Выпуск 3, 2022
Расчетно-экспериментальные исследования потери массы полимерного материала под действием ультрафиолетового излучения в вакууме
Расчетно-экспериментальные исследования потери массы полимерного материала под действием ультрафиолетового излучения в вакууме
И. Б. Винтайкин
Исследовано влияние ультрафиолетового излучения на кинетику потери массы образца модельного полимерного композиционного материала в вакуумной камере при давлении $10^{-5}$ Па. Источником ультрафиолетового излучения служила дейтериевая лампа DDS-30. Для измерения кинетики потери массы использовался датчик потери массы на основе кварцевого микровесов. Проведен сравнительный анализ экспериментальных временных зависимостей потери массы образцов модельного материала, нагретых до ($70\pm 1$)~\textdegree C, и образцов при воздействии ультрафиолетового излучения, температура которых также поддерживается равной ($70\pm 1$)~\textdegree C. Результаты анализа показали, что одновременное воздействие на модельный материал в вакууме тепла и ультрафиолетового излучения приводит к увеличению скорости потери массы образца, особенно в начальный период воздействия --- в течение первых 10 часов после включения источника излучения. Последнее объясняется составом модельного материала. Для качественной интерпретации результатов эксперимента были предложены математические модели, описывающие кинетику потери массы как при тепловом воздействии, так и при комбинированном воздействии на материал образца тепла и ультрафиолетового излучения, а также модель конденсации продуктов выделения газа на чувствительном элементе датчика потери массы.
Показать АннотациюИзменения структуры поверхности стекла К-208 при облучении протонами средних энергий
Изменения структуры поверхности стекла К-208 при облучении протонами средних энергий
И. П. Малашин
Методами атомно-силовой микроскопии исследовано влияние протонного облучения на процесс изменения структуры поверхности стекла К-208, обусловленный образованием микротрещин и газонаполненных пузырьков. В качестве экспериментальных образцов выбраны пластины из стекла К-208, которые используются для защиты фотоэлементов солнечных батарей космических аппаратов. В результате анализа экспериментальных данных, полученных методами атомно-силовой микроскопии, установлено, что на поверхности стекла К-208, облученного в вакууме ($10^{-4}$ Па) протонами с энергией 20 и 30 кэВ при плотности потока $\varphi_p =6{,}0 \cdot 10^{10}$ см$^{-2}$с$^{-1}$ и флюенсе $\Phi_p = (10^{15} \div 6{,}6\cdot 10^{16})$ см$^{-2}$ образуются газонаполненные пузырьки и микротрещины, характерные размеры которых растут с увеличением флюенса. Показано, что для тех же значений $\varphi_p$ и $\Phi_p$ облучение стекла К-208 протонами с энергией 20 кэВ не приводит к образованию микротрещин.
Показать АннотациюАктуальные вопросы развития комбинированных радиационных методов стерилизации костных имплантатов
Актуальные вопросы развития комбинированных радиационных методов стерилизации костных имплантатов
А. О. Хуцистова$^1$, А. А. Николаева$^3$, В. В. Розанов$^{1,2}$, И. В. Матвейчук$^2$, А. П. Черняев$^{1,4}$
Рассмотрены актуальные вопросы совершенствования технологий стерилизации костных имплантатов для решения задач современной биоимплантологии и создания инновационных комбинированных методов на основе сочетанного воздействия стерилизующих факторов различной физико-химической природы. Представлены результаты экспериментальных разработок авторов, а также данные других исследователей, свидетельствующие о перспективности комбинированных радиационных технологий, эффективности их использования по сравнению с применяемыми в настоящее время в медицинской практике методами. Отмечена важность продолжения дальнейших комплексных структурно-функциональных исследований костной ткани для оптимизации параметров режимов стерилизации при одноэтапном озоновом и радиационном воздействиях, а также при использовании их в комбинированных технологиях. Сформулированы приоритетные задачи и предложены методические подходы к практической реализации одного из главных условий радиационной обработки - максимально допустимого, объективно контролируемого снижения дозовой нагрузки на ткани с обеспечением их необходимой стерильности. Особое внимание уделено важности поиска альтернативных (вышеуказанным) методов стерилизации, использование которых позволит расширить возможности одноэтапных методов и комбинированных радиационных технологий.
Показать АннотациюОтбор событий реакции $ep\rightarrow e\pi ^{+}\pi ^{-}p$ из экспериментальных данных детектора CLAS12
Отбор событий реакции $ep\rightarrow e\pi ^{+}\pi ^{-}p$ из экспериментальных данных детектора CLAS12
А. С. Фролова$^1$, А. А. Голубенко$^2$, Е. Л. Исупов$^2$
В настоящей работе представлены первые результаты по отбору событий в реакции $ep\rightarrow e\pi ^{+}\pi ^{-}p$ из экспериментальных данных детектора CLAS12 в резонансной области для энергии пучка $E_e = 6.5$ ГэВ. Были получены распределения квадратов недостающих масс для четырёх топологий, соответствующих различным наборам детектированных частиц. Максимумы, отвечающие за выделение эксклюзивного канала были аппроксимированы суммой функции Гаусса и полинома второй степени, что позволило получить первичные критерии отбора, которые были использованы для построения распределений инвариантных масс различных пар частиц.
Показать АннотациюВычисление эксклюзивных структурных функций канала однопионного электророждения на протоне
Вычисление эксклюзивных структурных функций канала однопионного электророждения на протоне
А. Г. Насртдинов$^1$, М. М. Давыдов$^1$, А. Д. Булгаков$^1$, А. А. Голубенко$^2$, Е. Л. Исупов$^2$, В. И. Мокеев$^3$, В. В. Чесноков$^3$
В настоящей работе представлен подход для извлечения неполяризованных поперечных, продольных, поперечно-поперечных, продольно-поперечных структурных функций. Извлечение структурных функций производится из экспериментальных данных по дифференциальным сечениям однопионного рождения, полученных на детекторе CLAS (Лаборатория Джефферсона, США). Доступные данные покрывают широкий кинематический диапазон по инвариантной массе конечной адронной системы \;$W$\textless\;$1.7$ ГэВ и виртуальности фотона \;$Q^2$\textless\;$5.0$ ГэВ$^2$. Извлечённые $N\pi$ эксклюзивные структурные функции играют значительную роль в изучении структуры возбуждённых состояний нуклона. В ходе работы были разработаны новые методы вычисления структурных функций. Результаты, полученные различными методами, хорошо согласуются друг с другом.
Показать АннотациюФотонейтронные реакции на ядре $^{51}$V: систематические погрешности экспериментов и новые оцененные данные
Фотонейтронные реакции на ядре $^{51}$V: систематические погрешности экспериментов и новые оцененные данные
В. В. Варламов$^1$, А. И. Давыдов$^2$, В. Н. Орлин$^1$
С помощью объективных физических критериев показано, что сечения парциальных фотонейтронных реакций на ядре $^{51}$V, полученные с использованием метода разделения фотонейтронов по множественности, в основном, в Ливерморе (США) и Сакле (Франция), не являются достоверными вследствие присутствия в них значительных систематических погрешностей. В рамках экспериментально-теоретического метода оценены новые сечения таких реакций, удовлетворяющие критериям достоверности данных. Детально проанализированы расхождения оцененных и экспериментальных сечений реакций. Установлено, что в случае относительно легкого ядра $^{51}$V основной причиной существенных систематических погрешностей процедуры идентификации нейтронов из реакций $(\gamma, 1n)$, $(\gamma, 1n1p)$ и $(\gamma, 2n)$, использованной в Ливерморе, является отсутствие учета роли реакции $(\gamma, 1n1p)$.
Показать АннотациюДипольная поляризуемость и нейтронная <<шуба>> дважды магических ядер
Дипольная поляризуемость и нейтронная <<шуба>> дважды магических ядер
Н. Е. Солонович$^{1,2}$, Н. Н. Арсеньев$^1$, А. П. Северюхин$^{1,2}$
На примере дважды магических ядер $^{48}$Ca, $^{78}$Ni, $^{132}$Sn и $^{208}$Pb исследована корреляция между электрической дипольной поляризуемостью и толщиной нейтронной <<шубы>>. Распределение силы $E1$~переходов вычислялось в рамках приближения случайных фаз с функционалом плотности энергии Скирма.
Показать АннотациюСистематические погрешности фотоядерных экспериментов для изотопов Pb и ядер As, I и Ta
Систематические погрешности фотоядерных экспериментов для изотопов Pb и ядер As, I и Ta
А. И. Давыдов$^1$, В. В. Варламов$^2$, В. Н. Орлин$^2$
Ранее было установлено, что экспериментальные сечения реакций $(\gamma, 1n)$, $(\gamma, 2n)$ и $(\gamma, 3n)$, полученные для большого количества ядер на пучках квазимоноэнергетических аннигиляционных фотонов с помощью метода разделения фотонейтронов по множественности, не удовлетворяют объективным физическим критериям достоверности данных. При использовании экспериментально–теоретического метода оценки были получены новые данные о сечениях парциальных и полных фотонейтронных реакций, удовлетворяющие таким критериям. Было показано, что в большинстве случаев значительные расхождения экспериментальных и оцененных сечений, обусловлены существенными систематическими погрешностями процессов идентификации принадлежности детектируемых нейтронов каналам с различной множественностью. Для некоторых ядер ($^{75}$As, $^{127}$I, $^{181}$Ta) были обнаружены систематические погрешности иного типа, обусловленные потерей значительного количества нейтронов из реакции $(\gamma, 1n)$. Выполнена оценка достоверных сечений $\sigma(\gamma, 1n)$, $\sigma(\gamma, 2n)$, $\sigma(\gamma, 3n)$, $\sigma(\gamma, sn) = \sigma(\gamma, 1n) + \sigma (\gamma, 2n) + \sigma (\gamma, 3n)$ и $\sigma(\gamma, xn) = \sigma(\gamma, 1n) + 2\sigma (\gamma, 2n) + 3\sigma (\gamma, 3n)$ на изотопах $^{206,207}$Pb. Показано, что для обоих исследованных ядер, как и для ядра $^{208}$Pb, исследованного ранее, также наблюдаются характерные для ядер $^{75}$As, $^{127}$I, $^{181}$Ta соотношения сечений разных реакций, свидетельствующие о недостоверности экспериментальных данных.
Показать Аннотацию