Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики

Данная книга представляет собой воспоминания человека. более 46 лет проработавшего в РФЯЦ-ВНИИЭФ и принимавшего участие в испытаниях многих образцов отечественного ядерного оружия.

Книга посвящена творческой деятельности Ю.Б. Харитона - выдающегося ученого и организатора ядерных оружейных работ в нашей стране. Ю.Б. Харитон руководил созданием первой атомной бомбы РДС-1, первых термоядерных зарядов РДС-6с и РДС-37 и дальнейшей разработкой ядерного оружия, обеспечившего гарантии безопасности и условия для мирной жизни нашего народа в период острейших противоречий второй половины XX в. Его титанический труд на протяжении десятилетий, охватывающий многие направления науки и техники, служит для нового поколения ярким примером деятельности, преобразующей мир.

Систематизированы многосторонние экспериментальные исследования явлений в жидких взрывчатых веществах типа окислитель (тетранитрометан, фторнитроформ, азотная кислота) + горючее в результате электрического искрового разряда. Благодаря прозрачности исследованных жидких ВВ с помощью высокоскоростной фоторегистрирующей аппаратуры с наносекундным разрешением удалось проследить последовательные процессы пробоя и развития детонации. Выявлены и исследованы различные механизмы инициирования детонации, зависящие от условий выделения энергии в канале разряда. Продемонстрирована возможность инициирования жидких ВВ незавершенным разрядом. Наибольший интерес представляет ионизационный (высоковольтный) механизм с минимальными энергетическими затратами. Изучено влияние многочисленных начальных факторов на вероятность возбуждения взрыва при пробое, таких как химическое строение компонентов жидких ВВ, их соотношение и химическое взаимодействие, диэлектрические характеристики, температура и давление, тип разряда, параметры инициирующего импульса и т. д.

В сборнике приведены результаты экспериментов по ударному сжатию и адиабатическому расширению конденсированных веществ, а также данные по сжатию некоторых газов, полученные в России в период с 1949 г. по 2005 г. Сборник включает данные по большинству элементов периодической системы (в том числе по сплошным, пористым и расплавленным металлам), окислам, сплавам, гидридам, карбидам и нитридам металлов, галогенидам, твердым и жидким органическим веществам, воде и ее твердым модификациям, водным растворам солей и другим соединениям. Представленные данные могут быть использованы во многих отраслях физики высоких плотностей энергии – при рассмотрении высокоскоростных соударений, в вопросах планетной астрономии, в том числе внутреннего состава планет, различных аспектах техники и технологии взрыва (включая вопросы техники безопасности устройств, работающих в режиме высоких давлений), взрывной обработке веществ, синтезе новых материалов и т. п.

Монография посвящена динамике систем с цилиндрическим фазовым пространством. Данный класс моделей охватывает механические, квантово-механические, радиотехнические и многие другие системы из различных областей естествознания и технических приложений. Рассматриваются автономные и неавтономные системы с одной, полутора, двумя и более степенями свободы. Исследования и изложение материала проводятся в традициях школы нелинейных колебаний академика А. А. Андронова: в контексте фазового пространства моделей с привлечением методов качественной теории дифференциальных уравнений, теории бифуркаций и качественно-численных методов. Исследуются качественные картины характеристик вращения ротаторов и резонансные характеристики колебательных систем. Показана неопределенность и нестабильность этих характеристик в областях существования странных аттракторов, среди которых аттракторы Лоренца, Фейгенбаума, Шильникова и др. Рассматриваются кластерные структуры в однородных и упорядоченно неоднородных решетках динамических систем. Дана классификация кластерных структур и доказана ограниченность числа их типов для цепочки и кольца. Рассматриваются вопросы устойчивости кластерных структур.

Монография посвящена технологии схемотехнического проектирования функциональных устройств цифровых систем. Представлены способы построения последовательностных функциональных узлов, программных реле времени, селекторов цифровых и импульсных команд, цифровых устройств каналов связи и генераторов прямоугольных импульсов. Монография основана на результатах исследований авторов и отличается большим количеством оригинальных схемотехнических решений функциональных устройств.

Приведены данные о химически стабильных кластерах углерода, получивших названия фуллеренов и нанотрубок, а также основные сведения о структуре и физико-химических свойствах этих наноматериалов, которые обуславливают широкие перспективы их применения, в том числе и в атомной отрасли. Рассмотрены основные теоретические модели и методы, использующиеся при моделировании кинетики образования ультрадисперсных (нано-) материалов и теоретическом описании их основных свойств. Приведены основные характеристики программы "HyperChem", разработанной для численного расчета физико-химических свойств кластерных систем с иллюстрацией содержательных примеров применения этой программы для расчетов энергетических характеристик кластеров углерода и азота и колебательных спектров различных двухатомных молекул.

Сборник научных трудов ведущих специалистов ВНИИЭФ содержит оригинальные и экспериментальные работы по различным областям прикладной физики - динамике разрушений, кинетике процессов роста, теории турбулентности, физике плазмы. Все работы объединяет общий подход на идеях фрактальной геометрии, описывающей объекты с размерность дробного порядка.

Монография посвящена теоретическому рассмотрению физических эффектов, наиболее существенных для альтернативного подхода к решению проблемы управляемого термоядерного синтеза (УТС): подхода МАГО-MTF. Книга содержит описание самого подхода, его отличия от основных систем УТС с магнитным и инерционным удержанием. Рассмотрены общие физические методы расчетов процессов в этом подходе, включая явления переноса и излучение плазмы, теория поперечных бесстолкновительных ударных волн, теория поверхностных разрядов, важная в этом направлении исследований. Рассмотрены также различные течения и магнитогидродинамические неустойчивости плазмы, возникающие в рамках этого подхода. В силу общефизического смысла рассматриваемых явлений представленные результаты могут быть применены к широкому кругу явлений в физике плазмы и гидродинамике.

В книге изложены физические основы теории информации, метрологии, теории и техники измерений, построения информационных систем. Особое внимание уделено вопросам получения информации о кинематических и термодинамических параметрах быстропротекающих процессов.

Приведены результаты получения объемных наноструктурных материалов методом равноканального углового прессования и их последующего исследования. Представлена конструкция штампа для равноканального углового прессования, позволяющая выполнять ремонт рабочих поверхностей штампа без изменения размеров каналов штампа. Для ряда материалов разработана технология нанесения гальванической меди, позволившая уменьшить при равноканальном угловом прессовании эффективный коэффициент трения до значения 0,02. Получены экспериментальные результаты по влиянию равноканального прессования на механические свойства ряда металлов и сплавов. Сделана оценка качества полученных характеристик, определен температурно-скоростной диапазон использования наноструктурных материалов.

Второй выпуск сборника включает статьи, охватывающие широкий диапазон областей физики. Подробно обсуждаются особенности различных рабочих сред лазеров, созданных во ВНИИЭФ, и способы их накачки, порождающие большое разнообразие свойств этих лазеров и возможностей их приложений. Заканчивает выпуск статья об истории ядерно-физических исследований, выполненных в интересах фундаментальной науки.

В сборник включены обзорные статьи, посвященные исследованиям ВНИИЭФ в различных областях науки и техники. Проблемы кинетики нейтронов, кумуляции энергии в слоистых системах, свойства и структура вещества при его сжатии сильными ударными волнами обсуждаются на основе информации, полученной в результате выполнения обширных и уникальных экспериментальных программ. Несколько статей посвящено разработке, созданию и использованию мощных сильноточных ускорителей электронов и импульсных ядерных реакторов, а также созданию сверхсильных магнитных полей с помощью энергии взрывчатых веществ. Рассказывается об использовании таких полей в физических экспериментах и прикладных задачах, где ВНИИЭФ занимает лидирующие позиции. Две статьи посвящены уникальным тритиевым технологиям, которые будут использоваться при запуске международного ТОКАМАКа. И наконец, завершает сборник статья о самом новом во ВНИИЭФ направлении исследований – лазерах. Читателю, безусловно, интересно будет узнать о перспективах и безграничных возможностях этого направления.

Эта книга о жизни и деятельности физика-экспериментатора, ученого, лауреата Государственной премии СССР, кандидата физико-математических наук, изобретателя и рационализатора РСФСР, ветерана атомной энергетики и промышленности, почетного ветерана ВНИИЭФ и ветерана Великой Отечественной войны А.П. Толочко, с 1956 по 2001 гг. работавшего во ВНИИЭФ. О нем вспоминают его учителя, коллеги, ученики, с которыми он бок о бок трудился много лет. В книге также приводятся лаконичные высказывания и личные записи Андрея Порфирьевича в стихах и прозе - о жизни, коллегах, соратниках, фронтовом братстве. Книга иллюстрирована фотографиями из архива семьи Толочко.

Монография представляет собой обзор основных направлений теоретических и экспериментальных исследований по воздействию лазерного излучения на вещество. Главное внимание уделяется описанию физико-математических моделей и методов численного моделирования физических процессов, протекающих при взаимодействии лазерного излучения с материалами различного состава в области умеренных потоков излучения, при которых возникают тепловые, гидродинамические и плазменные эффекты, представляющие интерес для лазерной технологии и научных исследований. Для подтверждения достоверности расчетных моделей широко привлекаются результаты экспериментов.

Книга посвящена расчетно-теоретическим разработкам, которые проводились начиная с 1972 года по сей день.

Целью учебного пособия является обучение читателя основам теории СВЧ и проектирования микроволновых устройств. В пособии представлены основы электродинамики для расчета и проектирования микроволновых устройств. Для иллюстрации материала приведен ряд примеров решения задач проектирования СВЧ устройств. Подробно рассмотрены наиболее важные этапы расчета основных функциональных узлов конструкций пассивных СВЧ устройств.

Третья часть курса "Теоретические основы радиотехники" знакомит читателя с методами исследования взаимодействия детерминированных и случайных сигналов с линейными и нелинейными радиотехническими цепями, устройствами и системами. Рассмотрены прохождение сигналов и шумов через частотно-избирательные цепи, принципы усиления, детектирования, параметрического усиления колебаний; цепи с обратной связью и автоколебательные системы (автогенераторы). Рассмотрены принципы фильтрации сигналов, в том числе - основы оптимальной фильтрации.

Во второй части курса «Теоретические основы радиотехники» излагаются основы теории радиотехнических сигналов. Здесь рассматриваются методы описания и изучения свойств различных сигналов на временной и частотной осях (во временной и частотной областях), корреляционный анализ детерминированных и случайных сигналов, теория модулированных сигналов, сигналов с ограниченным спектром и т.д.

Курс "Теоретические основы радиотехники" (ТОР) является базовой дисциплиной в процессе подготовки специалистов-радиоинженеров. Часть первая знакомит читателя с методами исследования широкого круга радиотехнических устройств (радиотехнических цепей) с помощью упрощенных методов, основанных на замене реальных устройств квазистационарной моделью, электромагнитные процессы в которой достаточно точно и просто описываются скалярными интегральными величинами - напряжениями и токами. При этом решаются две задачи: прямая (анализ) и обратная (синтез).

Настоящее учебно-методическое пособие создано на основе материалов лекций и практических занятий для студентов по курсу "Схемотехника ЭВМ". В пособии рассмотрены характеристики и параметры логических элементов, описана схемотехническая реализация базовых логических элементов, комбинационных и последовательностных схем, а также их применение.

Книга рассказывает о жизни и деятельности Г. А. Соснина – конструктора-ядерщика, 47 лет проработавшего в Российском федеральном ядерном центре - Всероссийском научно-исследовательском институте экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ) и в 1959-1988 гг. возглавлявшего крупный конструкторский коллектив - отделение по созданию опытных конструкций атомных зарядов.

В пособии рассмотрены вопросы идентификации изображений по источникам их формирования, а также защита изображений от подделки. Кратко описаны законченные европейские проекты в области цифровых водяных знаков, а также даны аннотации некоторых англоязычных книг по их внедрению.

Учебно-методическое пособие обобщает самые последние результаты исследований пропускной способности существующих каналов передачи скрываемой информации с учетом воздействия на них возмущающих факторов, даны оценки стойкости стеганографических систем с использованием теоретико-сложностного подхода.

Рассмотрены аспекты информационной безопасности применительно к системам защиты, управления и контроля объектов атомной энергетики. Рассмотрены возможные модели несанкционированных действий и современные алгоритмы криптографического преобразования информации, используемые для обеспечения безопасности, целостности и подлинности данных в контурах защиты, управления и контроля устройств и объектов атомной энергетики.

По современным представлениям предприятие следует, в первую очередь, рассматривать с позиций системного анализа. Этот принцип положен в основу данной работы, здесь рассматриваются вопросы теории сетевых методов планирования (СПУ), представляющих один из разделов современной теории управления сложными системами. Настоящее издание дает представление об основных методах анализа, оптимизации и построения сетевых графиков.

Учебное пособие составлено на основе лекций и семинаров, проводимых авторами для студентов инженерно-физических специальностей Саровского физико-технического института НИЯУ МИФИ. Пособие содержит справочный материал и решения типовых задач по наиболее важным темам курса "Математические методы физики". Особое внимание авторы уделяют связи математической формулировки с физическим и механическим содержанием задач.

Рассмотрено прохождение детерминированных сигналов через линейные цепи с известными частотно-фазовыми характеристиками: дифференцирующие и интегрирующие, частотно-избирательные цепи, колебательные контуры, резонансные усилители. Приведены методы расчета случайных сигналов при прохождении частотно-избирательных цепей. Проведен анализ преобразования сигналов в нелинейных и параметрических цепях, таких как умножители частоты, модуляторы, детекторы и параметрические усилители. Рассмотрена работа автогенераторов и устойчивость их характеристик. Сформулированы принципы дискретной и цифровой обработки сигналов, законы построения цифровых фильтров. Освещена теория оптимальной линейной фильтрации, проведено сравнение помехоустойчивости систем с амплитудой и частотной модуляцией.

Изложены основы общей теории детерминированных сигналов с помощью динамического и геометрического методов представления сигналов. Показаны принципы использования ортогональных систем базисных функций. Обоснованы математические методы анализа сигналов - спектральный, корреляционный, операторный, суперпозиционный, классический. Рассмотрены свойства модулированных и случайных сигналов. Даны методы анализа детерминированных сигналов, преобразованных линейными стационарными системами.

Представлен научно-практический материал по вопросам получения и применения полых микросфер из зол уноса электростанций. Описаны процессы образования микросфер, рассмотрены их свойства, приведены технические и коммерческие показатели, а также охарактеризованы области применения и новые материалы, созданные на основе микросфер.

Статьи, написанные сотрудниками отдела 0304 РФЯЦ-ВНИИЭФ посвящены изучению уравнений состояния веществ и включают в себя различные аспекты этого вопроса - методики исследований, взрывные измерительные устройства, постановку опытов, экспериментальные данные и их интерпретацию, модели поведения веществ при высоких давлениях и т. д.

Статьи посвящены изучению уравнений состояния веществ и включают в себя различные аспекты этого вопроса - методики исследований, взрывные измерительные устройства, постановку опытов, экспериментальные данные и их интерпретацию, модели поведения веществ при высоких давлениях и т. д.

В книге изложены методы диагностики энергетических и пространственно-временных характеристик излучения мощных лазеров ИК-диапазона, разработанные в ИЛФИ в рамках первой государственной программы исследований по лазерной тематике в 1965-1975 гг.

В книге изложены физические основы классических теорий прочности, линейной механики разрушения и современные представления о процессах деформирования и разрушения сплошной среды в условиях статического, динамического и ударно-волнового нагружения. Особое внимание уделено вопросам деформирования и разрушения конструкционных материалов при воздействии ударных волн и волн разрежения.

Учебно-методическое пособие "Основы физики плазмы" предназначено для студентов физических специальностей САРФТИ и основано на курсе лекций, прочитанных автором студентам 3-го курса кафедры "Квантовая электроника". Курс лекций, основанный на известных пособиях по физике плазмы, таких, как "Основы электродинамики плазмы" под редакцией А.А. Рухадзе, "Когерентное нелинейное взаимодействие волн в плазме" Х. Вильхельмссона, а также монографиях В.Н. Цытовича "Нелинейные эффекты в плазме" и Б.Н. Михайловского "Неустойчивости в плазме", является дополнением курса общей и теоретической физики. В пособии излагаются современные теоретические подходы к описанию линейной и нелинейной электродинамики плазмы, специфических свойств плазмы как четвертого состояния вещества. Изложение материала основано на общем электродинамическом и кинетическом подходе, в рамках которого единообразно освещаются различные явления и эффекты в плазме.

Книга написана на основе курса лекций по оптоэлектронике, читаемых в течения ряда лет в СарФТИ МИФИ для студентов ряда групп электронных специальностей. В ней рассматриваются основные типы оптоэлектронных приборов применяемых в современной радиоэлектронной аппаратуре.

Настоящее издание посвящено некоторым событиям жизни и деятельности И. В. Курчатова, выдающегося ученого и организатора отечественной атомной отрасли. Второе издание дополнено архивными документами с аналитическими записками И.В. Курчатова, а также рядом материалом по Атомному проекту нашей страны.

Рассмотрены характеристики электромагнитных помех, механизмы и каналы их воздействия на цифровые устройства, критерии помехоустойчивости, помехозащищенные каналы связи. Представлены схемотехнические и конструкторские способы повышения помехоустойчивости цифровых устройств, расчетно-теоретические и экспериментальные методы оценок.

Книга подготовлена на основе документальных источников периода 1939- 1953 гг. В ней рассмотрены истоки и становление физических идей, положенных в основу конструкции первой отечественной атомной бомбы, важнейшие события и факты, связанные с ее созданием.

По проблеме многих тел в атомной и молекулярной физике, где определяющим является кулоновское взаимодействие, представлены работы, связанные с развитием метода многомерных угловых кулоновских функций, позволяющего находить аналитическое решение многоэлектронных уравнений Шредингера и Дирака. Для построения многонуклонной теории атомного ядра, где превалируют короткодействующие взаимодействия, собраны работы, посвященные развитию метода гиперсферических функций. Причем основное внимание уделяется исследованию этим методом тяжелых и сверхтяжелых ядер. Некоторые работы посвящены развитию теории атомных и ядерных реакций, численным методам решения проблемы собственных значений в различных задачах квантовой механики.

В книге дается обзор и анализ результатов проведенных в РФЯЦ-ВНИИЭФ исследований взрывных процессов различной физической природы с характерными давлениями P. Цель книги - продемонстрировать на конкретных примерах разнообразие подходов к постановке и решению задач экспериментальной газодинамики и физики взрыва.

Учебное пособие написано на основе лекций, прочитанных автором по курсу «Физика взрыва» студентам Московского инженерно-физического института (отделение 4, г. Саров) в 1973-75 и 1993-95 годах. Основное содержание составляет изложение начал волнового движения сплошной сжимаемой среды и анализ процессов, протекающих в ней при воздействии взрыва на окружающую среду. Материалы книги носят теоретический характер. Описание экспериментальных методов сводится к рассмотрению принципов, на которых они основаны. Основное внимание уделено волновым процессам в твердых телах, в частности в упругопластических средах, а также вопросам их разрушения. Список литературы содержит в основном монографии, при обращении к которым можно найти множество ссылок на работы по рассматриваемому вопросу.

Вниманию читателей предлагается документальная информация о научном наследии директора Института химической физики АН СССР, лауреата Нобелевской премии академика Н.Н. Семенова в советском Атомном проекте, подготовленная на основании изучения архивных документов. Читатель познакомится с письмами и научными докладами, относящимися к многочисленным и важным инициативам и научно-организаторской деятельности Н.Н. Семенова по актуальным проблемам Атомного проекта (1945-1953 гг.), связанными с разработкой первой советской атомной бомбы, системы наблюдений за ее взрывом, созданием Семипалатинского полигона.

Монография посвящена теоретическим методам моделирования динамических процессов в аэродисперсных системах. Материал может использоваться при разработке численных моделей и методов, а также для анализа и решения конкретных проблем в области экологии и безопасности.

Книга, посвященная памяти первого министра атомной энергетики РФ акад. В.Н. Михайлова, является переработкой книги "Добро или Зло?", изданной в 2002 г. в соавторстве с В.Н. Михайловым. Основная идея монографии - ядерный фактор и, прежде всего, ядерного оружия России как основополагающего военно-политического инструмента обеспечения глобальной стабильности.

Целью учебного пособия является обучение читателя основам метрологии, методам и средствам радиоизмерений применительно к задачам разработки, производства и эксплуатации радиоаппаратуры. Рассмотрены общие принципы измерений, причины возникновения погрешностей и методы обработки результатов измерений. Описаны методы и устройства формирования измерительных сигналов, особенности исследований во временной и частотной областях, измерений характеристик случайных сигналов. Рассмотрены методы и средства измерений технических характеристик СВЧ-трактов, четырехполюсников, резонаторов, антенн, параметров диэлектриков на СВЧ. Учебное пособие отвечает требованиям образовательного стандарта по направлению подготовки "Радиотехника"

Издание рассматривает методики, предназначенные для решения задач механики сплошной среды на неструктурированных многоугольных и многогранных сетках. Это методики ДМК, ТИМ и МЕДУЗА, применяемые в Институте теоретической и математической физики РФЯЦ-ВНИИЭФ.

Монография ведущих специалистов Института физики взрыва ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" представляет собой последовательное изложение экспериментальных методов исследования физических, механических и оптических свойств конденсированных сред, подвергнутых ударно-волновому воздействию. Описаны методы изучения детонации конденсированных ВВ, ударного сжатия и адиабатического расширения веществ, распространения и структуры ударных волн. Большое внимание уделено вопросам прочности и разрушения твердых тел динамическими нагрузками. Представлены схемы постановки опытов, методы диагностики и регистрации процессов, происходящих в твердых телах. Приведены конкретные результаты исследования этих процессов. Кратко изложены основополагающие сведения из механики сплошных деформируемых сред в объеме, необходимом для анализа опытных данных.

Курс Президентской программы "Методы и средства обеспечения программноаппаратной защиты информации" на базе СарФТИ НИЯУ МИФИ позволяет оценить современное состояние дел в области защиты данных и получить практические навыки реализуемого информационно-технического обеспечения. Обобщены самые последние результаты исследований отечественных и зарубежных специалистов в области проектирования и построения систем защиты информации. Однако в первую очередь обсуждаются теоретические и практические результаты проведенных исследований и проектирования механизмов защиты несанкционированных действий.

Издание подготовлено к 20-летию со дня создания Министерства Российской Федерации по атомной энергии и назначения В.Н. Михайлова первым его руководителем. Книга знакомит читателя с многогранной и разносторонней деятельностью Минатома России в конце 1980 - 1990-х гг. в области международного сотрудничества.