Моделювання кінетичних процесів та оптичних і нейтронних властивостей запиленої плазми благородних газів при збудженні продуктами поділу ядер
A model of kinetic processes in the argon-xenon gas plasma with the admixture of uranium nanoclusters is developed. This dusty plasma seems to be perspective as an active laser medium in the technologies of direct conversion of the nuclear energy into coherent light. The process of formation of quas...
Збережено в:
| Дата: | 2022 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2022
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2021421 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2021421 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2022-02-03T09:29:57Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
- |
| spellingShingle |
- Budnik, A.P. Deputatova, L.V. Fortov, V.E. Lunev, V.P. Vladimirov, V.I. Моделювання кінетичних процесів та оптичних і нейтронних властивостей запиленої плазми благородних газів при збудженні продуктами поділу ядер |
| topic_facet |
- - |
| format |
Article |
| author |
Budnik, A.P. Deputatova, L.V. Fortov, V.E. Lunev, V.P. Vladimirov, V.I. |
| author_facet |
Budnik, A.P. Deputatova, L.V. Fortov, V.E. Lunev, V.P. Vladimirov, V.I. |
| author_sort |
Budnik, A.P. |
| title |
Моделювання кінетичних процесів та оптичних і нейтронних властивостей запиленої плазми благородних газів при збудженні продуктами поділу ядер |
| title_short |
Моделювання кінетичних процесів та оптичних і нейтронних властивостей запиленої плазми благородних газів при збудженні продуктами поділу ядер |
| title_full |
Моделювання кінетичних процесів та оптичних і нейтронних властивостей запиленої плазми благородних газів при збудженні продуктами поділу ядер |
| title_fullStr |
Моделювання кінетичних процесів та оптичних і нейтронних властивостей запиленої плазми благородних газів при збудженні продуктами поділу ядер |
| title_full_unstemmed |
Моделювання кінетичних процесів та оптичних і нейтронних властивостей запиленої плазми благородних газів при збудженні продуктами поділу ядер |
| title_sort |
моделювання кінетичних процесів та оптичних і нейтронних властивостей запиленої плазми благородних газів при збудженні продуктами поділу ядер |
| title_alt |
Simulation of Kinetic Processes, Optical and Neutron Properties of the Nuclear-Excited Dusty Plasma of Noble Gases |
| description |
A model of kinetic processes in the argon-xenon gas plasma with the admixture of uranium nanoclusters is developed. This dusty plasma seems to be perspective as an active laser medium in the technologies of direct conversion of the nuclear energy into coherent light. The process of formation of quasistationary states in plasma and the influence of uranium nanoclusters are considered in the developed mathematical model of the kinetic processes in the argon-xenon gas excited by nuclear fission fragments. The suggested system of equations allows one to describe the kinetic processes in the plasma with presence of the uranium dust in a self-consistent way. The model include the evolutionary equations for the distribution function of electron velocities and for concentrations of a different components of plasma, including charged uranium nanoclusters. The model takes 44 components of plasma and 507 plasma-chemical processes into account. The method of solution of such equations is suggested, and the program complex realizing this method is developed. The influence of the dust concentration on the optical and neutronic properties of the plasma media is studied in calculations. The calculation of the neutron multiplication factor for the laser active infinite medium containing uranium dust particles is performed with the use of MCNP-5 code. The neutron cross-sections needed for calculations were taken from the ENDF/b-VI library. The attenuation of electromagnetic waves by uranium dust particles was calculated in the frame of the Mie theory for various spherical particle sizes and different wavelengths. Real and imaginary parts of the refraction coefficient for uranium needed for this calculation were taken from the experimental and theoretical works. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2022 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2021421 |
| work_keys_str_mv |
AT budnikap simulationofkineticprocessesopticalandneutronpropertiesofthenuclearexciteddustyplasmaofnoblegases AT deputatovalv simulationofkineticprocessesopticalandneutronpropertiesofthenuclearexciteddustyplasmaofnoblegases AT fortovve simulationofkineticprocessesopticalandneutronpropertiesofthenuclearexciteddustyplasmaofnoblegases AT lunevvp simulationofkineticprocessesopticalandneutronpropertiesofthenuclearexciteddustyplasmaofnoblegases AT vladimirovvi simulationofkineticprocessesopticalandneutronpropertiesofthenuclearexciteddustyplasmaofnoblegases AT budnikap modelûvannâkínetičnihprocesívtaoptičnihínejtronnihvlastivostejzapilenoíplazmiblagorodnihgazívprizbudženníproduktamipodíluâder AT deputatovalv modelûvannâkínetičnihprocesívtaoptičnihínejtronnihvlastivostejzapilenoíplazmiblagorodnihgazívprizbudženníproduktamipodíluâder AT fortovve modelûvannâkínetičnihprocesívtaoptičnihínejtronnihvlastivostejzapilenoíplazmiblagorodnihgazívprizbudženníproduktamipodíluâder AT lunevvp modelûvannâkínetičnihprocesívtaoptičnihínejtronnihvlastivostejzapilenoíplazmiblagorodnihgazívprizbudženníproduktamipodíluâder AT vladimirovvi modelûvannâkínetičnihprocesívtaoptičnihínejtronnihvlastivostejzapilenoíplazmiblagorodnihgazívprizbudženníproduktamipodíluâder |
| first_indexed |
2025-10-02T01:18:04Z |
| last_indexed |
2025-10-02T01:18:04Z |
| _version_ |
1851765328576512000 |
| spelling |
ujp2-article-20214212022-02-03T09:29:57Z Simulation of Kinetic Processes, Optical and Neutron Properties of the Nuclear-Excited Dusty Plasma of Noble Gases Моделювання кінетичних процесів та оптичних і нейтронних властивостей запиленої плазми благородних газів при збудженні продуктами поділу ядер Budnik, A.P. Deputatova, L.V. Fortov, V.E. Lunev, V.P. Vladimirov, V.I. - - A model of kinetic processes in the argon-xenon gas plasma with the admixture of uranium nanoclusters is developed. This dusty plasma seems to be perspective as an active laser medium in the technologies of direct conversion of the nuclear energy into coherent light. The process of formation of quasistationary states in plasma and the influence of uranium nanoclusters are considered in the developed mathematical model of the kinetic processes in the argon-xenon gas excited by nuclear fission fragments. The suggested system of equations allows one to describe the kinetic processes in the plasma with presence of the uranium dust in a self-consistent way. The model include the evolutionary equations for the distribution function of electron velocities and for concentrations of a different components of plasma, including charged uranium nanoclusters. The model takes 44 components of plasma and 507 plasma-chemical processes into account. The method of solution of such equations is suggested, and the program complex realizing this method is developed. The influence of the dust concentration on the optical and neutronic properties of the plasma media is studied in calculations. The calculation of the neutron multiplication factor for the laser active infinite medium containing uranium dust particles is performed with the use of MCNP-5 code. The neutron cross-sections needed for calculations were taken from the ENDF/b-VI library. The attenuation of electromagnetic waves by uranium dust particles was calculated in the frame of the Mie theory for various spherical particle sizes and different wavelengths. Real and imaginary parts of the refraction coefficient for uranium needed for this calculation were taken from the experimental and theoretical works. Розроблено модель кінетичних процесів у ядерно-збуджуючій плазмі інертних газів, що має нанокластери урану. Таку пилову плазму подано найбільш перспективним активним лазерним середовищем у технології прямого перетворення ядерної енергії у когерентне електромагнітне випромінювання. Розглянуто процес формування квазістаціонарних станів плазми, запиленої нанокластерами урану. За допомогою розробленої математичної моделі кінетичних процесів в аргон-ксеноновій плазмі, що збуджується осколками поділу урану, вивчено вплив нанокластерів урану на генераційні характеристики цього середовища. Кінетична модель складається з еволюційних рівнянь для функції розподілу електронів за швидкостями і для концентрацій різних компонентів плазми, враховуючи пилові частинки урану з різними зарядами. У моделі аргон-ксенонової плазми враховується 44 компоненти плазми та 507 плазмохімічних реакцій. Розроблено метод числового обчислення і створено комплекс програм для моделювання кінетичних процесів у ядерно-збуджуючій плазміінертних газів з урахуванням впливу на ці процеси нанокластерів. Проведено самоузгоджене математичне моделювання кінетичних процесів у газі, що збуджується осколками поділу урану з урахуванням впливу на ці процеси пилових частинок. Задачу взаємозв'язку нейтронного випромінювання з газовим середовищем, що має частинки урану, розв'язували методом Монте-Карло за допомогою програми MCNP-5. Перерізи нейтронних реакцій, необхідні для проведення розрахунків, взято із бібліотеки нейтронних даних ENDF/b-VI. Послаблення електромагнітного випромінювання урановими частинками обчислено за теорією Мі для різної довжини хвилі і частинок різних розмірів. Комплексні коефіцієнти заломлення металічного урану виявляли згідно з експериментальними даними і теоретичними оцінками. Publishing house "Academperiodika" 2022-02-02 Article Article Peer-reviewed Рецензована стаття application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2021421 10.15407/ujpe56.12.1260 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 56 No. 12 (2011); 1260 Український фізичний журнал; Том 56 № 12 (2011); 1260 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe56.12 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2021421/2153 |