Error processing SSI file

Некоторые итоги развития научных направлений кафедры

О научном сотрудничестве кафедры с учебными и исследовательскими коллективами Уральского региона, страны и зарубежья свидетельствуют следующие факты.

После завершения аспирантуры ряд наших молодых кандидатов (В.Н. Чуканов, С.Ф. Борисов, И.Г. Неудачин, А.Н. Вараксин) прошли стажировки в ведущих научных центрах США, Франции, Италии.

Выполнение проводимых кафедрой прикладных исследований осуществлялось совместно с рядом ведущих научно-технических центров страны, в их числе УЭХК, НИКИЭТ и его Свердловский филиал, Сухумский физико-технический институт, НИИ "Автоматика" г. Екатеринбург и многие другие. Для укрепления научных связей и использования научного потенциала кафедры в 1983 году совместным решением Минвуза и Минсредмаша СССР на кафедре была создана отраслевая научно-исследовательская лаборатория, в которой выполнялись исследования по договорам с предприятиями Минсредмаша СССР.

В настоящее время исследования, проводимые на кафедре осуществляются как в рамках уже сложившихся научных направлений, так и в смежных областях.

В последнее время интересы теоретической группы кафедры (научный руководитель проф. В.Д. Селезнев) сместились в сторону синергетики - исследования характера протекания неустойчивых процессов: изучаются явления самоорганизации систем с нелинейными связями (докторант Косов В.Н.), определяются условия возникновения конвекции и турбулентных течений (доц. Мелких А.В., доц. Александров О.В.), моделируются переходы гранного роста кристаллов в дендритный рост (аспиранты Мартюшев Л.М., Кузнецова И.Е.). Основная цель этой группы исследований состоит в поиске основополагающих критериев, определяющих пути эволюции систем в точке неустойчивости. Показано, что для ряда исследованных кинетических фазовых переходов таким критерием является наибольшее производство энтропии.

Перспективы дальнейшего развития этого направления связаны как с расширением круга изучаемых кинетических фазовых переходов, так и с установлением их общих закономерностей. Работа поддерживается грантом РФФИ.

Одновременно получили развитие работы, направленные на оптимизацию центробежного разделения изотопов. Разрабатывается теоретическая модель переноса и разделения изотопов в высокоскоростной газовой центрифуге, учитывающая разреженную область на основе кинетического уравнения Больцмана. Созданные пакеты программ используются на Уральском электрохимическом комбинате при проектировании центрифуг (докторант Токманцев В.И., инж. Иванов А.Г., проф. Селезнев В.Д., проф. Породнов Б.Т., асп. Шведов Ф.Н.).

Проблему теплопереноса и предсказания температурных полей в газовых центрифугах решают доц. Александров О.Е. и асп. Звонарев К.В.

Под руководством проф. Палкина В.А. проводятся работы по научному направлению "Моделирование и оптимизация процессов разделения изотопов в каскадах центрифуг". Им разработаны особенности теории каскадов элементов с большим эффектом обогащения, найдены обобщения классических решений для потенциала разделения и разделительной способности, предложены эффективные методы построения оптимальных каскадов с произвольно заданными коэффициентами разделения ступеней.

Аспирантом Ненашевым С.В. исследованы свойства каскадов и предложены решения различных задач повышения экономической эффективности производства обогащенного урана, разработан пакет программ расчета гидравлики центробежных стендов для разделения стабильных изотопов.

В научной группе ведутся также работы по созданию математического аппарата расчета и оптимизации многотрубных каскадов (Розенбаум А.Е.), плоских каскадов (Субботин С.Г.) и разделения многокомпонентных смесей.

Дальнейшее развитие получило научное направление "Диффузия, растворимость и межчастичные взаимодействия в системе газ-несовершенный кристалл", возглавляемое проф., д.ф.-м.н. Купряжкиным А.Я.

Круг научных интересов группы, работающей в этом направлении, достаточно обширен, но на сегодняшний день усилия аспирантов и сотрудников сосредоточены на развитии оригинального высокочувствительного метода - высокотемпературной гелиевой дефектоскопии кристаллов, позволяющей получать не только характеристики точечных дефектов на уровне термических вакансий, но также и следить за распадом и образованием примесно-вакансионных кластеров при относительно высоких температурах.

В направлении исследования межчастичных взаимодействий продолжается совершенствование нового метода восстановления "статического" потенциала взаимодействия в системе газ-ионы. Возможности метода значительно расширились с привлечением к этим задачам методов машинного моделирования: молекулярной статики, молекулярной динамики (Некрасов К.А.).

Экспериментальные исследования взаимодействия гелия с высокодефектными кристаллами (аспиранты Дудоров А.Г., Жиганов А.Н.), включая суперионные проводники, структурные аналоги ядерного топлива, у которых при температурах меньше температуры плавления кристалла одна из подрешеток плавится, позволили получить ряд оригинальных результатов, подтверждающих ранее полученные данные о химическом характере взаимодействия гелия с кристаллами (аномально высокие энергии связи гелия с ионами кристаллов). Полученные выводы были подтверждены также квантово-химическими расчетами, проведенными совместно с сотрудниками ИХТТ УрО РАН (с.н.с. Рыжков М.В.).

Последний вопрос принципиально важен как в задачах разработки геттеров для изотопов гелия, разработке методов гелиевого легирования кристаллов, так и в решении вопросов материаловедения ядерных и термоядерных реакторов.

Работа группы ранее поддерживалась РФФИ, частично УЭХК. Сейчас поступило предложение о поддержке работ от одного из государственных научных центров РФ.

П.В. Волобуев в качестве зам. директора ИПЭ УрО РАН (по совместительству) занимается комплексом вопросов, связанных с разработкой и научным обеспечением Государственной и федеральной программ социальной и радиационной реабилитации населения и территорий Уральского региона, пострадавших от радиационных аварий. Он является руководителем работ по оценке ущерба, нанесенного региону.

В современных условиях важное значение имеет совершенствование системы образования. За последние годы под руководством Г.П. Николаева при активнейшем участии А.Э. Лойко, А.В. Гоглачева, О.В. Писаревой и др. успешное развитие получило научно-методическое направление, связанное с разработкой новых информационных технологий обучения. Созданные автоматизированные учебные курсы по физико-математическим и естественно-научным дисциплинам имеют самое непосредственное отношение к совершенствованию учебного процесса, внедряются в высшей школе и общеобразовательных учреждениях в виде обучающих и тест-программ. Результаты исследований являются предметом выполняемых диссертационных работ.

В результате выполнения научных исследований на кафедре ежегодно публикуется около 30 работ, средний годовой объем хоздоговорных поступлений составляет 300 000 руб.

Error processing SSI file