Amplitude-Frequency Characteristic of a Neural Control Based DC Drive

The paper interprets characteristics of a neural-control-based DC servodrive in terms of the classical theory of automatic control. It also touches on the problem of choosing training patterns to synthesize a nonlinear PID-controller with a desired amplitude-frequency characteristic and analyses the efficiency of using for this purpose input signals in form of a step function and a harmonic one. Synthesis of the neurocontroller has been performed within the framework of a three-layer perceptron. To train it, a genetic algorithm has been developed

Мониторинг радиационной обстановки на территории Воронежской области

The purpose of the study was to assess the doses of personnel and the population at the expense of all the main activities and sources of radiation in the territory of the Voronezh region. The data of the forms of state statistical supervision No. 1-DOZ “Information on the doses of personnel from persons under normal use of technogenic sources of ionizing radiation”, No. 3-DOZ “Information on radiation doses of patients during X-ray radiology studies”), No. 4-DOZ “Information on radiation doses of the population due to natural and technogenically altered background” for 2010-2016 and the radiation and hygienic passport of the territory of the Voronezh Region. Based on the results of monitoring the radiation situation, the situation associated with the impact of ionizing radiation sources in the Voronezh Region has been characterized as safe for the past 7 years. The average annual effective dose per 1 inhabitant due to all ionizing radiation remains stable with a slight upward trend and lies in the range from 2.925 (2010) to 3.399 mSv (2016). In the structure of the collective dose of the population of the Voronezh region, the dose from natural sources is 83.65%, from medical sources – 16.06%, from technogenically changed background radiation, including global fallout and accident at the Chernobyl nuclear power plant – 0.18%, from the activities of enterprises using Sources of ionizing radiation – 0.11%. The average annual effective dose of natural exposure to humans varies from 0.660 to 0.704 mSv / year, natural radiation from radon from 0.832 to 1.465 mSv / year. The average effective dose from medical research for the procedure for the study period was 0.27-0.40 mSv and tends to decrease due to the introduction of modern low-dose medical diagnostic equipment. On the territory of the Voronezh region, there were no population groups with an effective radiation dose exceeding 5 mSv / year. Gamma-background in the region in 2010-2016. Did not exceed the natural level and amounted to 0.08 – 0.16 μSv / h. The excess of hygienic standards for the effects of ionizing radiation sources on humans has not been recorded.Целью исследования являлась оценка доз облучения персонала и населения за счет всех основных видов деятельности и источников облучения на территории Воронежской области. Использованы данные форм государственного статистического наблюдения №1-ДОЗ «Сведения о дозах облучения лиц из персонала в условиях нормальной эксплуатации техногенных источников ионизирующих излучений», № 3-ДОЗ «Сведения о дозах облучения пациентов при проведении рентгено-радиологических исследований», № 4-ДОЗ «Сведения о дозах облучения населения за счет естественного и техногенно измененного фона» за 2010–2016 гг. и радиационно-гигиенического паспорта территории Воронежской области. По результатам мониторинга радиационной обстановки ситуация, связанная с воздействием источников ионизирующего излучения в Воронежской области на протяжении последних 7 лет характеризуется как безопасная. Величина средней годовой эффективной дозы на 1 жителя за счет всех видов ионизирующего излучения остается стабильной с небольшой тенденцией увеличения и лежит в интервале от 2,925 (2010 г.) до 3,399 мЗв (2016 г.). В структуре коллективной дозы населения Воронежской области доза от природных источников составля-ет 83,65%, от медицинских – 16,06%, от техногенно измененного радиационного фона, включая глобальные выпадения и аварию на Чернобыльской АЭС – 0,18%, от деятельности предприятий, использующих источники ионизирующего излучения, – 0,11%. Средняя годовая эффективная доза природного облучения человека варьирует от 0,660 до 0,704 мЗв/год, природного облучения человека от радона – от 0,832 до 1,465 мЗв/год. Средняя эффективная доза от медицинских исследований за процедуру за период исследования составляла 0,27–0,40 мЗв и имеет тенденцию к снижению за счет внедрения современного малодозового медицинского диагностического оборудования. На территории Воронежской области отсутствовали группы населения с эффективной дозой облучения свыше 5 мЗв/год. Гамма-фон на территории области в 2010–2016 гг. не превысил естественного уровня и составил 0,08–0,16 мкЗв/ч. Превышений гигиенических нормативов воздействия источников ионизирующего излучения на человека не зарегистрировано

ОЦЕНКА ПОСЛЕДСТВИЙ РАДИАЦИОННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ ЗА ТРИДЦАТИЛЕТНИЙ ПЕРИОД ПОСЛЕ ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ КАТАСТРОФЫ

The study aimed at radiation contamination impact assessment due to the 1986 Chernobyl accident in Voronezh Region territory more than 600 kilometers away from the ground zero. The major Chernobyl accident impact assessment indicators were the characteristics of 137Cs and 90Sr radionuclides’ soil surface contamination (Ci/km2) as well as the average annual effective dose of critical population group ( mSv/year) over 1986–2014. The Population oncological morbidity indicators were analyzed (all malignant neoplasms, including those in thyroid gland, lymphatic and hematopoietic tissue) in the territories contrastingly differing on the levels of radiation factor impact. The study covered the period of 2010–2014.It was established that for Voronezh Region territories referred to as the post- Chernobyl radioactively contaminated zone over 29 years period the maximum soil surface contamination by 137Cs and 90Sr radionuclides reduced by 1.90 and 1.91 times (from 3,15 Ci/km2 to 1,66 Ci/km2 and from 0,063 Ci/km2 to 0,0033 Ci/km2, respectively).Currently the relationship was not found between the radioactive contamination density in Voronezh Region and the levels of malignant neoplasms for the local residents.The present situation related to radiation factor impact on Voronezh Region territories remains stable and safe. Mindful of the indicators results the assessment of ionizing sources impact did not identify any exceeding the normative values.Целью исследования являлась оценка последствий радиационного загрязнения от Чернобыльской катастрофы 1986 г. на территории Воронежской области, удаленной от эпицентра более чем на 600 км. Основными показателями для оценки воздействия Чернобыльской аварии на территорию Воронежской области были выбраны характеристики поверхностной загрязненности почвы радионуклидами 137Cs и 90Sr (Ки/км2), а также среднегодовая эффективная доза критической группы населения (мЗв/год) за 1986–2014 гг. Выполнен анализ показателей онкологической заболеваемости населения (все злокачественные новообразования, в том числе щитовидной железы, лимфатической и кроветворной ткани) на территориях, контрастных по уровням воздействия радиационного фактора за 2010–2014 гг.Установлено, что для территорий Воронежской области, отнесенных к зоне радиоактивного загрязнения вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС, за двадцатидевятилетний период произошло снижение максимальных значений поверхностной загрязненности почвы радионуклидами 137Cs и 90Sr 1,90 и 1,91 раз (с 3,15 до 1,66 Ки/км2 и с 0,063 до 0,0033 Ки/км2 соответственно).В настоящее время связи между плотностью радиоактивного загрязнения территорий Воронежской области и уровнем злокачественных новообразований у населения, проживающего на них, не установлено.Ситуация, связанная с воздействием радиационного фактора, на территории Воронежской области в настоящее время остается стабильной и безопасной. По результатам оценки показателей, характеризующих уровень воздействия источников ионизирующего излучения, превышений нормативов не зарегистрировано

Результаты регионального мониторинга доз облучения населения от источников ионизирующего излучения

The study was aimed at personnel and population exposure dose assessment from all main activities and radiation sources in Voronezh region. Assessment of Voronezh Region’s population exposure doses from ionizing radiation sources was conducted using the data of the Federal healthcare institution “Voronezh Region’s Hygiene and Epidemiology Center” on the basis of information derived from forms of Federal state statistical observation over 2010- 2014: No.1-DOZ “Information on personnel exposure doses under normal operation of technogenic ionizing radiation sources” No.3- DOZ ‘Information on patients’ exposure doses during X-ray – radiological tests”, No.4- DOZ “Information on population exposure doses from natural and technogenically impacted background” and the data from Voronezh Region’s radiation-hygienic passport over 2010–2014. It was established that the situation related to Voronezh Region’s ionizing sources impact remains stable over the recent 5 years. Dose interval distribution of groups A and B personnel headcount demonstrated that 58.2% of persons are exposed to doses in the range between 1 and 2 mSv/year and 3.6% to 2-5 mSv/year, respectively. The median yearly effective doses of natural human radiation exposure are in the intervals between 2.350 and 4.480 mSv per year which is typical for this territory. The median effective dose from medical tests per one treatment in different years is between 0.30 and 0.41 mSv. X-ray and computer tomography make the largest contribution into collective population medical radiation dose- 35.6% and 27.8% respectively. On the whole population’s major dose contributors are natural ones. Natural factors’ annual contribution into annual effective dose is between 74.96 and 79.68 %. Целью исследования являлась оценка доз облучения персонала и населения за счет всех основных источников ионизирующего излучения на территории Воронежской области. Оценка доз облучения населения Воронежской области от источников ионизирующего излучения проведена по базе данных федерального бюджетного учреждения здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии в Воронежской области» на основе анализа информации, содержащейся в формах федерального государственного статистического наблюдения за 2010–2014 гг. №1-ДОЗ «Сведения о дозах облучения лиц из персонала в условиях нормальной эксплуатации техногенных источников ионизирующих излучений», №3-ДОЗ «Сведения о дозах облучения пациентов при проведении рентгено-радиологических исследований», №4-ДОЗ «Сведения о дозах облучения населения за счет естественного и техногенно измененного фона» и радиационно-гигиенического паспорта Воронежской области за 2010–2014 гг. Установлено, что ситуация, связанная с воздействием источников ионизирующего излучения в Воронежской области, на протяжении последних 5 лет остается стабильной. Распределение численности персонала групп А и Б по дозовым интервалам показало, что 58,2% лиц получают дозы в диапазоне от 0–1 мЗв/год, на 38,2% приходится доза от 1 до 2 мЗв/год и 3,6% получают дозу в интервале от 2 до 5 мЗв/год. Значения среднегодовых эффективных доз природного облучения человека находятся в интервале от 2,350 до 2,480 мЗв/год и являются характерными для данной территории. Средняя эффективная доза от медицинских исследований за процедуру в различные годы составляет от 0,30 до 0,41 мЗв. Наибольший вклад в коллективную дозу медицинского облучения населения вносят рентгенография – 35,6% и компьютерная томография – 27,8%.В целом, основными дозообразующими факторами для населения являются природные. Ежегодный вклад природных факторов в годовую эффективную дозу составляет от 74,96 до 79,68%.

Axions, their Relatives and Prospects for the Future

The observation of a non-vanishing rotation of linear polarized laser light after passage through a strong magnetic field by the PVLAS collaboration has renewed the interest in light particles coupled to photons. Axions are a species of such particles that is theoretically well motivated. However, the relation between coupling and mass predicted by standard axion models conflicts with the PVLAS observation. Moreover, light particles with a coupling to photons of the strength required to explain PVLAS face trouble from astrophysical bounds. We discuss models that can avoid these bounds. Finally, we present some ideas to test these possible explanations of PVLAS experimentally.Comment: 11 pages, 4 figures. Contributed to the ``Third Symposium on Large TPCs for Low Energy Rare Event Detection'' in Paris, December 200

Black-hole concept of a point-like nucleus with supercritical charge

The Dirac equation for an electron in the central Coulomb field of a point-like nucleus with the charge greater than 137 is considered. This singular problem, to which the fall-down onto the centre is inherent, is addressed using a new approach, based on a black-hole concept of the singular centre and capable of producing cut-off-free results. To this end the Dirac equation is presented as a generalized eigenvalue boundary problem of a self-adjoint operator. The eigenfunctions make complete sets, orthogonal with a singular measure, and describe particles, asymptotically free and delta-function-normalizable both at infinity and near the singular centre $r=0$. The barrier transmission coefficient for these particles responsible for the effects of electron absorption and spontaneous electron-positron pair production is found analytically as a function of electron energy and charge of the nucleus. The singular threshold behaviour of the corresponding amplitudes substitutes for the resonance behaviour, typical of the conventional theory, which appeals to a finite-size nucleus.Comment: 22 pages, 5 figures, LATEX requires IOPAR

Photon Splitting Cascades in Gamma-Ray Pulsars and the Spectrum of PSR1509-58

Magnetic photon splitting, a QED process that becomes important only in magnetic fields approaching the quantum critical value, B_cr = 4.41 X 10^13 Gauss, is investigated as a mechanism for attenuation of gamma-rays emitted near the surface of strongly-magnetized pulsars. We model photon splitting attenuation and subsequent splitting cascades in gamma-ray pulsars, including the dipole field and curved spacetime geometry of the neutron star magnetosphere. We focus specifically on PSR1509-58, which has the highest surface magnetic field of all the gamma-ray pulsars (B_0 = 3 X 10^13 Gauss). We find that splitting will not be important for most gamma-ray pulsars, i.e. those with B_0 <~ 0.2 B_cr, but will be important for gamma-ray pulsars having B_0 >~ 0.3 B_cr, where the splitting attenuation lengths and escape energies become comparable to or less than those for pair production. We compute Monte Carlo spectral models for PSR1509-58. We find that photon splitting, or combined splitting and pair production, can explain the unusually low cutoff energy (between 2 and 30 MeV) of PSR1509-58, and that the model cascade spectra, which display strong polarization, are consistent with the observed spectral points and upper limits for polar cap emission at a range of magnetic colatitudes up to ~ 25 degrees.Comment: 39 pages, 14 embedded figures, AASTEX To appear in ApJ, January 20, 199

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ДОЗ ОБЛУЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ ЗА СЧЕТ ЕСТЕСТВЕННОГО И ТЕХНОГЕННО ИЗМЕНЕННОГО ФОНА

The purpose of the study was to estimate the doses to the Voronezh region population from natural sources of ionizing radiation and the technologically altered background in the territory of Voronezh Region. The data of forms of state statistical observation No. 4-DOZ “Information on the doses of population exposure due to natural and technologically altered background” for 20102017 and the radiation and hygienic passport of the territory of the Voronezh Region were used. The average annual per caput effective dose due to all types of ionizing radiation remains stable with a slight upward trend and lies in the range from 2.925 (2010) to 3.656 mSv (2017). Natural sources are the main dose-forming factors for the population. Their annual contribution to the annual effective dose ranges from 74.96 to 83.65%. The leading contribution to the total dose from natural sources is the exposure due to the inhalation of radon isotopes: it ranges from 37.6 to 51.1%. In second place,there is the share of external exposure from sources of terrigenous origin, which ranges from 21.2 to 28.9% of the total dose. The average annual effective dose of natural exposure to humans varies from 2,355 to 2,980 mSv / year, the exposure from radon – from 0,83 to 1,65 mSv / year. The dose from technogenic-altered radiation background, including global radioactive fallout due to atmospheric nuclear tests and due to past radiation accidents are insignificant (0,062 mSv / year). Its annual contribution to the total dose is less than 2%. Based on the results of the assessment of the indicators characterizing the level of exposure of sources of ionizing radiation to natural and technogenic-altered radiation background, no excess of radiation safety standards has been recorded. The situation associated with exposure to ionizing radiation sources in the Voronezh region has been described as safe for the last 8 years.Целью исследования являлась оценка доз облучения населения от природных источников ионизирующего излучения и техногенно измененного фона на территории Воронежской области. Использованы данные форм государственного статистического наблюдения № 4-ДОЗ «Сведения о дозах облучения населения за счет естественного и техногенно измененного фона» за 2010–2017 гг. и радиационно-гигиенического паспорта территории Воронежской области. Величина средней годовой эффективной дозы на 1 жителя за счет всех видов ионизирующего излучения остается стабильной с небольшой тенденцией к увеличению и лежит в интервале от 2,925 (2010 г.) до 3,656 мЗв (2017 г.). Природные источники являются основными дозообразующими факторами для населения. Их ежегодный вклад в годовую эффективную дозу составляет от 74,96 до 83,65%. Ведущий вклад в суммарную дозу облучения от природных источников вносит облучение за счет ингаляции изотопов радона от 37,6 до 51,1%. На втором месте – доля внешнего облучения от источников терригенного происхождения, которая составляет от 21,2 до 28,9% от суммарной дозы. Средняя годовая эффективная доза природного облучения человека варьирует от 2,355 до 2,980 мЗв/год, облучения от радона – от 0,83 до 1,65 мЗв/год. Дозы от техногенно измененного радиационного фона, включая глобальные радиоактивные выпадения в результате атмосферных ядерных испытаний и за счет прошлых радиационных аварий, незначительны (0,062 мЗв/год). Их ежегодный вклад в суммарную дозу составляет менее 2%. По результатам оценки показателей, характеризующих уровень воздействия источников ионизирующего излучения естественного и техногенно измененного радиационного фона, превышений нормативов радиационной безопасности не зарегистрировано. Ситуация, связанная с воздействием источников ионизирующего излучения, в Воронежской области на протяжении последних 8 лет характеризуется как безопасная