Сборник рефератов докладов сотрудников РФЯЦ

Сборник рефератов докладов сотрудников РФЯЦ-ВНИИЭФ, представленных на зарубежных
научно-технических мероприятиях в 2013 году.
А.И. Быков Лаборатория сверхсильных магнитных полей НТЦФ РФЯЦ-ВНИИЭФ//Встреча с
представителями Института физики жидкостей (КАИФ), г. Миньян. Китай, 18-26 мая 2013 г.
Основное направление исследований лаборатории – взрывное получение сверхсильных магнитных
полей и изучение свойств веществ в экстремальных условиях.
Быков А.И. Метод изэнтропического сжатия вещества давлением сверхсильного магнитного
поля// Встреча с представителями Института физики жидкостей (КАИФ), г. Миньян. Китай, 18-26
мая 2013 г.
Интересная и перспективная область исследований связана с применением импульсных
сверхсильных магнитных полей для создания больших давлений в веществе. Благодаря тому, что
усиливаемое магнитное поле генератора МК-1 играет роль промежуточной среды, преобразующей
детонационную волну в плавно нарастающую волну сжатия, достигается высокая степень
изэнтропичности процесса сжатия вещества. Особенно привлекателен этот способ для достижения
мегабарных давлений в легкосжимаемых веществах, где известные динамические методы не
позволяют достичь больших сжатий из-за сильного разогрева вещества.
Быков А.И., Долотенко М.И., Таценко О.М., Платонов В.В., Моисеенко А.Н., Маркевцев И.М.,
Кудасов Ю.Б., Монахов М.П., Филиппов А.В., Грушко В.В., Галанова С.В. Оптические методы
исследования мегагауссных полей, мегаамперных токов и свойств веществ в сверхсильных
магнитных полях// Встреча с представителями Института физики жидкостей (КАИФ), г. Миньян,
Китай, 18-26 мая 2013 г.
В докладе описывается оптический метод исследования мегагауссных полей, мегаамперных токов и
свойств веществ в сверхсильных магнитных полях, основанный на эффекте Фарадея. Представлены
схемы экспериментального устройства, оптические схемы, схемы методик измерений, результаты
экспериментов.
Быков А.И., Долотенко М.И., Таценко О.М., Платонов В.В., Моисеенко А.Н., Маркевцев И.М.,
Кудасов Ю.Б., Монахов М.П., Филиппов А.В., Грушко В.В., Галанова С.В. Результаты исследований
свойств веществ в сверхсильных магнитных полях// Встреча с представителями Института
физики жидкостей (КАИФ), г.Миньян. Китай, 18-26 мая 2013 г.
В докладе представлены результаты исследований свойств веществ в сверхсильных магнитных
полях. Исследованы керамические и пленочные монокристаллические образцы Ува2Си3О7-х в полях
до 400 Тл при азотных и гелиевых температурах с помощью ВЧ и СВЧ методик.
Воронцова О.С. Об итогах сотрудничества с институтами КАИФ в области конверсии до 2013
года и возможных путях сотрудничества в 2013 – 2014 годах// 15 Российско-китайский семинар по
вопросам конверсии предприятий ГК «Росатом» и институтов КИАФ, г. Миньян, КНР, 23-29 апреля
2013 г
Представлена краткая информация о результатах Китайско-Российском сотрудничестве в области
конверсии. Перечислены основные направления и темы исследований, приведены сведения о работе
совместных семинаров ВНИИЭФ и КАИФ, состоявшихся до 2013года, обсуждаются возможные
пути дальнейшего сотрудничества.
В.С. Гордеев, Гришин А.В., Орлов А.П., Мозговой А.Л., Репин Б.Г., Глушков С.Л., Пучагин С.Ю.,
К.В. Страбыкин О перспективах генерации мощных импульсов МРИ на установке «Гамма-4//
совместная международная конференция по импульсной мощности и плазме (PPPS-2013), 16-21
июня 2013г., Сан-Франциско, Калифорния, США
В докладе приводятся расчеты параметров импульсов МРИ создаваемой в РФЯЦ-ВНИИЭФ
четырехмодульной электрофизической установки «Гамма-4» в режиме работы модулей на единую
плазменную нагрузку (Z-пинч).
М.И. Долотенко Каскадный магнитокумулятивный генератор МК-1 воспроизводимых
магнитных полей 10 МГс-ного диапазона// Встреча с представителями Института физики
жидкостей (КАИФ), г. Миньян. Китай, 18-26 мая 2013 г.
В докладе содержится информация о проблемных моментах при изготовлении и эксплуатации
магнитокумулятивного генератора МК-1, в частности, решению межвитковых пробоев (выбор
материала, способа намотки и т.д.).
1
М.И. Долотенко Предельные возможности взрывомагнитных генераторов МК-1// Встреча с
представителями Института физики жидкостей (КАИФ), г. Миньян. Китай, 18-26 мая 2013 г.
Разработанный метод магнитокумулятивной генерации воспроизводимых магнитных полей порядка
10 МГс позволяет проводить исследования в непосредственной близости от верхней границы
освоенного научной практикой диапазона магнитных полей, где даже небольшой шаг вперед
приобретает особую важность и означает существенное расширение области возможных научных
применений. Такой шаг вперед явился целью продолжения работы по развитию метода магнитной
кумуляции, один из разделов которой - создание генератора воспроизводимых магнитных полей
вдвое большей амплитуды - до 20 МГс, а в более общем виде - достижение предельных значений
магнитных полей, получаемых с помощью химической энергии взрывчатых веществ.
О.М. Таценко, В.В. Платонов, А.В. Филиппов, Ю.Б. Кудасов, М.П. Монахов, И.М. Маркевцев, В.В.
Грушко, С.В. Галанова Криогенные устройства и методы исследования свойств веществ в
экстремальных условиях// Встреча с представителями Института физики жидкостей (КАИФ),
г. Миньян. Китай, 18-26 мая 2013 г.
В докладе представлены исследования свойств веществ при низких температурах в генераторе МК-1
с помощью разработки специальных азотных и гелиевых криостатов и систем охлаждения.
Описываются основные требования. Предъявляемые к этим криогенным устройствам (спектральновременной, компенсационный, ВЧ и СВЧ методы).
А.А. Юхимчук, И.Е. Бойцов Методы и экспериментальные установки для исследования
взаимодействия изотопов водорода с материалами// 15 Российско-китайский семинар по
вопросам конверсии предприятий ГК «Росатом» и институтов КИАФ, г. Миньян, КНР, 23-29 апреля
2013 г.
Доклад содержит краткую информацию о взаимодействии изотопов водорода с материалами
(водородное охрупчивание материалов, диффузия, проницаемость, растворимость, сорбционнодессорбционные процессы, взаимодействие с гидрообразующими материалами). Представлены
приспособления для испытаний трубчатых образцов, установки для испытаний в среде водорода.
А.А. Юхимчук, И.Л. Малков Результаты исследований характеристик конструкционных
материалов при взаимодействии их с тритием// 15 Российско-китайский семинар по вопросам
конверсии предприятий ГК «Росатом» и институтов КИАФ, г. Миньян, КНР, 23-29 апреля 2013 г.
Доклад содержит краткую информацию об особенностях взаимодействия трития с
конструкционными материалами, условия испытаний, планируемые исследования. Представленные
материалы были ранее опубликованы в открытой печати и находятся в общественном владении.
М.А.Баринов, В.В.Ватулин, К.А.Волкова, Д.Н. Голишников, А.С.Гнутов, Г.М.Елисеев, П.Г.Кузнецов,
Л.З.Моренко, Е.А.Новикова, Н.П.Плетенева, А.В.Харитонов Расчетные исследования возможности
повышения температуры рентгеновского излучения в мишенях ИТС// 17 Международная
конференция по последним достижениям в области теории многих тел, Германия, г. Росток, 08-13
сентября 2013 г.
В докладе представлены результаты численных исследований формирования в полости мишени поля
рентгеновского излучения (РИ) с эффективной температурой, превышающей 300 эВ - характерную
температуру поля РИ в мишенях, испытываемых на установке NIF. Рассмотрены параметры поля РИ
при использовании потока тяжелых ионов и лазерного излучения (ЛИ) меньшей длины волны.
Использование лазерного излучения меньшей длины волны позволяет существенно повысить
предельную интенсивность потока ЛИ в мишенях и, тем самым, увеличить эффективную
температуру РИ до 350 эВ и более. Приводятся оценки параметров тяжелоионного и лазерного
драйверов, которые обеспечат получение необходимых условий для инициирования термоядерной
реакции.
И.В. Храмов, К.Л. Михайлюков, Р.С. Вахмистров, Е.Ю.Храмова, Ю.В.Янилкин, С.С.Соколов, В.В.
Змушко, И.Н.Павлуша, Т.В.Семенова, С.В.Потапов, И.А.Страбыкина, М.В.Вершинин, Е.А.Маврина,
В.Р.Крутько, Р.И.Козлова, В.И.Тимарёва, Н.А.Делова, В.А.Аринин, Б.И.Ткаченко О возможности
верификации газодинамических расчетов с использованием протонной радиографии//4
Международный семинар по высокоэнергетической протонной микроскопии (HEPM-2013),
Германия, г. Дармштадт, 15-17 июля 2013 г.
2
В докладе представлены результаты работ по верификации расчетов газодинамики с использованием
результатов экспериментов по протонной радиографии. Представлены параметры расчетов, скорость
распространения точки пересечения фронта ДВ со сферами разного радиуса (отклонения от
экспериментальных значений, %), расчёты с контролем скорости детонации, сравнение поля
плотностей в расчёте и результатов трёхмерной реконструкции с нормировкой на массу оболочек.
А.С.Ульянов, А.А.Садовой Аналитическое решение уравнения Дирака для малоэлектронных
ионов трансурановых элементов// 17 Международная конференция по последним достижениям в
области теории многих тел, Германия, г. Росток, 08-13 сентября 2013 г.
В данной работе исследуются свойства малоэлектронных систем на примере углеродоподобных
ионов тяжелых элементов в рамках решения уравнения Дирака для шести электронов в поле
тяжелого ядра. Развиваемый релятивистский вариант метода многомерных угловых кулоновских
функций позволяет найти аналитическое решение многоэлектронного уравнения Дирака, что при
наличии выражений для двухкомпонентных волновых функций позволяет вычислять вероятности
различных физических процессов, а также Брейт-Вигнеровские и радиационные поправки. В данной

работе приводится спектр 0 полосы для углеродоподобных ионов элементов с Z=92-101. С
использованием аналитической ВФ получено распределение электронной плотности, изучен вклад
нижней компоненты ВФ. В минимальном приближении релятивистского метода МУКФ найдены в
замкнутой форме аналитическое выражение для ВФ и энергии связи 0 + уровня углеродоподобных
ионов элементов с Z=92-101. Метод позволяет рассчитывать спектр и ВФ уровней с различной
четностью и моментами в виде полос с заданными квантовыми числами. Расчеты вероятностей
переходов между различными уровнями фотоионизации, ионизации электронным ударом и т.д. в
настоящее время ограничены тем, что рассчитаны ВФ и энергии только нескольких состояний.
Исследованные свойства углеродоподобных и других ионов трансурановых элементов позволяют
уточнить параметры высокотемпературной плазмы трансурановых с температурой в несколько кэВ.
Основными ионами такой плазмы являются ионы с несколькими электронами.
А.С. Ульянов, А.А. Садовой Аналитическое решение уравнения Дирака для малоэлектронных
ионов трансурановых элементов// 17 Международная конференция по последним достижениям в
области теории многих тел, Германия, г. Росток, 08-13 сентября 2013 г.
В данной работе исследуются свойства малоэлектронных систем на примере углеродоподобных
ионов тяжелых элементов в рамках решения уравнения Дирака для шести электронов в поле
тяжелого ядра. Развиваемый релятивистский вариант метода многомерных угловых кулоновских
функций позволяет найти аналитическое решение многоэлектронного уравнения Дирака, что при
наличии выражений для двухкомпонентных волновых функций позволяет вычислять вероятности
различных физических процессов, а также Брейт-Вигнеровские и радиационные поправки. В данной

работе приводится спектр 0 полосы для углеродоподобных ионов элементов с Z=92-101. С
использованием аналитической ВФ получено распределение электронной плотности, изучен вклад
нижней компоненты ВФ. В минимальном приближении релятивистского метода МУКФ найдены в
замкнутой форме аналитическое выражение для ВФ и энергии связи 0 + уровня углеродоподобных
ионов элементов с Z=92-101. Метод позволяет рассчитывать спектр и ВФ уровней с различной
четностью и моментами в виде полос с заданными квантовыми числами. Расчеты вероятностей
переходов между различными уровнями фотоионизации, ионизации электронным ударом и т.д. в
настоящее время ограничены тем, что рассчитаны ВФ и энергии только нескольких состояний.
Исследованные свойства углеродоподобных и других ионов трансурановых элементов позволяют
уточнить параметры высокотемпературной плазмы трансурановых с температурой в несколько кэВ.
Основными ионами такой плазмы являются ионы с несколькими электронами.
А.В.Гришин, С.Т.Назаренко, С.Л.Глушков, Б.П.Миронычев, Д.А.Калашников, А.В.Козачек,
В.М.Мартынов, В.В.Турутин, В.В.Соколов, Д.А.Кульдюшов, В.С.Павлов , Т.Ф. Шиханова Система
синхронизации электрофизической установки «Гамма-4»// 19 Международная конференция по
импульсной мощности PPPS-2013, г. Сан-Франциско, США, 16-21 июня 2013 г.
В докладе рекламируется создание в РФЯЦ-ВНИИЭФ импульсного ускорителя электронов четырёхмодульной электрофизической установки «Гамма-4». Подтверждением возможности
создании установки «Гамма-4» является изготовление и экспериментальная отработка первого её
модуля - ускорителя «Гамма-1». Составной частью установки является высоковольтная система
3
синхронизации (ВСХ) включения высоковольтных газонаполненных разрядников. Приводятся
структурные схемы ВСХ обеих установок и некоторые характеристики, принцип работы и
укрупнённый состав ВСХ первого модуля. Утверждается, что ВСХ ускорителя «Гамма-1» по
принципу работы аналогичен работе ВСХ четырёхмодульной электрофизической установки «Гамма4», что позволит с наносекундной точностью управлять 168 газонаполненными разрядниками.
Н.В.Завьялов, В.С.Гордеев, А.В.Гришин, С.Ю.Пучагин, К.В.Страбыкин, Д.А.Калашников,
Д.О.Мансуров, М.А.Моисеевских, В.Л.Майорникова, А.В.Козачек Регистрация электрических
параметров сильноточного импульсного ускорителя электронов «Гамма-1»// 19 Международная
конференция по импульсной мощности PPPS-2013, г. Сан-Франциско, США, 16-21 июня 2013 г.
Представлена система регистрации электрических параметров сильноточного импульсного
ускорителя электронов «Гамма-1» с выходной электрической мощностью 1,5 ТВт. Система
регистрации ускорителя
позволяет в едином масштабе времени регистрировать импульсы
напряжения с амплитудой до 3 МВ, импульсы тока с амплитудой до 1 МА и длительностью от
нескольких наносекунд до микросекунды. В состав системы регистрации входят двухступенчатые
резистивные делители напряжения, емкостные делители напряжения, сплошные и
секционированные пояса Роговского, флюксметры, шунты, линии передач, аттенюаторы,
осциллографы, программный комплекс. Программный комплекс позволяет считывать сигналы
датчиков с осциллографов на архивную ЭВМ, осуществлять автоматическую обработку считанных
сигналов и дистанционно управлять осциллографами. Комплекс обеспечивает взаимодействие с
базой данных датчиков токов и напряжений, кабелей, фильтров. Для каждого сеанса регистрации
комплекс формирует карту эксперимента, в которой представлены конфигурация системы и
параметры эксперимента.
Завьялов Н.В., Гордеев В.С., Пунин В.Т., Гришин А.В., Мысков Г.А., Назаренко С.Т., Михайлов Е.С.,
Калашников Д.А., Козачек А.В., Павлов В.С., Страбыкин К.В., Глушков С.Л., Пучагин С.Ю.,
Майорникова В.Л., Майоров Р.А., Моисеевских М.А. Сильноточный импульсный ускоритель
электронов «Гамма-1» с выходной мощностью до 1,5 ТВт// 19 Международная конференция по
импульсной мощности PPPS-2013, г. Сан-Франциско, США, 16-21 июня 2013 г.
В РФЯЦ-ВНИИЭФ создается многомодульная мультитераваттная электрофизическая установка
«Гамма», предназначенная для проведения исследований в области радиационной физики. К
настоящему моменту создан первый модуль установки – сильноточный импульсный ускоритель
электронов «Гамма-1» со следующими параметрами: граничная энергия электронов не более 2,0
МэВ, ток диода 0,75 МА, максимальная мощность 1,5 ТВт. Приводится описание конструкции
ускорителя и принципов его работы. Представлены результаты экспериментальных исследований,
проведенных на ускорителе.
Н.В.Завьялов, В.Т.Пунин, В.С.Гордеев, А.В.Гришин, С.Т.Назаренко, В.А.Балакин, С.Л.Глушков,
В.А.Деманов, А.В.Козачек, В.С.Павлов, С.Ю.Пучагин, К.В.Страбыкин, М.А.Моисеевских,
Д.А.Калашников, Д.П.Спирин, Д.О.Мансуров Результаты экспериментальных исследований
системы передачи энергии типового модуля установки «Гамма»// 19 Международная
конференция по импульсной мощности PPPS-2013, г. Сан-Франциско, США, 16-21 июня 2013 г.
В течение нескольких последних лет в ИЯРФ РФЯЦ-ВНИИЭФ ведутся работы по созданию
многомодульной установки «Гамма». Важной частью каждого модуля является система передачи
энергии (СПЭ), обеспечивающая транспортировку высоковольтного электромагнитного импульса
(~2,3 МВ, ~60 нс) к диодной нагрузке, расположенной под углом ~80º к оси формирующей системы
модуля. Основные узлы СПЭ: водяная передающая линия (ВПЛ), имеющая изогнутый участок, узел
секционированного изолятора и магнитноизолированная передающая линия (МИПЛ). На первом
этапе был исследован экспериментальный образец СПЭ с характерным диаметром 0,65 м.
Проведенные исследования позволили сделать вывод о том, что данный экспериментальный образец
СПЭ не обладает достаточной электропрочностью, что явилось причиной электрических пробоев в
изогнутом участке ВПЛ. Был проведен анализ причин возникновения пробоев, сделаны выводы о
необходимости увеличения характерного диаметра СПЭ. В результате был разработан вариант СПЭ
с характерным диаметром ~1 м. В докладе приводятся результаты его экспериментальных
исследований в составе модуля установки. Всего проведено 97 включений модуля с данной СПЭ при
4
различном зарядном напряжении его формирующих линий. Подтверждена надежная и стабильная
работа всех узлов СПЭ, а также соответствие выходных параметров модуля их расчетным
значениям. При использовании СПЭ без МИПЛ в диодной нагрузке модуля с импедансом ~3 Ом
получены импульсы с мощностью 1,5 ТВт и суммарной энергией электронов в импульсе ~80 кДж.
При использовании СПЭ в полном составе с цилиндрической МИПЛ длиной 1,6 м мощность
импульса – ~1,4 ТВт.
Э.И. Латыпов, В.З. Матвеев, А.Т. Мишустин, А.И. Моренко, М.И. Сумин, В.И. Шаповалов,
Ю.В.Гончаров, А.А.Енин, В.В.Щучкин, А.Б. Долгов Создание унифицированного транспортного
упаковочного комплекта для перевозки необлученных тепловыделяющих сборок реакторов
PWR// Международный Симпозиум по упаковке и транспортированию радиоактивных материалов
«PATRAM 2013»,Сан-Франциско, Калифорния, США, 18-23 августа 2013 г.
Доклад посвящен созданию унифицированного транспортного упаковочного комплекта (ТУК ТКС69) для перевозки необлученных тепловыделяющих сборок (ТВС-КВАДРАТ) реактора PWR,
отвечающего требованиям международных и российских правил по безопасной перевозке. ТУК ТКС69 обеспечивает безопасную перевозку двух необлученных ТВС-КВАДРАТ реактора PWR всеми
видами транспорта, кроме воздушного. На ТУК ТК-С69 Государственной корпорацией по атомной
энергии (ГК) «Росатом» выдан сертификат-разрешение на конструкцию упаковки, изготовлена
опытная партия ТУК ТК-С69 и подготовлено производство к их серийному изготовлению. В
настоящее время экспертами Швеции и Финляндии совместно с ОАО «ТВЭЛ» подготавливается
пакет документов, необходимый для проведения сертификации конструкции упаковки ТК-С69 в этих
странах.
И.П.Максимкин, А.А.Юхимчук, И.Е.Бойцов, И.Л.Малков, Р.К.Мусяев, А.Ю.Баурин, Е.В.Шевнин,
А.В.Вертей Механические свойства и водородопроницаемость сплава ХН35ВТЮ, содержащего
радиогенный гелий//10 Международная научная конференция по изучению трития и тритиевым
технологиям «TRITIUM 2013», Франция, г. Ницца, 21-25 октября 2013 г.
В докладе представлены результаты исследования проницаемости изотопов водорода через сплав
ХН35ВТЮ, содержащий радиогенный гелий, и влияние водорода и радиогенного гелия на
механические свойства данного сплава. По результатам испытаний на растяжение стандартных
цилиндрических образцов в инертной среде и в среде водорода определялось влияния водорода и
радиогенного гелия на механические свойства сплава. Методом «тритиевого трюка» были
подготовлены образцы с концентрациями 3Не 90, 230 и 560 appm. Испытания на растяжение
проводились в диапазоне температуры 293-873 К. Максимальное воздействие водорода и 3Не на
механические свойства сплава ХН35ВТЮ, выражающееся в практически полном охрупчивании
сплава и существенном снижении временного сопротивления разрыву, наблюдается при температуре
873 К на образцах с наибольшим содержанием 3Не. Исследование проницаемости изотопов водорода
проводилось в интервале температуры 673-973 К.
А.А. Юхимчук, А.С. Хапов, И.П. Максимкин, В.В. Балуев, И.Е. Бойцов, А.В.Вертей, С.К.Гришечкин,
В.Г. Киселев, И.Л. Малков, Р.К. Мусяев, В.В. Попов, Д.Т. Ситдиков Применение беспористой
керамики из Al2O3 в качестве конструкционного материала устройств, работающих с тритием
при повышенных температурах//10 Международная научная конференция по изучению трития и
тритиевым технологиям «TRITIUM 2013», Франция, г. Ницца, 21-25 октября 2013 г.
В работе представлены результаты сравнительных экспериментов по определению потоков дейтерия
через стенки камер из аустенитной нержавеющей стали AISI304 (DIN 1.4301) и из керамики Al2O3
марки F99.7. Камера представляет собой трубу Ø26×Ø22×117 мм со сферическим дном.
Установлено, что при температуре 773 К и давлении дейтерия 1200 мбар поток диффундирующего
дейтерия из стальной камеры составляет 8·10-5см3/с, а из керамической камеры не превышает
чувствительности метода измерения, которая составляет ~ 1,5·10-7 см3/с. Показано, что камера из
керамики Al2O3 выдерживает более тысячи циклов нагрева до температуры 773 К без разрушения и
потери герметичности и остается работоспособной при нагружении вплоть до 10 бар. Также
приведены результаты испытаний прототипа ловушки для обратимого хранения трития, силовой
корпус которой изготовлен из алюмооксидной керамики марки F99.7, а в качестве
гидридообразующего металла используется титан.
5
А.А. Юхимчук, Р.И. Илькаев Состояние работ по фундаментальным и прикладным
исследованиям с применением трития в РФЯЦ-ВНИИЭФ//10 Международная научная
конференция по изучению трития и тритиевым технологиям «TRITIUM 2013», Франция, г. Ницца,
21-25 октября 2013 г.
Приведен обзор работ, выполненных с участием РФЯЦ-ВНИИЭФ в области фундаментальной и
прикладной физики с применением трития в период 2007-2013 г.г. Приводятся новые физические
результаты в области исследований мюонного катализа и нейтронно-избыточных ядер, обсуждается
проект нового эксперимента по поиску магнитного момента нейтрино с использованием тритиевого
источника и гелиевого детектора. Приведено описание стенда тритиевого обеспечения для источника
нейтронов типа плазменного фокуса с интенсивностью 1013 с-1. Представлен краткий обзор
результатов исследований в области взаимодействия изотопов водорода с конструкционными
материалами.
6