ЗАКАЗАТЬ

ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ
Серия "Теоретическая и прикладная физика"

Год: 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005
Выпуск: 1-2 1-2-3 1-2-3 1-2-3 1-2-3 1 1-2-3

2009 г.
ВЫПУСК 3

АННОТАЦИИ:

УДК 539.1.01
О ФИЗИЧЕСКОМ СМЫСЛЕ ВЕКТОРА ВЕЙЛЯ / М. В. Горбатенко // С. 3
РФЯЦ-ВНИИЭФ, г. Саров

Описывается уникальный феномен – возможность установления в определенных областях пространства взаимно-однозначного соответствия между уравнениями, относящимися к совершенно различным физическим явлениям: (1) Явлениям, связанным с вейлевскими степенями свободы в плоском пространстве. (2) Явлениям, описываемым в терминах частиц с полуцелым спином и наблюдаемых величин, соответствующих полной совокупности биспиноров.
Установленный феномен открывает далеко идущие возможности в решении «старого» спорного вопроса – вопроса о физическом смысле вектора Вейля. В работе обсуждается, в частности, возможность отождествления вектора Вейля (с точностью до константы) с вектором плотности тока той совокупности биспиноров, которая образует биспинорную матрицу, входящую в уравнение Дирака. Обсуждаются и другие вопросы.

ON PHYSICAL MEANING OF THE WEYL VECTOR / M. V. Gorbatenko // P. 3

The paper describes a unique phenomenon – the possibility of establishing, in certain space regions, the one-to-one correspondence between equations related to absolutely different physical phenomena: (1) phenomena associated with the Weyl degrees of freedom in plane space; (2) phenomena, which can be described in terms of half-integer spin particles and observed quantities corresponding to a full set of bispinors.
The phenomenon established opens wide prospects for resolving in future the «old» disputable issue concerning the physical meaning of the Weyl vector. The paper discusses, in particular, the possibility of identifying the Weyl vector with the current density vector of bispinors constituting a bispinor matrix included in the Dirac equation. Some other issues are also discussed.

УДК 539.17
ПРИБЛИЖЕННОЕ АНАЛИТИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ НА ГЛАВНЫЕ СОБСТВЕННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ДЛЯ ОДНОСКОРОСТНОГО КИНЕТИЧЕСКОГО УРАВНЕНИЯ ПЕРЕНОСА НЕЙТРОНОВ В СЛУЧАЕ ОДНОРОДНОГО ШАРА ИЗ ПРОИЗВОЛЬНОГО ВЕЩЕСТВА ПРИ ЛЮБЫХ ЕГО ОПТИЧЕСКИХ ТОЛЩИНАХ / Н. Б. Бабичев, П. В. Забусов, И. В. Лутиков, В. П. Незнамов // С. 14
РФЯЦ-ВНИИЭФ, г. Саров

Рассмотрен однородный шар, в котором изменение функции распределения нейтронов со временем t подчиняется простому экспоненциальному закону eλt, где λ – главное собственное значение кинетического уравнения. Получена формула для λ, которая с достаточно высокой точностью справедлива при любых значениях оптической толщины шара из произвольного вещества.

APPROXIMATE ANALYTIC SOLUTION OF EIGENVALUE PROBLEM FOR ONE-VELOCITY KINETIC NEUTRON TRANSPORT EQUATION IN CASE OF A HOMOGENEOUS SPHERE OF AN ARBITRARY MATERIAL WITH ANY OPTIC DEPTH / N. B. Babichev, P. V. Zabusov, I. V. Lutikov, V. P. Neznamov // P. 14

A homogeneous sphere, in which neutron transport distribution function variation with time obeys the exponential law eλt, where λ is kinetic equation main eigenvalue, has been considered. Formula for λ has been obtained, which is characterized by high accuracy for any values of an arbitrary material sphere optic depth.

УДК 539.18
ВЫЧИСЛЕНИЕ МАТРИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ПРЕДСТАВЛЕНИИ ФОЛДИ-ВАУТХАЙЗЕНА / В. П. Незнамов, А. А. Садовой, А. С. Ульянов // С. 18
РФЯЦ-ВНИИЭФ, г. Саров

Проведено сравнение методов вычисления матричных элементов оператора радиальной координаты электрона в произвольной степени в представлении Фолди-Ваутхайзена и при использовании решений уравнения Дирака для 1s-состояний водородо- и гелиеподобных ионов трансурановых элементов. Полученные аналитические и численные результаты для 1s-состояний водородо- и гелиеподобных ионов подтверждают выполнение условия редукции волновой функции при переходе к представлению Фолди-Ваутхайзена и демонстрируют возможность расчета матричных элементов с использованием только одной (верхней или нижней) компоненты дираковской биспинорной волновой функции.

CALCULATION OF MATRIX ELEMENTS IN THE FOLDY-WOUTHUYSEN REPRESENTATION / V. P. Neznamov, A. A. Sadovoy, A. S. Ul’yanov // P. 18

The paper compares the methods used to calculate matrix elements of the operator of radail electron coordinates in an arbitrary order in the Foldy-Wouthuysen representation and with the use of the Dirac equation for ls-states of the hydrogen-like and helium-like ions of transuranic elements. The obtained analytical and numerical results for ls-states of the hydrogen-like and helium-like ions proves that the wave function reduction requirement is met with transformation to the Foldy-Wouthuysen representation and confirms that matrix elements can be calculated using only one component (either upper, or lower) of the Dirac bispinor wave function.

УДК 532.5.013.4
ОПТИМИЗАЦИЯ СЖАТИЯ ГАЗА В МИШЕНЯХ ИНЕРЦИАЛЬНОГО ТЕРМОЯДЕРНОГО СИНТЕЗА НА ОСНОВЕ ТОЧНОГО РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ОБ АВТОМОДЕЛЬНОЙ ВОЛНЕ СЖАТИЯ / Л. В. Ктиторов // С. 25
Институт прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН

Получено автомодельное решение задачи об изэнтропическом сжатии идеального газа в центрированной волне. Для решения задачи использованы переменные Лагранжа, позволившие единым образом решить задачу в цилиндрической и сферической геометрии. На основе полученного решения построены оптимальные функциональные зависимости энерговложения от времени и координат в цилиндрических мишенях тяжелоионного термоядерного синтеза. Выполнены одномерные расчеты сжатия мишеней с использованием гидродинамических программ. Показано, что в расчетах с энерговложением 500 кДж/см удается получить необходимые сверхвысокие сжатия DT-газа до плотности 100 г/см3. Показано, что примененный способ построения энерговложения позволяет снизить полные затраты энергии пучка ионов на стадии сжатия в несколько раз по сравнению с ранее рассмотренными вариантами.

OPTIMIZATION OF COMPRESSION OF GAS IN INERTIAL CONFINEMENT FUSION TARGETS ON THE BASIS OF EXACT SOLUTION OF THE PROBLEM OF SELF-SIMILAR COMPRESSION WAVE / L. V. Ktitorov // P. 25

The problem of the centered wave isentropic compression of the ideal gas is considered. Initially the gas is supposed to be uniform and motionless. Lagrange variables are used; the problem is transformed to the form that allows us to get the self-similar solution of the problem in the unified manner both for the cases of cylindrical and spherical geometry. So we unify the previously got results. The characteristics of the gas motion are calculated including the velocity and acceleration of the outside surface of the gas.
The aim of this paper is to derive an optimal function of time and coordinates for the energy input and apply it to numerical modeling of compression of heavy-ion fusion targets. The function should provide compressing the gas up to densities ~100 g/cm3 with minimal energy consumption. This function was derived on the basis of the obtained solution of the self-similar problem.
A set of 1D numerical calculations was performed using the numerical code H3T. The process of compression of typical HIF target was calculated using the optimal function for the energy input. Real dimensions and common equations of state were used. It was proved that the necessary super high values of gas density could be reached with the total energy consumption only 500 KJ for each centimeter of the target length. So it was proved that the used method produced benefit of 5 – 10 times of value of total consumed energy as compared with the other methods of energy input.

УДК 532.5.013.4
ЭВОЛЮЦИЯ ВОЗМУЩЕНИЙ ПРИ АДИАБАТИЧЕСКОМ СЖАТИИ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА ТОНКОЙ ОБОЛОЧКОЙ / Л. В. Ктиторов // С. 35
Институт прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН

Выведены уравнения, описывающие развитие малых возмущений оболочки, когда ускорение зависит от времени. Предполагается, что оболочка тонкая и не имеет внутренней структуры и масса оболочки много больше массы окружающего оболочку газа. Рассмотрены случаи плоской, цилиндрической и сферической геометрии системы.
Рассмотрена устойчивость движения оболочки, обеспечивающего изэнтропическое сжатие газа, по отношению к развитию малых возмущений вида плоских волн и угловых гармоник.
Показано, что при изэнтропическом сжатии газа рост возмущений оболочки вида плоских волн ограничен как в плоской, так и в цилиндрической геометрии. Рассчитан предельный рост амплитуды таких возмущений. Показано, что рост возмущений вида угловых гармоник неограничен как в цилиндрической, так и в сферической геометрии. Рассчитан инкремент роста таких возмущений.
Выполнены численные расчеты развития возмущений оболочки, изэнтропически сжимающей DT-газ в мишенях тяжелоионного ИТС. Показано, что результаты численного счета находятся в разумном согласии с теоретическими выводами.

EVOLUTION OF DISTURBANCES OF ADIABATIC COMPRESSION OF IDEAL GAS BY THIN SHELL / L. V. Ktitorov // P. 35

The system of equations describing evolution of small perturbations of the thin shell without inner structure is derived in the case when acceleration of the shell depends on time. Cases of plane, cylindrical, and spherical shell are considered.
These equations are solved and the increments of perturbation growth are calculated in case of the shell provides isentropic compression of the ideal gas.
It was proved that growth of amplitude of perturbation of the shell given in the form of plane waves is confined both in plane and cylindrical geometry. We calculated the limit of such perturbations growth. It was also proved that there was no limit for the growth of angular harmonic – type perturbations, both in cylindrical and spherical geometry. Increment of growth of perturbation amplitude was calculated in all cases.
A set of 2D numerical calculations was performed using the numerical code H3T. The process of adiabatic compression of typical heavy-ion fusion target was studied using computer modeling. The evolution of disturbances of the shell was studied as well. Real dimensions and common equations of state were used. It was proved that the growth of perturbation amplitude in numerical calculations were in reasonable agreement with the theoretical results.

УДК 532.517.4+519.63
ИССЛЕДОВАНИЕ ТУРБУЛЕНТНОГО ПЕРЕМЕШИВАНИЯ В ТРЕХСЛОЙНЫХ ГАЗОВЫХ СИСТЕМАХ ЛАЗЕРНЫМ МЕТОДОМ / Н. В. Невмержицкий, А. Н. Разин, Е. Д. Сеньковский, В. И. Дудин, Е. А. Сотсков, А. А. Никулин, Л. В. Точилина, О. Л. Кривонос // С. 44
РФЯЦ-ВНИИЭФ, г. Саров

Приведены результаты исследований развития ТП, возникающего на КГ трехслойных газовых систем при прохождении стационарной УВ с числом Маха М~1,3. Выполнены три серии экспериментов. В первой серии опытов КГ2 наклонена под углом в 60° (к направлению движения УВ, КГ1 располагалась поперек ударной трубы. Во второй серии экспериментов КГ1 имела два излома (наклонная ступенька), КГ2 располагалась поперек ударной трубы. В третьей серии опытов КГ1 наклонена под углом в 60°( к направлению движения УВ, КГ2 располагалась поперек ударной трубы. Использовались различные комбинации газов: воздух, SF6, He.
Структура течения регистрировалась шлирен-методом с лазерной подсветкой. Получены новые экспериментальные данные о характере развития ТП в существенно двумерных течениях, полезные для понимания физики процесса, верификации физических моделей и численных методик расчета ТП.

LASER INVESTIGATION OF TURBULENT MIXING IN THREE-LAYER GASEOUS SYSTEMS / N. V. Nevmerzhitsky, A. N. Razin, E. D. Senkovsky, V. I. Dudin, E. A. Sotskov, A. A. Nikulin, L. V. Tochilina, O. L. Krivonos // P. 44

Results are presented on turbulent mixing development at the interfaces in three-layer gaseous systems after passage of a steady shock with a Mach number M~1,3. Three series of experiments have been conducted. In the first series, the second interface was oriented at a 60°( angle with respect to the shock propagation direction, and the first interface was transverse to the shock tube. In the second series, the first interface had two bends (tilting step), and the second interface was oriented transversely to the shock tube. In the third series, the first interface was oriented at a 60( angle with respect to the shock propagation direction, and the second interface was oriented transversely to the shock tube. Various combinations of gases were used: air, SF6, He.
The flow structure was recorded by a schlieren camera with laser backlighting. New experimental data have been obtained on turbulent mixing development in essentially two-dimensional flows. These data are very useful for understanding of the physics of this phenomenon, and for the verification of physical models and numerical techniques to model turbulent mixing.

УДК 519.6
ОБ ЭФФЕКТЕ СХЕМНОЙ ВЯЗКОСТИ В LES РАСЧЕТАХ ТУРБУЛЕНТНОГО ТЕЧЕНИЯ В ПЛОСКОМ КАНАЛЕ / М. С. Попов1), В. П. Стаценко2) // С. 55
1) Саровский инженерный центр, пос. Сатис
2) РФЯЦ-ВНИИЭФ, г. Саров

Представлен анализ эффектов схемной вязкости по результатам расчетов с помощью выполненного в STAR-CD численного LES моделирования турбулентного течения в плоском канале. Постановка расчетов аналогична постановке в известной работе по DNS моделированию такого течения.

ABOUT SCHEME VISCOSITY EFFECT IN LES SIMULATIONS OF TURBULENT FLOW IN PLANE CHANNEL / M. S. Popov, V. P. Statsenko // P. 55

Analysis is presented of scheme viscosity effect which arises in LES simulations of turbulent flow in plane channel. Calculations were carried out with STAR-CD code. The setup of calculations is analogous to that in known DNS simulations of such flow.

УДК 539.17
СОБСТВЕННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ОДНОСКОРОСТНОГО УРАВНЕНИЯ ПЕРЕНОСА НЕЙТРОНОВ В ОДНОРОДНЫХ СИСТЕМАХ / Н. Б. Бабичев, Б. В. Беженцев, П. С. Бондарев, П. В. Забусов // С. 68
РФЯЦ-ВНИИЭФ, г. Саров

Получены точные формулы, выражающие общую зависимость собственных значений от физических величин. Эти формулы справедливы для класса произвольных по изотопному составу однородных односвязных систем, ограниченных невогнутыми поверхностями.

EIGENVALUES OF ONE-VELOCITY NEUTRON TRANSPORT EQUATION IN HOMOGENEOUS SYSTEMS / N. B. Babichev, B. V. Bezhentsev, P. S. Bondarev, P. V. Zabusov // P. 68

Exact formulae describing general eigenvalues dependence on physical values have been obtained. These formulae are correct in homogeneous simply connected systems bounded by non-concave surfaces with any isotope configuration.

УДК 539.17
УРАВНЕНИЕ ДИРАКА В ОБОБЩЕННОЙ CТАНДАРТНОЙ МОДЕЛИ С МАКСИМАЛЬНЫМ МАССОВЫМ ПАРАМЕТРОМ М / В. П. Незнамов // С. 71
РФЯЦ-ВНИИЭФ, г. Саров

В работе в рамках модели с максимальным массовым параметром М и с использованием пятимерного пространства Де Ситтера исследуются свойства уравнения Дирака для фермиона с массой m, находящегося на массовой поверхности .
Показано, что свободный гамильтониан и гамильтониан с взаимодействием являются псевдоэрмитовыми.
Если ввести соответствующие правила обращения с псевдоэрмитовыми гамильтонианами, то можно построить последовательную квантовую теорию с конечными результатами, совпадающими с результатами при использовании обычного уравнения Дирака.

THE DIRAC EQUATION IN THE GENERALIZED STANDARD MODEL WITH A FINITE MASS PARAMETER, M / V. P. Neznamov // P. 71

The papers [2] - [9] develop the M.A.Markov’s idea of a finite mass (M) of elementary particles and describe the construction of the relevant apparatus of local quantum theory with introduction of de Sitter’s five-dimensional space.  
The given paper considers, within this model, the Dirac equation properties for a fermion of mass m on the mass surface .
The paper shows that free Hamiltonian and Hamiltonian with interaction are pseudo-Hermitian.
If we accept the appropriate rules of manipulating pseudo-Hermitian Hamiltonians (see [15], [16], [17]), it is possible to construct the consistent quantum theory, which final results are coincident (at least, within perturbation theory) with the results obtained using the ordinary Dirac equation

ЗАКАЗАТЬ

Год: 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005
Выпуск: 1-2 1-2-3 1-2-3 1-2-3 1-2-3 1 1-2-3