Выпуск 17/2012

РАЗДЕЛ 7. ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

УДК 536.62.2+539.1.074
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОЗОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭТАЛОННОГО ИСТОЧНИКА γ-ИЗЛУЧЕНИЯ / А. В. Грунин, Е. Н. Донской, А. Н. Залялов, Г. А. Иванов, К. Н. Ковшов, С. А. Лазарев, О. Н. Петрушин, М. Д. Тарасов

На эталонном источнике экспозиционных доз γ-излучения ⁶⁰Co проведено сравнение поглощенных доз в калориметре с расчетами методом Монте-Карло. Продемонстрировано, что если начальный спектр
γ-излучения известен с высокой точностью, то по надежной математической модели взаимодействия частиц и γ-квантов с веществом можно рассчитать поглощенную дозу в детекторе и экспозиционную дозу в воздухе с погрешностью в несколько процентов. Это позволяет разработать экспериментально-расчетный метод передачи размеров единиц экспозиционной дозы и ее мощности от статического эталона к рабочим детекторам, работающим в условиях мощного импульсного облучения.

УДК 533.9
РЕГИСТРАЦИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА И ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОНОВ ЛАЗЕРНОЙ ПЛАЗМЫ / А. В. Бессараб, А. А. Горбунов, Д. И. Марцовенко, В. А. Стародубцев, Р. Р. Сунгатуллин

Описана конструкция малогабаритных спектрометров электронов лазерной плазмы с энергиями в диапазоне 1–1000 кэВ. Приведена методика калибровки спектрометров. Представлены результаты измерений с их помощью спектра электронов в лазерном эксперименте.

УДК 533.6.078
ОПТОГЕТЕРОДИННОЕ ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТИ НЕСКОЛЬКИХ БЫСТРО ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ / В. К. Баранов, А. Г. Голубинский, Д. А. Ириничев, С. Н. Степушкин, В. Ю. Хатункин

Экспериментально на примере пневматически ускоренной пули показана возможность применения оптогетеродинного метода для синхронного измерения во времени скорости нескольких быстро движущихся объектов. Стенд измерений включал в себя: пневматический пистолет, стреляющий сферическими пулями по различным мишеням; оптоволоконный лазер с длиной волны зондирующего излучения 1550 нм; коллиматор, формирующий каустику зондирующего луча; фотодиод и осциллограф, регистрирующие отраженные от исследуемых объектов излучения. Экспериментально исследованы: разгон пули в стволе пистолета; полет пули в воздухе и торможение в процессе удара о различные преграды; движение преград после удара пули. Максимальное значение скорости пули достигало 100 м/с. Относительная ошибка измерений скорости представленным в работе методом оценивается ~1 %.

УДК 539.1.07
ДЕТЕКТОРЫ СППД29 ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ИМПУЛЬСОВ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С СУБНАНОСЕКУНДНЫМ РАЗРЕШЕНИЕМ / С. Л. Эльяш, А. В. Родигин, Т. В. Лойко, А. И. Поляков¹, С. В. Капитанов^1
1ВНИИавтоматики, г. Москва

Приведены характеристики и технология изготовления полупроводниковых детекторов из прессованного теллурида кадмия. Чувствительность детекторов ~(1–5)?10^–19 А·см²·с/квант. Проведена калибровка детекторов СППД29к и СППД29-02 с помощью РИ субнаносекундной длительности ускорителя СПИН-2. Измеренные длительности импульсов составили τ_0,5 = 0,29 нс и τ_0,5 = 0,47 нс соответственно. Зарегистрирована форма импульса РИ ускорителя АРСА.

РАЗДЕЛ 8. ГИДРОДИНАМИКА И РЕОЛОГИЯ

УДК 539.171.4
К ОБОСНОВАНИЮ ВОЗМОЖНОСТИ ПОСТРОЕНИЯ РАСЧЕТНОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ДИНАМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ МЕТАЛЛОВ / Р. И. Илькаев, В. Т. Пунин, А. Я. Учаев, Н. И. Сельченкова, Л. А. Платонова, Е. В. Кошелева, Е. А. Веселова, Л. В. Жабыка

Предложена иерархическая модель разрушения, которая устанавливает временную зависимость критического давления, приводящего к разрушению, что позволяет выразить в математической форме ряд кинетических процессов, определяющих процесс динамического разрушения металлов в диапазоне долговечности t ~ 10^–6–10^–10 с. Получены соотношения для плотности центров разрушения и скорости центрообразования, определяющие временную границу сохранения функциональных свойств металлов в экстремальных условиях.

УДК 534.222.2
ПЕРСПЕКТИВНОЕ ВВ ДЛЯ СВАРКИ ВЗРЫВОМ ТОНКИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ФОЛЬГ / Л. А. Андреевских, О. Б. Дреннов, А. Л. Михайлов, Н. Н. Титова

Представлены экспериментальные исследования по созданию новых смесевых взрывчатых веществ на основе мощного вторичного взрывчатого вещества (гексоген, ТЭН) и инертного «разбавителя» – бикарбоната натрия, имеющего большую газовую фазу при термическом разложении. Измерены скорость детонации взрывчатого вещества при средней насыпной плотности ~1 г/см³ и критическая толщина детонирующего слоя. Разработаны составы, которые имеют стабильную скорость детонации ~2 км/с при толщине слоя ~2 мм.

УДК 778.3+534.222.2
РЕГИСТРАЦИЯ ВЫБРОСА ЧАСТИЦ СО СВОБОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ УДАРНО-НАГРУЖЕННЫХ ОБРАЗЦОВ ТЕНЕВЫМ СПОСОБОМ / В. А. Огородников, А. Л. Михайлов, В. В. Бурцев, С. А. Лобастов, С. В. Ерунов, А. В. Романов, А. В. Руднев, Е. В. Кулаков, Ю. Б. Базаров, В. В. Глушихин, И. А. Калашник, В. А. Цыганов, Б. И. Ткаченко

С использованием высокоскоростной электронно-оптической камеры с ПЗС-матрицей и импульсной лазерной подсветки с длительностью импульса 4 нс теневым методом удалось визуализировать детали процесса выброса частиц размерами 20–200 мкм со скоростями ~1,0–1,5 км/с с поверхности образцов из свинца и стали с шероховатостью от 5 до 40 мкм (Rz 5 – Rz 40) при выходе на нее ударных волн с амплитудой 15 и 27 ГПа соответственно и получить их распределение по размерам и скоростям.

УДК 620.178.7
ВЗРЫВОСТОЙКОСТЬ СТАЛЬНОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ / В. А. Рыжанский, М. А. Сырунин

Приведен обзор экспериментальных данных о поведении стальных цилиндрических оболочек, заполненных водой или воздухом и многократно нагруженных взрывом изнутри, вплоть до разрушения. Получены полуэмпирические формулы, позволяющие относительно просто и достаточно достоверно оценивать основные параметры импульсного деформирования оболочки в пределах их экспериментального разброса.

РАЗДЕЛ 9. ИЗОТОПЫ ВОДОРОДА - ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, БЕЗОПАСНОСТЬ, ЭКОЛОГИЯ

УДК 536.46+541.44, 544.3.03+541.44
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ГОРЕНИЯ В СИСТЕМАХ СВС НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСНЫХ ГИДРИДОВ / А. Ю. Постников

Приведены результаты термодинамического анализа процессов взаимодействия компонентов в системе боргидрид натрия–оксид металла, генерирующих водород в режиме горения. Рассчитаны адиабатические температуры горения, позволяющие оценить возможность осуществления реакции в самораспространяющемся режиме. Проведен расчет равновесного состава продуктов горения, позволяющий ориентироваться в выборе рецептуры композиции с целью достижения заданных значений по тепловыделению и выходу водорода. На выбранных системах экспериментально показана возможность генерации заданного количества чистого водорода в процессе горения.

УДК 542.943.4+541.44:546.82
ОКИСЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИ ДИСПЕРГИРОВАННОГО ГИДРИДА ТИТАНА / А. Ю. Постников, В. Н. Лошкарев, Д. В. Чулков, А. А. Потехин, А. И. Тарасова, А. В. Стеньгач, И. К. Кремзуков, Л. Ю. Соколова, А. В. Тихий, В. В. Иванов

Приведены результаты изучения кинетики диспергирования гидрида титана и определения влияния структурных и химических изменений диспергированного порошка на его реакционную способность по отношению к кислороду воздуха в режиме политермического окисления. Показано, что на начальном этапе диспергирования реакционная способность гидрида изменяется в большей степени, чем на последующих стадиях измельчения. При повышении дисперсности в целом изменяется энергетическое состояние образца и, как следствие этого, наблюдаются изменения температурных характеристик термического превращения гидрида титана.

УДК 541.124; 546.3
ВЛИЯНИЕ НЕКОТОРЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ТЕРМИЧЕСКУЮ СТОЙКОСТЬ ГИДРИДА ТИТАНА / А. Н. Голубков

Термическая стойкость гидрида титана растет с ростом температуры, при которой гидрид был получен. Приведены кинетические параметры процесса разложения гидрида в зависимости от температуры его синтеза.
Показано, что после обработки титана в шаровой мельнице (ШМ) термическая стойкость полученного из него гидрида снижается, появляется низкотемпературная область выделения водорода, отсутствующая для гидрида, приготовленного из необработанного в ШМ титана. Количество выделяющегося в области низких температур водорода увеличивается с увеличением интенсивности обработки титана в ШМ, а температура его выделения и количество тепла, требующегося для выделения водорода, снижаются. Предположительно в области низких температур выделяется водород, находящийся в междоузлиях кристаллической решетки металла, которая деформирована или находится в напряженном состоянии. Термическую стойкость гидрида, приготовленного из обработанного в ШМ титана, можно повысить отжигом гидрида в среде водорода.


УДК 546.11.3
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРНО-ВРЕМЕННЫХ РЕЖИМОВ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТРИТИЯ В ТИТАНЕ ДЛЯ ПОСЛЕДУЮЩЕГО ЕГО ЗАХОРОНЕНИЯ / А. И. Тарасова, А. В. Стеньгач, В. Н. Голубева, И. М. Миронова

Опытным путем выбран температурно-временной режим равномерного распределения трития в титановой «ловушке», предназначенной для безопасного захоронения смеси изотопов водорода, содержащей тритий. Температура нагрева составляет 500 °С, время выдержки при этой температуре – не менее часа.

УДК 546.11.3
РАВНОВЕСНЫЕ ДАВЛЕНИЯ ТРИТИЯ НАД ТРИТИДОМ ГУБЧАТОГО ТИТАНА / В. Н. Голубева, А. В. Стеньгач

Приведены равновесные давления протия и трития над гидридом и тритидом губчатого титана соответственно. Равновесные давления измерены при температурах 673 и 773 К в области атомных отношений Т(Н)/Тi от 0,02 до 1,8.

УДК 546.11.3
ИММОБИЛИЗАЦИЯ ВЫСОКОАКТИВНОЙ РАДИОАКТИВНОЙ ВОДЫ, СОДЕРЖАЩЕЙ ТРИТИЙ, ДЛЯ ПОСЛЕДУЮЩЕГО ЗАХОРОНЕНИЯ / А. В. Стеньгач, В. Н. Голубева, А. И. Тарасова

Представлены результаты по изучению возможности иммобилизации высокоактивной воды, содержащей тритий, в состав кристаллогидратов (фосфорную керамику). Представлены результаты измерений активности воздушной среды над кристаллогидратом, содержащим воду с удельной активностью по тритию 41·10¹⁰ Бк/л (11 Кu/л). Измерения активности воздушной среды проводили в течение более двух лет.

УДК 546.11.3
ПРИМЕНЕНИЕ НАНОДИСПЕРСНОГО ПОРИСТОГО УГЛЕРОДА И ГИДРИДООБРАЗУЮЩИХ МЕТАЛЛОВ ПРИ ДЕТРИТИРОВАНИИ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ / А. В. Стеньгач, В. Н. Голубева, Н. Т. Казаковский, О. Б. Масленникова,  А. П. Пурьева, А. И. Тарасова

На основании проведенных исследований предложены принципиальная схема перевода крупногабаритных высокоактивных радиоактивных отходов в категорию низкоактивных путем удаления изотопов водорода и метод химического связывания изотопов водорода для последующего их захоронения как высокоактивных отходов.

УДК 669.788+620.172
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ВОДОРОДОСТОЙКОСТИ СПЛАВА ХН40МДТЮ-ИД, СОДЕРЖАЩЕГО ДО 250 appm 3He / И. Е. Бойцов, А. Ю. Баурин, С. К. Гришечкин, И. Л. Малков, Е. В. Шевнин, А. А. Юхимчук

Представлены результаты исследований влияния газообразного водорода (при давлении 80 МПа), радиогенного ³Не (при концентрации до 250 appm) и их совместного воздействия на механические свойства сплава ХН40МДТЮ-ИД в интервале температур 20–600 °С. Показано, что совместное воздействие на сплав внешнего и внутреннего водорода не оказало существенного влияния на прочностные характеристики сплава, но привело к его охрупчиванию в интервале температур от 200 до 500 °С с минимальными значениями характеристик пластичности при температуре 300 °С. Введение в сплав радиогенного ³Не методом «тритиевого трюка» ведет к существенному снижению пластичности сплава при всех температурах испытания. Причем вызванное ³Не охрупчивание сплава усиливается с ростом температуры испытаний и концентрации ³Не. Также установлено, что совместное воздействие ³Не и водорода может охрупчивать сплав сильнее, чем водород или ³Не по отдельности и не может быть представлено как простое суммирование отдельно водородного и отдельно гелиевого охрупчивания. Электронно-микроскопические исследования образцов, содержащих ³Не, показали присутствие в структуре большого количества дислокационных петель и плоских линзообразных кластеров атомов ³Не.

УДК 519.6
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В МЕТАЛЛОГИДРИДНОМ ТОПЛИВНОМ БАКЕ / В. В. Попов

В настоящее время использование металлогидридных топливных баков рассматривается как один из перспективных способов хранения водорода на борту транспортных средств. При создании подобных устройств разработчикам приходится сталкиваться с ограничениями, которые обусловлены физико-химическими свойствами используемых гидридообразующих материалов. Математическое моделирование процессов, происходящих в таких устройствах хранения водорода, позволяет выбрать более эффективную конструкцию конкретного устройства, оптимизировать конструктивные элементы, выбрать режимы работы. В статье представлены математическая модель физико-химических процессов в металлогидридном топливном баке и некоторые результаты расчетов элементов конструкции металлогидридного топливного бака, которые позволили выбрать и оптимизировать конструкцию, а также режимы его работы.

УДК 661.968
РАВНОВЕСНЫЕ ДАВЛЕНИЯ ИЗОТОПОВ ВОДОРОДА НАД СПЛАВАМИ Zr1–xTixCo0,5Ni0,5 / С. В. Демина, А. И. Веденеев, М. В. Глаголев

Методом построения изотерм равновесных давлений проведено исследование водородосорбционных свойств сплавов Zr_1–xTi_xCo_0,5Ni_0,5 (x = 0,1; 0,2). Измерена поглотительная способность сплавов при комнатной температуре, построены изотермы равновесных давлений изотопов водорода (протия и дейтерия) в температурном интервале 150–300 °С, определен изотопный эффект равновесных давлений. Из полученных данных рассчитаны константы уравнений зависимости равновесных давлений десорбции гидридов (дейтеридов) сплавов от обратной температуры, а также значения энтальпий и энтропий разложения гидридов (дейтеридов) сплавов.

Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4