ОЦІНЮВАННЯ ВПЛИВІВ МОЖЛИВОЇ НАДЗВИЧАЙНОЇ СИТУАЦІЇ НА ЕТАПІ ФОРМУВАННЯ ПРОГРАМИ РОЗВИТКУ ТЕРИТОРІАЛЬНИХ СИСТЕМ ТЕХНОГЕННОЇ БЕЗПЕКИ

Some activities of the program of development of the system of technogenic safety area that is largely dependent on the quality of management information communication between program participants are considered. In order to implement them, it is necessary to predict threats to the critical infrastructure of the region and the dynamics of change in their condition caused by natural, technological, and other factors within the monitoring subsystem. It shows the use of a geographic information system, integrated with the structure of the monitoring system of technological safety of the region to predict the consequences of the accident with the release of ammonia at Hladoprom JSC, Kharkiv.Рассмотрены мероприятия программы развития системы техногенной безопасности территории, которая в значительной степени зависит от качества управления информационными связями между участниками программы. Для их реализации возникает необходимость прогнозирования угроз для потенциально опасных объектов региона и динамики изменения их состояния под воздействием природных, техногенных и других факторов в рамках подсистемы мониторинга. Показано применение геоинформационной системы, интегрированной с состав системы мониторинга системы техногенной безопасности региона для прогнозирования последствий аварии с выбросом аммиака на АОЗТ "Хладопром" в Харькове.Розглянуто заходи програми розвитку системи техногенної безпеки території,яка значною мірою залежить від якості управління інформаційними зв'язками між учасниками програми. Для їх реалізації виникає потреба прогнозування загроз для потенційно небезпечних об'єктів регіону та динаміки зміни їх стану під впливом природних, техногенних та інших факторів у рамках підсистеми моніторингу. Показано особливості застосування геоінформаційної системи, інтегрованої до складу системи моніторингу системи техногенної безпеки регіону для прогнозування наслідків аварії з викидом аміаку на АОЗТ "Холодопром" у Харкові

Integration of computation methods into radiation sterilization process

Authors have developed the computer technology for simulation of practical tasks in radiation sterilization process in accordance with Method 1, Standard ISO 11137 and IAEA Code of Practice. The technology was realized on the base of the RT-Office modules for modeling by Monte Carlo method of an absorbed dose in an irradiated heterogeneous targets with electron beam (EB), X-ray and gamma-ray and specialized software ModeSAL. The software ModeSAL was used for simulation and comparative analysis of a sterility assurance level (SAL) and a sterilizing dose for bioburden to achieve a required SAL in an irradiated product. The mathematical approach of the technology is based on the detailed and precise consideration of a self-consistent physical and geometrical models of calculation an EB, X-ray and gamma-ray dose maps in an irradiated product, a SAL, a sterilizing dose and the spatial and time uncertainties for dose provided to an irradiated product. The analysis of interrelations between parameters of EB radiation facility and values of a SAL and a sterilizing dose are considered. Разработана компьютерная технология для решения практических задач процесса радиационной стерилизации в соответствии со стандартом ISO 11137 и кодами практики МАГАТЭ. Технология реализована на основе модулей RT-Office и специализированного программного обеспечения ModeSAL. Модули RT-Office предназначены для расчета методом Монте-Карло поглощенной дозы в гетерогенных мишенях, облучаемых пучками электронов, тормозным или гамма излучением. Программное обеспечение ModeSAL использовалось для моделирования и сравнительного анализа уровня стерильности и стерилизационной дозы для микробной контаминации в облучаемом продукте. Математический подход технологии основан на детальном и корректном учете самосогласованных физических и геометрических моделей расчета поля дозы электронов, тормозного и гамма излучения, уровня стерильности и стерилизационной дозы а также пространственных и временных неоднородностей дозы в облучаемой мишени. Проводится анализ взаимосвязи между параметрами радиационного оборудования пучков электронов и величинами уровня стерильности и стерилизационной дозы

Resonant nonlinear optics of backward waves in negative-index metamaterials

The extraordinary properties of resonant four-wave mixing of backward waves in doped negative-index materials are investigated. The feasibility of independent engineering of negative refractive index and nonlinear optical response as well as quantum control of the nonlinear propagation process in such composites is shown due to the coherent energy transfer from the control to the signal field. Laser-induced transparency, quantum switching, frequency-tunable narrow-band filtering, amplification, and realizing a miniature mirrorless optical parametric generator of the entangled backward and ordinary waves are among the possible applications of the investigated processes.Comment: 10 pages, 9 figure

Negative-Index Metamaterials: Second-Harmonic Generation, Manley-Rowe Relations and Parametric Amplification

Second harmonic generation and optical parametric amplification in negative-index metamaterials (NIMs) are studied. The opposite directions of the wave vector and the Poynting vector in NIMs results in a "backward" phase-matching condition, causing significant changes in the Manley-Rowe relations and spatial distributions of the coupled field intensities. It is shown that absorption in NIMs can be compensated by backward optical parametric amplification. The possibility of distributed-feedback parametric oscillation with no cavity has been demonstrated. The feasibility of the generation of entangled pairs of left- and right-handed counter-propagating photons is discussed.Comment: 7 pages, 6 figure

Experimental benchmarking of software ModeStEB for simulation electron beam processing

Introduction success of radiation technologies into practice substantially depends on development of computational dosimetry which is based on accurate and validated programs, capable effectively calculate absorbed dose in processes of an irradiation. The simulation of the absorbed dose distributions into thin polyvinylchloride dosimetric films located in the stack of plates of a reference materials irradiated with a scanned electron beam was performed. Modeling of electron beam dose distributions in the multi-layer packages was accomplished using the Monte Carlo method in a three-dimensional geometrical model with utilization of the software ModeStEB. Results of benchmarking experiment for the software ModeStEB, which is used for simulation of industrial electron beam processing, are considered.Успех внедрения радиационных технологий в практику существенно зависит от развития компьютерной дозиметрии основанной на точных и валидированных программах, способных эффективно рассчитывать поглощенную дозу в процессах облучения. Проведено моделирование распределения поглощенной дозы в тонких поливинилхлоридных дозиметрических пленках, расположенных в пакете пластин из известных материалов, который облучался сканирующим пучком электронов с энергией 10 МэВ. Моделирование распределения поглощенной дозы пучка электронов в многослойном пакете проводилось методом Монте Карло в трехмерной геометрии с использованием программы ModeStEB. Обсуждаются результаты экспериментальной проверки программы ModeStEB, которая используется для моделирования промышленных электронно-лучевых технологий. Успіх впровадження радіаційних технологій у практику суттєво залежить від розвитку комп’ютерної дозиметрії, яка грунтується на точних та валідірованих програмах, здатних моделювати поглинену дозу в процесах опромінення. Проведено моделювання розподілу поглиненої дози в тонких полівінілхлоридних плівках, розташованих у пакеті пластин із відомих матеріалів, які опромінювались скануючим пучком електронів з енергією 10 МеВ. Моделювання розподілу поглиненої дози у багатошаровому пакеті проводилось методом Монте Карло у трьох-вимірній геометрії із використанням програми ModeStEB. Обговорюються результати експериментальної перевірки програми ModeStEB, яка використовується для моделювання промислових електронно-променевих технологій

Dose field formation in thin films irradiated by electron beams: comparison of the Monte Carlo simulation with dosimetry

The simulation of the absorbed dose distribution into thin films with different thickness inserted between flat boundaries of two homogeneous materials as well as the absorbed dose distribution near to boundaries of these materials irradiated with a scanned electron beam were fulfilled. Films inserted in multi-layer targets were parallel orientated with an incident electron beam (EB). The simulation was performed by the Monte Carlo (MC) method with utilization of the software ModePEB which was designed for predictions of a dose distribution in heterogeneous targets irradiated by EB with the electron energy range from 0.1 to 25 MeV. Comparison results of MC simulation with dosimetry for electron dose distribution formation in multi-layer targets with thin films is discussed. Проведено моделирование распределения поглощенной дозы в тонких пленках разной толщины, расположенных между плоскими границами двух гомогенных материалов, а также распределения поглощенной дозы вблизи границы этих материалов, облучаемых сканирующим пучком электронов. Пленки в многослойных мишенях были ориентированы параллельно падающему пучку электронов. Моделирование проводилось методом Монте Карло с использованием программы ModePEB, разработанной для предсказаний распределения дозы в гетерогенных мишенях, облучаемых пучком электронов с энергией от 0.1 до 25 МэВ. Обсуждается сравнение результатов Монте Карло моделирования с дозиметрией для формирования распределения дозы электронов в многослойных мишенях с тонкими пленками. Проведено моделювання розподілу поглиненої дози в тонких плівках різної товщини, розташованих між плоскими границями двох гомогенних матеріалів, а також розподіл поглиненої дози біля границі цих матеріалів, що опромінюються сканованим пучком електронів. Плівки у багатошарових мішенях були орієнтовані паралельно падаючому пучку електронів. Моделювання проводилось методом Монте Карло із використанням програми ModePEB, яку розроблено для передбачення розподілу дози в гетерогенних мішенях, що опромінюються пучком електронів з енергією від 0.1 до 25 МеВ. Обговорюються порівняння результатів Монте Карло моделювання із дозиметрією для формування розподілу дози електронів у багатошарових мішенях із тонкими плівками

Controlling Silver Nanoparticle Size and Morphology with Photostimulated Synthesis

Photo-induced synthesis and control over the size and shape of colloidal silver nanoparticles is investigated in contrast to photo-stimulated aggregation of small nanoparticles into large fractal-type structures. The feasibility of light-driven nanoengineering which enables manipulation of the sizes and shapes of the isolated nanoparticles is studied by varying the amount and type of the stabilizing agent and the type of optical irradiation.Comment: 10 pages, 7 figures, 11 image

RT-office for optimization of industrial EB and X-ray processing

The conception for design of the Radiation-Technological Office (RT-Office) was developed by authors. RTOffice realize computer technologies at all basic stages of works execution on the radiation-technological lines (RTL) using irradiators of electron beam (EB), X-ray and γ-ray. The description of the programs ModeRTL and XRSoft which are intended for simulation of EB and X-ray processing is considered in the paper.Концепція Радіаційно-Технологічного Офісу (РТ-Офіс) була розроблена авторами. РТ-Офіс реалізує комп'ютерні технології на всіх етапах виконання робіт на радіаційно-технологічних лініях з випромінювачами електронів, X-ray і γ-ray. Представлено опис програм ModeRTL і XR-Soft, призначених для моделювання радіаційно-технологічних процесів.Концепция Радиационно-Технологического Офиса (РТ-Офис) была разработана авторами. РТ-Офис реализует компьютерные технологии на всех этапах выполнения работ на радиационно-технологических линиях с излучателями электронов, X-ray и γ-ray. Представлено описание программ ModeRTL и XR-Soft, предназначенных для моделирования радиационно-технологических процессов

Determination of the average absorbed energy of electrons beam in objects at radiation processing

A new conservative computational procedure is proposed for calculating the average absorbed energy of electron radiation in objects undergoing radiation processing. Semi-empirical relationships were obtained and software for dosimetry of electron radiation was developed. A comparison was made of the results obtained using the proposed method with the results of known and traditional methods of electron radiation dosimetry as well as with the results of measurements performed at the sterilization center of the Institute of Nuclear Chemistry and Technology, Warsaw, Poland was carried out.Запропоновано нову консервативну обчислювальну процедуру розрахунку середньої поглиненої енергії випромінювання електронів в об'єктах, які проходять радіаційну обробку. Отримано напівемпіричні співвідношення і створено програмне забезпечення для дозиметрії електронного випромінювання. Проведено порівняння результатів, отриманих з використанням запропонованого методу, з результатами відомих і традиційних методів дозиметрії електронного випромінювання, а також з результатами вимірювань, виконаних у стерилізаційному центрі Інституту ядерної хімії і технологій, Варшава, Польща.Предложена новая консервативная вычислительная процедура расчета средней поглощенной энергии излучения электронов в объектах, проходящих радиационную обработку. Получены полуэмпирические соотношения и создано программное обеспечение для дозиметрии электронного облучения. Проведены сравнения результатов, полученных с использованием предложенного метода, с результатами известных и традиционных методов дозиметрии электронного излучения, а также с результатами измерений, выполненных в стерилизационном центре Института ядерной химии и технологий, Варшава, Польша

Dosimetry method based on a two-parametric model of electrons beam for radiation processing

The work is devoted to development of electron dosimetry methods for radiation technologies. In authors previous work it was shown that use of two parametric models of electron beam makes it possible to correctly approximate the measurements results of depth dose distributions. In this paper, we describe the method of electron radiation based on a two-parameter electron beam model and basic semiempirical relations of this method. Approbation of proposed methods of radiation dosimetry based on measurements was performed in the sterilization center of the Institute of Nuclear Chemistry and Technology, Warsaw, Poland.Робота присвячена розробці методів дозиметрії електронів для радіаційних технологій. У попередній роботі авторів показано, що використання двопараметричних моделей електронного пучка дозволяє правильно аппроксимірувати результати вимірів розподілів глибинних доз. В даній роботі описується метод електронного випромінювання на основі двопараметричної моделі електронного пучка та основних напівемпіричних співвідношень цього методу. Проведена апробація запропонованих методів дозиметрії електронного випромінювання на основі вимірювань, проведених у центрі стерилізації Інституту ядерної хімії та технологій, Варшава, Польща.Работа посвящена разработке методов дозиметрии электронов для радиационных технологий. В предыдущей работе авторов показано, что использование двухпараметрических моделей электронного пучка позволяет правильно аппроксимировать результаты измерений распределений глубинных доз. В настоящей работе описывается метод электронного излучения на основе двухпараметрической модели электронного пучка и основных полуэмпирических соотношений этого метода. Проведена апробация предложенных методов дозиметрии электронного излучения на основании измерений, проведенных в центре стерилизации Института Ядерной Химии и Технологий, Варшава, Польша