений и криптографии, поэтому актуальность работ по квантовой теории информации не вызывает сомнений. В данной работе были изучены информационно-энтропийные неравенства для чистых состояний квантовых систем, а, в частности, рассмотрены неравенства для одномерного гармонического квантового осциллятора. Получена симплектическая квантовая томограмма чистых состояний в вероятностном представлении квантовой механики. Введена томографическая энтропия Шеннона и получены новые выражения томографической энтропии чистыx состояний одномерного квантового гармонического осциллятора, а также точные выражения для основного и первого возбужденного состояний в зависимости от действительных параметров, получен сдвиг в первом возбужденном состоянии на константу Эйлера – Маскерони. Также были рассмотрены численные методы для получения приближенных значений томографической энтропии второго и третьего возбужденных состояний, при фиксированных параметрах. Получен ожидаемый рост томографической энтропии с ростом уровня в зависимости от действительного параметра. Представленный в ходе работы подход может быть распространен на вопрос энтропии произвольных фоковских состояний, а также когерентных состояний параметрического квантового осциллятора. Данное направление исследование вызывает интерес и будет развиваться в дальнейших работах.
Показать АннотациюИсследование электроиндуцированного зарождения магнитных неоднородностей с диффузным магнитооптическим контрастом
Исследование электроиндуцированного зарождения магнитных неоднородностей с диффузным магнитооптическим контрастом
А. С. Каминский
В работе проводится исследование зарождения с помощью точечного электрически заряженного зонда магнитных неоднородностей с диффузным магнитооптическим контрастом в плёнках феррита граната с кристаллографической ориентацией (210). Было обнаружено, что изменение магнитооптического контраста при зарождении таких неоднородностей зависит от знака заряда на зонде и не зависит от направления внешних магнитных полей, что говорит о локальном электроиндуцированном изменении магнитной анизотропии образца. Методом оценки изменения нормальной к поверхности плёнки $M_z$-компоненты вектора намагниченности по изменению яркости изображения получена оценка относительного изменения константы ромбической анизотропии --- $5\pm2$\% при напряжении на зонде 1.6~кВ.
Показать Аннотацию