Наукові роботи. Навчально-науковий інститут "Фізико-технічний факультет"
Постійне посилання колекціїhttps://ekhnuir.karazin.ua/handle/123456789/1172
Переглянути
6 результатів
Результати пошуку
Документ Материалы и пробоподготовка для моделирования сверхкритической флюидной экстракции урана в среде диоксида углерода(Харкiвський нацiональний унiверситет iм. В.Н. Каразiна, 2012) Борц, Б.В.; Гончаров, И.Г.; Мазилов, А.В.; Скоромная, С.Ф.; Ткаченко, В.И.Дано описание установки сверхкритической флюидной экстракции комплексов урана в среде диоксида углерода, а также измерительного оборудования для проведения анализа исследуемых материалов. Описан метод отбора гранитов, которые используются для моделирования материалов отвалов техногенных месторождений или отработавшего ядерного топлива атомных реакторов. Дано описание метода пробоподготовки и анализа экстракта на содержание урана. На примере марок гранитов с повышенным содержанием урана показано, что методы отбора образцов исходного материала и пробоподготовки могут быть использованы для моделирования сверхкритической флюидной экстракции диоксидом углерода комплексов урана из материалов атомной энергетики. A description of the installation for the supercritical fluid extraction of uranium complexes in the carbon dioxide medium, as well as instrumentation for the analysis of the test materials are presented. A method of selection of granites, which are used to modeling the material of technogen dumps of nuclear power or nuclear fuel of nuclear reactors are described. A description of the method of sample preparation and analysis of extracts on maintenance of the uranium are presented. On the example of the different kinds of granites with elevated content of the uranium it is shown that the methods of sampling and sample preparation of the starting material can be used for modeling of supercritical fluid extraction with carbon dioxide complexes of uranium from materials of nuclear power. Дано опис установки надкритичної флюїдної екстракції комплексів урану в середовищі діоксиду вуглецю, а також вимірювального устаткування для проведення аналізу досліджуваних матеріалів. Описано метод відбору гранітів, які використовуються для моделювання матеріалів відвалів техногенних родовищ або відпрацьованого ядерного палива атомних реакторів. Дано опис методу пробопідготовки і аналізу екстракту на вміст урану. На прикладі марок гранітів з підвищеним вмістом урану показано, що методи відбору зразків вихідного матеріалу і пробопідготовки можуть бути використані для моделювання надкритичної флюїдної екстракції діоксидом вуглецю комплексів урану з матеріалів атомної енергетики.Документ Formation of associates from nanosized complexes of uranium in the water - supercritical carbon dioxide system(Харкiвський нацiональний унiверситет iм. В.Н. Каразiна, 2012) Borts, B.V.; Skoromnaya, S.F.; Tkachenko, V.I.; Борц, Б.В.; Скоромна, С.Ф.; Ткаченко, В.І.The paper describes the results from studies into the role of water in the formation of associates from nanosized complexes of uranium in a supercritical carbon dioxide (SC CO2) medium. It has been demonstrated experimentally that water in the SC CO2 exists in the form of microdrops. It is found that at a pressure of 10 MPa and a temperature of 40°C the UO2(NO3)2∙2(C4H9O)3PO complex may take on hydrophilic properties. The conclusion is made that in that event the mentioned complex would concentrate in water microdrops. The concentration of the complex in water microdrops gives rise to the formation of associates, the size of which is determined by microdrop dimensions. Наведено результаті дослідження ролі води в утворенні асоціатів з наноразмірних комплексів урану в середовищі НК СО2. Експериментально показано, що вода в НК СО2 існує у вигляді мікрокрапель. Відзначено, що при тиску 10 МПа й температурі 40 °С комплекс UO2(NO3)2•2(C4H9O)3PO може придбавати гідрофільні властивості. Зроблено висновок про те, що внаслідок придбання цим комплексом гідрофільних властивостей він буде концентруватися в мікрокраплях води. Концентрування комплексу в мікрокраплях води приводить до утворення в системі асоціатів, розмір яких визначається розміром мікрокрапель. Приведены результате исследования роли воды в образовании ассоциатов из наноразмерных комплексов урана в среде СК СО2. Экспериментально показано, что вода в СК СО2 существует в виде микрокапель. Отмечено, что при давлении 10 МПа и температуре 40 °С комплекс UO2(NO3)2∙2(C4H9O)3PO может приобретать гидрофильные свойства. Сделан вывод о том, что вследствие приобретения этим комплексом гидрофильных свойств он будет концентрироваться в микрокаплях воды. Концентрирование комплекса в микрокаплях воды приводит к образованию в системе ассоциатов, размер которых определяется размером микрокапель.Документ Влияние воды на эффективность сверхкритической СО2 экстракции урана из природных минералов(Харкiвський нацiональний унiверситет iм. В.Н. Каразiна, 2012) Борц, Б.В.; Казаринов, Ю.Г.; Сиренко, С.А.; Скоромная, С.Ф.; Ткаченко, В.И.Приведены экспериментальные данные по исследованию влияния воды на эффективность сверхкритической флюидной экстракции углекислым газом (СФЭ-CO2) комплексов урана из природных минералов при давлениях углекислого газа до 20,0 МПа и температурах до 45°С. Экспериментально показано, что зависимость эффективности экстракции от количества воды имеет пиковый характер, т.е. при определенных давлении и температуре эффективность экстракции максимальна. Определены условия, при которых достигается максимальная эффективность СФЭ-CO2 комплексов урана. Предложена двухуровневая модель для описания СФЭ - СО2 экстракции воды. Модель имеет хорошее качественное и количественное соответствие с экспериментальными данными. Предложена двойная двухуровневая модель для описания СФЭ - СО2 экстракции комплекса урана в присутствии воды. С использованием двойной модели аналитически описано наблюдаемое в эксперименте уменьшение эффективности экстракции комплекса урана с увеличением количества свободной воды. В рамках двойной модели подтверждено, что максимальная эффективность экстракции достигается для количества воды, полностью связанной комплексом урана, и соответствующего ее пределу растворимости в сверхкритическом СО2. Предложенные модели позволили оценить величины вероятностей индуцированных переходов в двухуровневых системах. Experimental data on investigation of water effect on efficiency of supercritical fluid extraction by carbon dioxide (SFE-CO2) of uranium complexes from nature minerals at carbon dioxide pressure to 20.0 MPa and temperature to 45oC are presented. It is shown that dependence of extraction efficiency on water quantity has the peak pattern, that is, under specific pressure and temperature the efficiency of extraction is maximal. Conditions under which the maximal efficiency of SFE-CO2 complexes of uranium is attained are determined. Two level model for description of SFE-CO2 extraction of water is proposed. The proposed model corresponds well with experimental data. Double two level model for description of SFE-CO2 extraction of uranium complex in the presence of water is proposed. The experimentally observed decrease of uranium complex extraction efficiency with the increase of free water quantity is described analytically by the use of double model. It is confirmed in the frame of double model that the maximum efficiency of extraction is attained for water quantity completely bounded by uranium complex and corresponding to its limit of solubility in supercritical CO2. The proposed models allowed evaluate the values of probability of induced transitions in two-level systems.Документ Экспериментальное исследование динамики пузырьков воздуха в воде при быстрой декомпрессии(Харкiвський нацiональний унiверситет iм. В.Н. Каразiна. V.N. Karazin Kharkiv National University, 2012) Борц, Б.В.; Казаринов, Ю.Г.; Скоромная, С.Ф.; Ткаченко, В.И.; Borts, B.V.; Kazarinov, Y.G.; Skoromnaya, S.F.; Tkachenko, V.I.Экспериментально исследованы процессы выброса пузырьков воздуха из водопроводной воды при ее быстрой декомпрессии. Эксперименты проведены на экспериментальной установке, представляющей собой ячейку высокого давления с полезным объемом 10,6 см3. Ячейка выдерживает давление до 20 МПа. Быстрая декомпрессия достигалась прорывом алюминиевых фольг в результате медленного подъема давления в ячейке с помощью поршня. Прорыв фольг происходил при давлении, которое задавалось определенным количеством фольг. Показано, что сжатый до давления 10 МПа отдельный пузырек после быстрой декомпрессии к моменту времени t = 0,33 с резко возрастает в объеме. В дальнейшем, при t > 0,5 c крупные пузырьки медленно поглощают расположенные поблизости мелкие пузырьки воздуха. На больших временах, при t > 3 с, процесс выброса и перераспределения газовых пузырьков завершается. Показано качественное соответствие теоретических расчетов полученным в работе экспериментальным результатам. The processes of air bubbles emission in a tap water at the fast decompression are experimentally investigated. Experiments were carried out on the experimental setup - a high-pressure cell with a useful volume of 10.6 cm3. The cell can withstand pressures up to 20 MPa. Rapid decompression was achieved by tearing the aluminum foils due to the slow rise of pressure in the cell by the plunger. The tearing of foils began at a pressure, which was set by a certain number of foils. It is shown that volume of a single bubble compressed to 10 MPa after a rapid decompression at time t = 0.33 s sharply increases. Further at t > 0.5 s large bubbles slowly absorb the nearby small air bubbles. At large time scale (t >3 s) the process of release and redistribution of gas bubbles is completed. A qualitative agreement of theoretical calculations with obtained experimental results is shown. Експериментально досліджені процеси викиду пухирців повітря з водопровідної води при її швидкій декомпресії. Експерименти проведені на експериментальній установці, що представляє собою осередок високого тиску з корисним об‘ємом 10,6 см3. Осередок витримує тиск до 20 МПа. Швидка декомпресія досягалася проривом алюмінієвих фольг в результаті повільного підйому тиску в осередку за допомогою поршня. Прорив фольг відбувався при тиску, який задавався певною кількістю фольг. Показано, що стислий до тиску 10 МПа окремий пухирець після швидкої декомпресії до моменту часу t = 0,33 с різко зростає в об‘ємі. Надалі, при t > 0,5 c великі пухирці повільно поглинають розташовані поблизу дрібні пухирці повітря. На більших часах, при t > 3 с, процес викиду й перерозподілу газових пухирців завершується. Показано якісну відповідність теоретичних розрахунків отриманим у роботі експериментальним результатам.Документ Virtual nitgrogen dioxide molecule dissociation in external electromagnetic fields(Харкiвський нацiональний унiверситет iм. В.Н. Каразiна. V.N. Karazin Kharkiv National University, 2011) Alforova, A.V.; Borts, B.V.; Tkachenko, V.I.; Алфьорова, О.В.; Борц, Б.В.; Ткаченко, В.І.The model is proposed for describing a real nitrogen dioxide molecule by its two-dimensional analog, namely, the virtual molecule (VM). The proposed VM model provides the condition of coincidence between the fundamental eigenfrequencies of the real molecule and its virtual analog. The other VM parameters (bond length and atomic mass) are renormalized so that the molecule should steadily exist for a long time interval. Linear dynamics of VM atoms in the field of a monochromatic electromagnetic wave has been investigated. It is shown that under the action of an external electromagnetic field on the molecule at a resonance frequency, secular modes of vibrations are observed. The last ones are characterized by a time-linear growth of atomic oscillation amplitudes. The influence of the turn on of an external force at the time of stabilization of eigenfrequencies of the VM on the stability of VM atomic oscillations were made. It is shown that in some cases breaking of one of the VM bonds inevitably leads to the VM dissociation as a whole. As a result of numerical simulation, it has been established that the bond breaking has a threshold character, i.e., dissociation is not observed at the external force, which is below a certain value. In the region of forces exceeding the threshold values, the variation in the external electromagnetic field frequency is insensitive to the resonance effects that are due to the presence of dedicated frequencies of the VM. It is demonstrated that in the region, where the N – O bond breaking always takes place, there exist the O – O bond stability islands. Optimum parameters of VM dissociation have been determined. У роботі запропонована модель опису реальної молекули двоокису азоту її двовимірним аналогом - віртуальною молекулою (ВМ). У запропонованій моделі ВМ забезпечена умова збігу основних власних частот молекули і її аналога. Інші параметри ВМ (довжина зв'язків і маси атомів) перенормовані таким чином, щоб молекула стійко існувала тривалий інтервал часу. Досліджено лінійну динаміку атомів ВМ у полі монохроматичної електромагнітної хвилі. Показано, що при впливі зовнішнього електромагнітного поля на молекулу на резонансній частоті спостерігаються секулярні режими коливань, які характеризуються лінійним у часі ростом амплітуд коливань атомів. Досліджено вплив включення зовнішньої сили в момент установлення власних коливань ВМ на стійкість коливань її атомів. Показано, що в деяких випадках розрив однієї зі зв'язків ВМ неминуче призводить до її розпаду в цілому. У результаті чисельного моделювання встановлено, що розрив зв'язків має граничний характер, тобто дисоціація не спостерігається при зовнішній силі, меншої певного значення. В області сил, що перевищують граничні, варіювання частоти зовнішнього електромагнітного поля не відчутно до резонансних ефектів, обумовленим наявністю виділених частот у ВМ. Показано, що в області, де завжди відбувається розрив зв'язку, існують острівці стабільності. Визначено оптимальні параметри дисоціації ВМ. В работе предложена модель описания реальной молекулы двуокиси азота ее двумерным аналогом – виртуальной молекулой (ВМ). В предложенной модели ВМ обеспечено условие совпадения основных собственных частот молекулы и ее аналога. Остальные параметры ВМ (длина связей и массы атомов) перенормированы таким образом, чтобы молекула устойчиво существовала длительный интервал времени. Исследована линейная динамика атомов ВМ в поле монохроматической электромагнитной волны. Показано, что при воздействии внешнего электромагнитного поля на молекулу на резонансной частоте наблюдаются секулярные режимы колебаний, которые характеризуются линейным во времени ростом амплитуд колебаний атомов. Исследовано влияние включения внешней силы в момент установления собственных колебаний ВМ на устойчивость колебаний ее атомов. Показано, что в некоторых случаях разрыв одной из связей ВМ неизбежно приводит к ее распаду в целом. В результате численного моделирования установлено, что разрыв связей имеет пороговый характер, т.е. диссоциация не наблюдается при внешней силе, меньшей определенного значения. В области сил, превышающих пороговые, варьирование частоты внешнего электромагнитного поля не чувствительно к резонансным эффектам, обусловленным наличием выделенных частот у ВМ. Показано, что в области, где всегда происходит разрыв связи N – O, существуют островки стабильности связи O – O. Определены оптимальные параметры диссоциации ВМ.Документ Стационарные состояния и автомодельная динамика газовых пузырьков в жидких средах при уменьшении внешнего давления(Харкiвський нацiональний унiверситет iм. В.Н. Каразiна, 2011) Борц, Б.В.; Скоромная, С.Ф.; Ткаченко, В.И.Получена система уравнений, описывающая фазовые превращения первого рода в различных средах с образованием газовых пузырьков. В предложенной системе уравнений учтены конвективные слагаемые в пространстве размеров пузырьков, которые преобразуют кинетическое уравнение для пузырьков в дивергентную форму с добавлением слагаемого, пропорционального функции распределения пузырьков в жидкости. Исследованы стационарные состояния газовых пузырьков в жидкости и их автомодельная динамика при уменьшении во времени по степенному закону внешнего давления. A system of equations describing the first-order phase transitions in various media with the formation of gas bubbles is obtained. The convective terms in the space of bubble size, which convert the kinetic equation for the bubbles in a divergence form, with the addition of term proportional to the bubbles distribution function in a liquid is taken into account in the proposed system of equations. The steady state of the gas bubbles in the liquid and its self-similar dynamics at a time-decreasing external pressure under the power law is investigated. Отримано систему рівнянь, що описує фазові перетворення першого роду в різних середовищах з утворенням газових пухирців. У запропонованій системі рівнянь враховані конвективні доданки в просторі розмірів пухирців, які перетворюють кінетичне рівняння для пухирців у дивергентну форму з додаванням доданка, пропорційного функції розподілу пухирців у рідині. Досліджено стаціонарні стани газових пухирців у рідині і їх автомодельна динаміка при зменшенні в часі за степеневим законом зовнішнього тиску.