Mineral resources and national economic security: current features

Purpose is to estimate current mineral and raw material complex and its effect on national economic security basing upon determination and analysis of the integrated index. Methods. Eleven countries of the world with the developed iron-mining industry have been selected as the object of the research. Information database has been formed to calculate integrated index of mineral and raw material security (MRMS). Seven indicators characterizing economic and technical state of iron-ore industry have been specified as performance measures. The indicators have been classified according to their effect on final integrated estimation of MRMS state in a country. The study involves proprietary methodology to calculate integrated index of MRMS. Findings. MRMS has been distinguished in the system of national security. Following indicators have been proposed to be included into the system of national MRMS performance measures: production of mineral resources per capita; resource intensity of the economy; resource-efficiency of the economy; provision with the required mineral resources; export quota; intensity of mineral raw material consumption; and ratio of the volumes of raw material extraction and export of the products of primary processing and recycling (utilization efficiency). Positions and roles of mining industry in terms of provision with resources for the world economy have been evaluated on the basis of system approach (with the emphasis on mining industry). Basic current tendencies in the development of world mining industry have been highlighted including the following ones: increase in the consumption of mineral ore resources; growing intensity of the consumption of mined crude ore deposits and, consequently, depletion of the most commercial deposits; prevailing of mineral carbohydrate raw materials in the world mining industry; and increase in ore reserves consumption by the developing countries. Scientific and methodological approach to estimate the effect of mining industry upon the level of economic security has been approbated; the results have made it possible to evaluate MRMS of 11 leading producers of iron-ore raw material. Originality. It is in the use of innovative complex (integrated) estimation of MRMS level in certain countries which has allowed performing their grouping in term of corresponding security levels and determining the factors effecting economic performance of mineral and raw material component. Practical implications. The proposed integrated approach to the estimation of MRMS level of the countries favours the substantiation of the strategy to strengthen economic security in terms of the mining industry influence.Мета. Оцінка сучасного стану мінерально-сировинного комплексу та його впливу на економічну безпеку країни на основі визначення й аналізу інтегрального показника. Методика. Як об’єкт дослідження обрані 11 країн світу з розвиненою гірничодобувною залізорудною про-промисловістю. Сформована інформаційна база даних для розрахунку інтегрального показника мінерально-сировинної безпеки (МСБ). Як показники оцінки були обрані 7 індикаторів, що характеризують економічний і технічний стан підприємств залізорудної галузі. Індикатори були прокласифіковані відповідно до їх впливу на підсумкову інтегральну оцінку стану МСБ країни. У дослідженні використана авторська методика розрахунку інтегрального показника МСБ. Результати. Виділена МСБ в системі національної безпеки країни й запропоновано включити в систему показників оцінки МСБ країни такі індикатори, як: виробництво мінеральних ресурсів на душу населення; ресурсоємність економіки; ресурсоефективність економіки; забезпеченість необхідними мінеральними ресурсами; експортна квота; інтенсивність використання мінеральної сировини; співвідношення обсягів видобутку сировини і обсягів експорту продукції первинної та вторинної переробки (ефективність використання). Оцінені місця і ролі добувної промисловості в ресурсному забезпеченні світового господарства на основі системного підходу (з акцентом на гірничодобувну промисловість). Виділені основні сучасні тенденції розвитку світової гірничодобувної промисловості, серед яких: зростання обсягів споживання мінеральних рудних ресурсів; підвищення інтенсивності використання покладів викопної рудної сировини і, відповідно, вичерпання найбільш продуктивних родовищ; перевага у світовій добувній промисловості мінеральної вуглеводневої сировини; збільшення обсягів споживання рудних ресурсів країнами, що розвиваються. Здійснено апробацію запропонованого науково-методичного підходу до оцінки впливу добувної галузі на рівень економічної безпеки, за результатами якого оцінена МСБ 11 провідних виробників залізорудної сировини. Наукова новизна. Полягає у використанні нової комплексної (інтегральної) оцінки рівня МСБ країн, що дозволило провести їх групування за відповідними рівнями безпеки й визначити фактори впливу на стан економіки мінерально-сировинної компоненти. Практична значимість. Запропонований інтегральний підхід до оцінки рівня МСБ країн сприяє науковому обґрунтуванню стратегії посилення економічної безпеки в контексті впливу добувної галузі.Цель. Оценка современного состояния минерально-сырьевого комплекса и его влияния на экономическую безопасность страны на основе определения и анализа интегрального показателя. Методика. В качестве объекта исследования выбраны 11 стран мира с развитой горнодобывающей железорудной промышленностью. Сформирована информационная база данных для расчета интегрального показателя минерально-сырьевой безопасности (МСБ). В качестве показателей оценки были выбраны 7 индикаторов, характеризующих экономическое и техническое состояние предприятий железорудной отрасли. Индикаторы были проклассифицированы соответственно их влияния на итоговую интегральную оценку состояния МСБ страны. В исследовании использована авторская методика расчета интегрального показателя МСБ. Результаты. Выделена МСБ в системе национальной безопасности страны и предложено включить в систему показателей оценки МСБ страны такие индикаторы, как: производство минеральных ресурсов на душу населения; ресурсоемкость экономики; ресурсоэффективность экономики; обеспеченность необходимыми минеральными ресурсами; экспортная квота; интенсивность использования минерального сырья; соотношение объемов добычи сырья и объемов экспорта продукции первичной и вторичной переработки (эффективность использования). Оценены места и роли добывающей промышленности в ресурсном обеспечении мирового хозяйства на основе системного подхода (с акцентом на горнодобывающую промышленность). Выделены основные современные тенденции развития мировой горнодобывающей промышленности, среди которых: рост объемов потребления минеральных рудных ресурсов; повышение интенсивности использования залежей ископаемой рудного сырья и, соответственно, исчерпания наиболее продуктивных месторождений; преобладание в мировой добывающей промышленности минерального углеводного сырья; увеличение объемов потребления рудных ресурсов развивающимися странами. Осуществлена апробация предложенного научно-методического подхода к оценке влияния добывающей отрасли на уровень экономической безопасности, по результатам которого оценена МСБ 11 ведущих производителей железорудного сырья. Научная новизна. Заключается в использовании новой комплексной (интегральной) оценки уровня МСБ стран, что позволило провести их группировку по соответствующим уровням безопасности и определить факторы влияния на состояние экономики минерально-сырьевой компоненты. Практическая значимость. Предложенный интегральный подход к оценке уровня МСБ стран способствует научному обоснованию стратегии усиления экономической безопасности в контексте влияния добывающей отрасли.The study carried out by the financial support of the “Russian Foundation for Basic Research” within the framework of the research project 18-410-230033 r a

Managing iron and steel enterprises: study of innovative methods of industrial engineering (logistics approach)

Specifics of the logistics approach in managing an iron and steel enterprise is reviewed. Attention is focused on the logistics management issues; the areas of their solution are defined. The article proposes an economic mechanism for managing the logistics activities of iron and steel enterprises, including a set of consistent, mutually agreed management activities and measures that encompasses the cycle of assessing, analyzing and optimizing logistics activities and aims at achieving the performance goals. The mechanism is based on a system of methods, models and techniques and provides for the adjustment and control of deviations, thereby ensuring timely response to the deteriorating parameters of managing the logistics activities of an iron and steel enterprise

Vertically integrated holdings in the system of developing the national complex of iron and steel industry of Russia

This article shows brief results of analyzing the competitiveness of Russian vertically integrated holdings and independent enterprises of the iron and steel industry. Besides, it indicates key areas of this industry development in the external and internal market aspect. The promotion of Russian iron and steel products on the external market can be successful only if the production of enterprises is refocused from creating products of low technological conversions to creating products of high technological conversions

Kinetic simulaton of CO₂ conversion in low-pressure electrodeless plasma

Kinetic model of processes in low-pressure inductively coupled plasma describing the carbon dioxide conversion is presented together with the modeling results. The model takes into account only direct electron impact dissociation of carbon dioxide and is valid at the lowest gas pressures and at a reduced electric field > 150 Td. The influence of the gas mixture composition and the plasma density on the electron distribution function has been studied. In the low power limit when e-e collisions don't play a significant role the EEDF is strongly non-Maxwellian, but with the plasma density increase, EEDF is approaching Maxwellian distribution. Nitrogen and argon were studied as additions to CO₂. The influence of the calculated distribution function on the energy efficiency of carbon dioxide conversion has been studied. It was concluded that the electron temperature is the key parameter for the energy efficiency, which increases by a factor of 6 with temperature change from 3 to 10 eV and at Tₑ = 10 eV reaches values of more than 6 %. Comparison of the calculation results with experimental data shows satisfactory agreement.Представлено кінетичну модель процесів у індукційній плазмі низького тиску, що описує конверсію вуглекислого газу, та результати моделювання. Модель враховує лише дисоціацію вуглекислого газу електронним ударом і справедлива за найнижчих тисків газу та при зведеному електричному полі понад 150 Td. Досліджено вплив складу газової суміші та щільності плазми на функцію розподілу електронів. У випадку малої потужності, коли e-e-зіткнення не відіграють істотну роль, ФРЕЕ є сильно немаксвелівською, але із збільшенням щільності плазми ФРЕЕ наближається до максвелівського розподілу. Азот та аргон вивчалися як добавкидо СО₂. Досліджено вплив розрахованої функції розподілу на енергетичну ефективність конверсії вуглекислого газу. Зроблено висновок, що температура електронів є ключовим параметром для енергетичної ефективності, яка збільшується в 6 разів при зміні температури від 3 до 10 еВ та при Tₑ = 10 еВ досягає значень понад 6 %. Порівняння результатів розрахунку з експериментальними даними показує задовільну згоду

Simulation of capacitively coupled RF discharge in argon

In this work, the axial profiles of the density of electrons and positive ions, the mean electron energy, the electric field strength, and the potential were obtained, both on average over the period and in dynamics. It was shown that argon discharges are dominated by ionization by electrons that gained energy by stochastic heating during the expansion of near-electrode sheaths. This ionization occurs in two pulses during one RF period. At low RF voltage between the electrodes, the role of Ohmic heating of electrons in the electric field in a quasi-neutral plasma increases, but the contribution of stochastic heating remains dominant. The time-averaged plasma potential was found to increase non-linearly with the RF voltage between the electrodes Urf. It is shown that at low Urf values (when the RF voltage approaches the discharge extinction curve), the average potential Φ can reach Urf due to the axial redistribution of the instantaneous potential in the gap betweenОтримано осьові профілі густини електронів та позитивних іонів, середньої енергії електронів, напруженості електричного поля та потенціалу як у середньому за період, так й їхню динаміку. Показано, що в розряді в аргоні переважає іонізація електронами, які набули енергії під час стохастичного нагріву при розши ренні приелектродних шарів. Ця іонізація відбувається двома імпульсами протягом одного ВЧ-періоду. При низькій ВЧ-напрузі між електродами зростає роль омічного нагріву електронів у електричному полі в квазінейтральній плазмі, але внесок стохастичного нагріву залишається домінуючим. З’ясовано, що середній за часом потенціал плазми Φ нелінійно зростає з ВЧ-напругою Urf між електродами. Показано, що при низьких значеннях Urf (при наближенні ВЧ-напругою до кривої згасання розряду) середній потенціал Φ може досягати Urf завдяки осьовому перерозподілу миттєвого потенціалу в проміжку між електродами

Electrochemistry at nanoscale electrodes : individual single-walled carbon nanotubes (SWNTs) and SWNT-templated metal nanowires

Individual nanowires (NWs) and native single-walled carbon nanotubes (SWNTs) can be readily used as well-defined nanoscale electrodes (NSEs) for voltammetric analysis. Here, the simple photolithography-free fabrication of submillimeter long Au, Pt, and Pd NWs, with sub-100 nm heights, by templated electrodeposition onto ultralong flow-aligned SWNTs is demonstrated. Both individual Au NWs and SWNTs are employed as NSEs for electron-transfer (ET) kinetic quantification, using cyclic voltammetry (CV), in conjunction with a microcapillary-based electrochemical method. A small capillary with internal diameter in the range 30–70 μm, filled with solution containing a redox-active mediator (FcTMA+ ((trimethylammonium)methylferrocene), Fe(CN)64–, or hydrazine) is positioned above the NSE, so that the solution meniscus completes an electrochemical cell. A 3D finite-element model, faithfully reproducing the experimental geometry, is used to both analyze the experimental CVs and derive the rate of heterogeneous ET, using Butler–Volmer kinetics. For a 70 nm height Au NW, intrinsic rate constants, k0, up to ca. 1 cm s–1 can be resolved. Using the same experimental configuration the electrochemistry of individual SWNTs can also be accessed. For FcTMA+/2+ electrolysis the simulated ET kinetic parameters yield very fast ET kinetics (k0 > 2 ± 1 cm s–1). Some deviation between the experimental voltammetry and the idealized model is noted, suggesting that double-layer effects may influence ET at the nanoscale

Technological aprobation of integral cluster setup for complex compound composites syntesis

In the present paper the results of technological approbation of the integral cluster set-up for synthesis of various types of high-quality coatings such as Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂, AlN, TiN, and others with coating thickness up to 10 mkm are presented. Сurrent-voltage characteristics of magnetron discharge in argon mixtures with oxygen and nitrogen for various gas pressures and for various target materials have been measured.Представлены результаты технологической апробации интегральной кластерной установки для синтеза высококачественных покрытий типа Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂, AlN, TiN и других, толщиной до 10 мкм. Были измерены вольт-амперные характеристики магнетронного разряда в смесях аргона с кислородом и азотом, при различных давлениях рабочего газа и разных материалах мишени.Представлено результати технологічної апробації інтегральної кластерноїї установки для синтезу високоякісних покриттів типу Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂, AlN, TiN та інших, товщиною до 10 мкм. Було виміряно вольт-амперні характеристики магнетронного розряду в сумішах аргону з киснем та азотом, при різних тисках робочого газу та різних матеріалах мішені

Features of Magneto-Optical Resonances in an Elliptically Polarized Traveling Light Wave

The parameters of nonlinear absorption magneto-optical resonances in the Hanle configuration have been studied as functions of the ellipticity of a traveling light wave. It has been found that these parameters (amplitude, width, and amplitude-to-width ratio) depend strongly on the polarization of the light wave. In particular, the resonance amplitude can increase by more than an order of magnitude when the polarization changes from linear to optimal elliptic. It has been shown that this effect is associated with the Doppler frequency shift for atoms in a gas. The theoretical results have been corroborated in experiments in Rb vapor.Comment: 5 page

Актуальные проблемы обеспечения финансового суверенитета России в условиях международных санкций

The relevance of the topic of the article is due, first, to the growing geopolitical challenges and threats, escalation of international sanctions that undermine the foundations of economic and financial sovereignty of Russia, and, second, to the need to develop science-based solutions, ensuring the ability of the national financial system to maintain stability and independence from external shocks. The purpose of the research is to identify the current problems of Russia’s financial sovereignty and to develop reasoned proposals to ensure it in the context of the international sanction’s matrix. The novelty of the research is that the authors for the first time presented and described a matrix of international sanctions against the financial sovereignty of Russia, as well as developed economically feasible recommendations for its protection in modern conditions. When preparing the theoretical section of the publication, a group of general scientific methods was used: observation, comparison, measurement, analysis and synthesis, method of logical reasoning, critical review of scientific literature and professional publications. In the preparation of the analytical section and development specific recommendations, specific scientific methods (static analysis, graphical method) were used, expert method was used to form scenarios for assessing the future state of the financial sovereignty. The essence of the concept of “financial sovereignty” in the context of the international sanction’s matrix was considered. Available official state and other verified statistics of the number and structure of sanctions against the financial system was collected and processed, as well as points (zones) of application of their destructive influence was identified. As conclusions, expert judgments were formulated on possible tools to protect financial sovereignty and assessed their positive and negative effects, taking into account the volatility of sanctions. The materials of this research can be used as a basis for further justification of promising solutions to protect national financial sovereignty, taking into account foreign economic and military-political trends. The results of the research will be useful to experts in the sphere of state regulation of the national financial system, as well as specialists in the formation of forecasts of socio-economic development of the state.Актуальность темы исследования обусловлена, во‑первых, нарастанием геополитических вызовов и угроз, эскалацией международных санкций, подрывающих основы экономического и финансового суверенитета России, а во‑вторых, потребностью в разработке научно обоснованных решений, обеспечивающих способность национальной финансовой системы сохранять устойчивость и независимость от внешних шоков. Цель исследования — выявление актуальных проблем финансового суверенитета России и разработка аргументированных предложений по его обеспечению в контексте матрицы международных санкций. Новизна исследования заключается в том, что авторами впервые представлена и охарактеризована матрица международных санкций против финансового суверенитета России, а также разработаны экономически целесообразные рекомендации по его защите в современных условиях. При подготовке теоретического раздела публикации использовалась группа общенаучных методов: наблюдение, сравнение, измерение, анализ и синтез, метод логического рассуждения, критический обзор научной литературы и профессиональных публикаций. При подготовке аналитического раздела и разработке конкретных рекомендаций использовались конкретно-научные методы (статический анализ, графический метод), для формирования сценариев оценки будущего состояния финансового суверенитета применялся экспертный метод. Рассмотрена сущность понятия «финансовый суверенитет» в контексте матрицы международных санкций. Собрана и обработана доступная официальная государственная и иная верифицированная статистика количества, структуры санкций против финансовой системы, а также определены точки (зоны) приложения их деструктивного влияния. В качестве выводов сформулированы экспертные суждения о возможных инструментах защиты финансового суверенитета и дана оценка их положительного и негативного влияния с учетом волатильности санкций. Материалы настоящего исследования могут быть положены в основу дальнейшего обоснования перспективных решений по защите национального финансового суверенитета с учетом внешнеэкономических и военно-политических трендов. Результаты научного исследования будут полезны экспертам в сфере государственного регулирования национальной финансовой системы, а также специалистам при формировании прогнозов социально-экономического развития государства