ФГУП
"РОССИЙСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЯДЕРНЫЙ ЦЕНТР —
ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКИ"
РФЯЦ-ВНИИЭФ
Научно-исследовательское издание
b{orqj 19
q=!%"
2014
Стр.1
РФЯЦ-ВНИИЭФ
b{orqj 19
Часть 1
Стр.2
УДК 539.1(06)
ББК 22.38
T78
Т78
Труды РФЯЦ-ВНИИЭФ. Научно-исследовательское издание. Вып. 19.
В 2-х частях. — Саров: ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2014.
ISBN 978-5-9515-0249-0
Часть 1: Труды РФЯЦ-ВНИИЭФ. – 2014. – 323 с.: ил.
ISBN 978-5-9515-0254-4
В сборнике «Труды РФЯЦ-ВНИИЭФ» опубликованы результаты научных
исследований, а также методических и проектно-конструкторских разработок
в области прикладных задач теоретической физики, математического моделирования
физических процессов, ядерной физики, физики ядерных реакторов,
исследований по термоядерному синтезу, электрофизики, физики ускорителей,
приборов и техники эксперимента, физики лазеров, гидродинамики, реологии,
материаловедения, средств защиты от несанкционированных действий, электроники,
радиотехники, оптоэлектроники.
Главный редактор: академик РАН Р. И. Илькаев
Редакционный совет выпуска: чл.-корр. В. П. Незнамов, академик РАН Ю. А. Трутнев,
д-р физ.-мат. наук А. Н. Сизов, Е. В. Куличкова, д-р физ.-мат. наук С. Н. Абрамович,
д-р техн. наук А. И. Астайкин, д-р техн. наук Н. А. Билык, д-р техн. наук Ю. Н. Бухарев,
д-р физ.-мат. наук А. Е. Дубинов, канд. техн. наук М. В. Каминский, канд. техн. наук А. И. Коршунов,
д-р физ.-мат. наук Г. Г. Кочемасов, канд. физ.-мат. наук С. В. Маврин, канд. физ.-мат.
наук Н. Г. Макеев, д-р физ.-мат. наук Б. А. Надыкто, д-р физ.-мат. наук В. А. Раевский, канд.
физ.-мат. наук Б. П. Тихомиров, д-р техн. наук Ю. И. Файков, д-р техн. наук П. Ф. Шульженко,
Ю. М. Якимов
ISBN 978-5-9515-0254-4 (ч. 1)
ISBN 978-5-9515-0249-0
© ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2014
Стр.3
Содержание
Часть 1
Раздел 1. Прикладные задачи теоретической физики
Шаненко А. К.
Ликвидация угрозы столкновения астероида Apophis с Землей ядерным взрывом . . . . . . . .
6
Воронин Б. Л., Здорова М. В., Злобин А. М., Копкин С. В.
Расчетная оценка скорости эмиссии атомов плутония методом молекулярной динамики . . 16
Раздел 2. Математическое моделирование физических процессов
Бабанов А. В., Бельков С. А., Бондаренко С. В., Ватулин В. В., Винокуров О. А.,
Гречишкина И. Н., Змушко В. В., Измайлова Т. Б., Митрофанов Е. И., Рябикина Н. А.,
Шамраев Б. Н.
Методика МИМОЗА-НД3Д. Расчет трехмерных задач спектрального переноса
излучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30
Стенин А. М.
Явная полностью консервативная вариационная разностная схема для решения системы
уравнений газовой динамики в переменных Лагранжа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Сидоров М. Л.
Модификация алгоритма Боуэра – Уотсона генерации топологически двумерных
неструктурированных сеток в областях произвольной формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Чернышев Ю. Д., Одинцова М. А., Муругова О. О.
Алгоритмы сглаживания возмущений поля скоростей применительно к расчетам по
методике Д . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Залялов А. Н., Малькин А. Г., Огнев С. П., Рослов В. И., Рыбкин А. С., Семенов И. В.
Программный комплекс на базе гибридных вычислительных систем для расчета
критических параметров методом Монте-Карло . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
72
90
Воронин Б. Л., Здорова М. В., Копкин С. В., Ветчинников М. В., Давыдов И. А., Пронин Е. А.
Моделирование методом кластерной динамики высокоскоростного осколочного
воздействия на многослойные преграды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Софронов В. Н., Мокина К. С., Шемарулин В. Е.
Сравнительный анализ устойчивости, точности и экономичности разностных схем
молекулярной динамики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Раздел 3. Ядерная физика, физика ядерных реакторов
Илькаев Р. И., Завьялов Н. В., Колесов В. Ф., Нефедов Ю. Я., Иванин И. А.
Гибридный реактор на основе ИТЭР в качестве выжигателя плутония и младших
актинидов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
Стр.324
Кайгородов А. А., Дроздов И. Ю., Завьялов Н. В., Кувшинов М. И., Панин А. В.
Экспериментальные и расчетные исследования ядерно-физических характеристик сборок,
содержащих [237Np + 239Pu (98 %)] в активной зоне и отражатель из естественного урана . . 142
Абрамович С. Н., Таова С. М.
Вопросы электронного экранирования в основных термоядерных реакциях . . . . . . . . . . . . . 150
Генералов Л. Н., Жеребцов В. А., Таова С. М.
Оптико-модельный программный код OptModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Шмаров А. Е., Семенов В. И.
Модель световыхода органических жидких и пластмассовых сцинтилляторов для
протонов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
Генералов Л. Н., Лебедев Б. Л., Михайлюков К. Л., Виноградов Ю. И., Ливке А. В.,
Карпов И. А., Протопопов В. Н., Чиркин В. А.
Экспериментальные исследования функции отклика BGO-детектора (127×60 мм) для
гамма-квантов с E= 16,00 и 20,43 МэВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
Генералов Л. Н., Лебедев Б. Л., Михайлюков К. Л., Виноградов Ю. И., Ливке А. В.,
Карпов И. А., Протопопов В. Н., Чиркин В. А.
Результаты исследований функции отклика ВGO-детектора (127×60 мм) для гаммаквантов
с E= 16,00 и 20,43 МэВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
Раздел 4. Ускорители
Завьялов Н. В., Пунин В. Т., Гордеев В. С., Гришин А. В., Назаренко С. Т., Балакин В. А.,
Глушков С. Л., Деманов В. А., Козачек А. В., Павлов В. С., Пучагин С. Ю., Страбыкин К. В.,
Моисеевских М. А., Калашников Д. А., Спирин Д. П., Мансуров Д. О.
Результаты экспериментальных исследований системы передачи энергии типового
модуля установки «Гамма» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
Раздел 5. Электрофизика
Бабич Л. П., Залялов А. Н., Куцык И. М.
Численный анализ высокогорного (Тянь-Шань, 2010 г.) эксперимента по наблюдению
эмиссии нейтронов низких энергий, коррелированной с грозами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
Бочков Е. И., Бабич Л. П., Куцык И. М.
Численное моделирование инициирования молнии с участием лавин релятивистских
убегающих электронов, инициируемых космическим излучением . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
Бабич Л. П., Дуайер Дж. Р.
Генерация электронов низких энергий лавинами релятивистских убегающих электронов
в воздухе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
Бабич Л. П., Бочков Е. И., Донской Е. Н., Куцык И. М.
Анализ лабораторного эксперимента по наблюдению лавины убегающих электронов при
нормальных условиях в сверхсильном электрическом поле . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
Стр.325
Куцык И. М., Бабич Л. П., Донской Е. Н.
Самоподдерживающиеся лавины релятивистских убегающих электронов в поперечном
поле лидера молнии как источник атмосферных вспышек гамма-излучения и узких
биполярных радиоимпульсов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
Мокрушин В. В., Царев М. В., Забавин Е. В.
Комплексная проводимость матричных двухфазных систем при наличии зон контакта
между включениями . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Раздел 6. Плазма и термоядерный синтез
Гаранин С. Г., Ивановский А. В., Мхитарьян Л. С.
Система для инерциального термоядерного синтеза на основе рентгеновского излучения
Z-пинча, создаваемого дисковым взрывомагнитным генератором. I. Анализ условий
зажигания мишени и параметров импульса излучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
Гаранин С. Г., Ивановский А. В., Мхитарьян Л. С.
Система для инерциального термоядерного синтеза на основе рентгеновского излучения
Z-пинча, создаваемого дисковым взрывомагнитным генератором.
II. Характеристики установки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
Часть 2
Раздел 7. Физика лазеров
Богачев А. В., Гаранин С. Г., Дудов А. М., Ерошенко В. А., Куликов С. М., Микаелян Г. Т.,
Панарин В. А., Паутов В. О., Рус А. В., Сухарев С. А.
Лазер на парах цезия с диодной накачкой и прокачкой лазерной среды
по замкнутому циклу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
Ватулин В. В., Гаспарян П. Д., Жидков Н. В., Марцовенко Д. Н., Суслов Н. А., Тачаев Г. В.,
Цой Е. С.
Исследование генерации линейчатого рентгеновского излучения в лазерной плазме
различных материалов на установке «Искра-5» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
Виноградов А. В., Гаганов В. Е., Гаранин С. Г., Жидков Н. В., Кротов В. А.,
Мартыненко С. П., Поздняков Е. В., Соломатин И. И.
Силовой усилитель на неодимовом стекле импульсно-периодического лазера . . . . . . . . . . . 344
Рогожников Г. С., Рукавишников Н. Н., Костюнин Р. Ю., Мишина И. В.
Система формирования высокоэнергетичных фемтосекундных лазерных импульсов
с наклонным волновым фронтом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
Гаранин С. Г., Рогожников Г. С., Рукавишников Н. Н., Соколовский С. В., Сухарев С. А.
Высокочастотная модуляция лазерного излучения с помощью чирпированных лазерных
импульсов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354
Великанов С. Д., Зарецкий Н. А., Порубов Р. В.
Применение неустойчивого оптического резонатора в малогабаритном электроразрядном
лазере . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362
284
Стр.326
Мухин А. В., Великанов С. Д., Фролов Ю. Н.
Исследование акустооптического фильтра на парателлурите в двухмикронной области . . . 370
Мухин А. В., Великанов С. Д., Фролов Ю. Н.
Внутрирезонаторное управление спектральными и временными характеристиками
Но:YAG лазера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
Хохлов С. В., Богачев В. А., Волков В. А., Гаранин С. Г., Маначинский А. Н.,
Колтыгин М. О., Куликов С. М., Стариков Ф. А., Сухарев С. А., Тютин С. В.
Динамическая фазовая коррекция пучка непрерывного лазера в замкнутой бессенсорной
адаптивной системе с помощью стохастического градиентного алгоритма . . . . . . . . . . . . . . 380
Богачев В. А., Волков В. А., Гаранин С. Г., Маслов Н. В., Стариков Ф. А.
Особенности адаптивной лазерной локации космического мусора с неровной
поверхностью . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392
Волков В. А., Волков М. В., Гаранин С. Г., Долгополов Ю. В., Копалкин А. В.,
Куликов С. М., Стариков Ф. А., Сухарев С. А., Тютин С. В., Хохлов С. В.
Динамическая фазировка многоканального непрерывного лазерного излучения
с использованием стохастического градиентного алгоритма . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404
Гаранин С. Г., Голубев А. И., Повышев В. М., Стариков Ф. А., Шнягин Р. А.
Альтернативные методы управления широкоапертурным адаптивным зеркалом установки
«Луч» и определение его предельных возможностей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416
Пикулев А. А., Влох Г. В., Лимарь Ю. М., Синянский А. А., Фролова С. В., Цветков В. М.
Определение энерговклада в кюветах лазеров с ядерной накачкой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426
Бельков С. А., Шаров О. О.
Моделирование экспериментов по исследованию спектральных пробегов рентгеновского
излучения на лазерной установке «Искра-5» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442
Раздел 8. Приборы и техника эксперимента
Донской Е. Н., Завьялов Н. В., Залялов А. Н., Иванин И. А., Калуцкий А. В., Картанов С. А.,
Копкин А. Ю., Ларин Д. Е., Леонтьев В. Н., Потапин В. И., Ситников Н. П., Смирнова О. Н.,
Тарантасов В. П., Таценко М. В., Тельнов А. В., Царегородцев А. Г.
Измерения функций рассеяния линии по изображению щелевого пучка тормозного
излучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454
Огородников В. А., Михайлов А. Л., Пешков В. В., Богданов Е. Н., Родионов А. В., Седов А. А.,
Федоров А. В., Назаров Д. В., Финюшин С. А., Дудоладов В. И., Ерунов С. В., Бликов А. О.
О влиянии проводимости ударно-сжатого газа на регистрацию параметров движения
лайнера с помощью интерферометрических методов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464
Раздел 9. Гидродинамика и реология
Георгиевская А. Б., Раевский В. А.
Приближенные соотношения для расчета характеристик выброса частиц со свободной
поверхности вещества под воздействием ударной волны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476
Стр.327
Жерноклетов М. В., Ковалев А. Е., Комиссаров В. В., Новиков М. Г., Зохер М. Э., Черне Ф. Д.
Исследование фазовых превращений церия в ударно-волновых экспериментах . . . . . . . . . . 486
Невмержицкий Н. В., Сотсков Е. А., Сеньковский Е. Д., Кривонос О. Л., Половников А. А.,
Левкина Е. В.
Развитие турбулентного перемешивания на границе газ–жидкость
с фазовым переходом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 498
Огородников В. А., Кондрашенко А. В., Мочалов М. А., Пелесков С. А., Андросов Ю. Н.,
Ерунов С. В., Пешков В. В., Бликов А. О., Фунтиков А. И.
Среднемасштабный эксперимент с получением прототипного расплава массой ~100 кг
и исследование его взаимодействия с бетоном . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
504
Пушков В. А., Абакумов А. И., Юрлов А. В., Кальманов А. В., Седов А. А., Родионов А. В.
Реакция ВВ на основе октогена на низкоскоростное нагружение стальным
цилиндрическим ударником . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 512
Федоров А. В., Михайлов А. Л., Антонюк Л. К., Назаров Д. В., Финюшин С. А.
Определение параметров зоны химической реакции, состояний пика Неймана
и Чепмена – Жуге в гомогенных и гетерогенных ВВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 518
Васин М. Г., Завьялов Н. В., Иванов К. А., Игнатьев Ю. В., Конкин А. С., Лахтиков А. Е.,
Моровов А. П., Пунин В. Т., Учаев А. Я.
Исследования динамического разрушения материалов под действием фемтосекундных
лазерных импульсов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
528
Баранов В. К., Бельков С. А., Гаранин С. Г., Голубинский А. Г., Корсакова Е. И.,
Кочемасов Г. Г., Кукушкин А. В., Мазанов В. А., Надежин С. С., Ольхов О. В.,
Сиренко А. В., Степушкин С. Н., Сюндюков А. Ю., Хатункин В. Ю., Шувалова Е. В.
Оптогетеродинные измерения скорости полета пластин, метаемых взрывом ВВ . . . . . . . . . 538
Учаев А. Я., Сельченкова Н. И., Кошелева Е. В., Жабыка Л. В.
Влияние легирующих элементов на поведение металлов в динамическом диапазоне
долговечности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Раздел 10. Изотопы водорода – физическая химия, безопасность, экология
Голубева В. Н., Мирясов А. С., Стеньгач А. В., Постников А. Ю., Казаковский Н. Т.
Изготовление металлотритиевых (дейтериевых) мишеней для нейтронных генераторов. . . 556
Раздел 11. Материаловедение
Пасечник М. П., Быкова Э. В., Дорофеев А. А.
Влияние зольных микросфер на свойства жесткого пенополиуретана марки ППУ-240-2 . .
Раздел 12. Средства защиты от несанкционированных действий
Немченко И. А., Жердин О. А., Николаев Д. Б., Силаев А. Г., Новиков А. В.
Моделирование процессов функционирования информационных систем управления. . . . . 574
548
562
Стр.328
Немченко И. А., Запонов Э. В., Мартынов А. П., Николаев Д. Б., Шорохов А. Д.
Построение отказоустойчивых систем для обеспечения надежного функционирования
комплексов вооружения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
582
Александров Ю. В., Елагин С. В., Фомченко В. Н.
Функциональный анализ комплексной системы защиты важных и потенциально опасных
объектов и разработка модели функционального взаимодействия составляющих
подсистем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 590
Александров Ю. В., Елагин С. В., Фомченко В. Н.
Научно-методический аппарат обоснования выбора действующих защитных механизмов
системы защиты важных и потенциально опасных объектов он несанкционированного
управления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 598
Масягин А. М., Хлестков С. М., Пиголкин А. В., Моисеев А. А., Калимуллин В. Г.
Модель коррекции ошибок при передаче информации в низкопроизводительных
системах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Пиголкин А. В., Масягин А. М., Хлестков С. М., Латыпов Т. И., Писецкий В. В.
Способ формирования информационной посылки для передачи по беспроводным линиям
связи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
610
614
Скрябин С. А., Астайкин А. И., Ведерников В. Л., Кривошеев О. В., Трищенков А. В.
Минимизация числа сетевых лицензий программного обеспечения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 618
Гончаров С. Н., Мартынов А. П., Шишкин Г. И.
Многоканальные иерархические запорные системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 626
Раздел 13. Разработка аппаратуры и новых промышленных технологий
Афанасьев В. А., Бадыгеев А. А., Беловодский Л. Ф., Кужель М. П., Кустова Г. П.,
Морозова Т. А., Румянцева Ю. Н., Сухаренко В. И., Тагиров Р. М., Царева С. М.
Способ снижения пожаровзрывоопасности и токсичности газовых сред контейнеров для
потенциально опасных грузов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 636
Авторский указатель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
644
Стр.329
Труды РФЯЦ-ВНИИЭФ
Научно-исследовательское издание
Выпуск 19
В 2-х частях
Редакторы, корректоры Н. Ю. Зимакова, Н. Ю. Костюничева
Компьютерная подготовка оригинала-макета Н. А. Лештаева, М. С. Мещерякова
Подписано в печать 21.02.2014 Формат 6084/8 Печать офсетная
Усл. печ. л. 75,9 Уч.-изд. л. 54 Тираж 200 экз. Зак. тип. 932-2013
Отпечатано в Издательско-полиграфическом комплексе ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»
607188, г. Саров Нижегородской обл., ул. Силкина, 23
Стр.330