Studying the changes in the characteristics of radiation-protective composition materials in dependence on homogeneity of distributing of metal components

The dependence of the hardness of polystyrene-metal composite materials on the homogeneity of the distribution of particles of a component over the volume of a composite material is investigated. Improvements are made to thermoplastic-automata, which make it possible to improve the quality of composites production. The methods of IR-radiometric diagnostics of the component mixing efficiency are improved. The speeds of the mixer blades are experimentally determined depending on the size and number of particles of the metal components. Radiation protective characteristics were obtained for composite materials by numerical methods. Analyzed the attenuation of the absorbed dose of ionizing radiation, depending on the energy of gamma-rays.Досліджено залежність твердості полістирол-металевих композиційних матеріалів від однорідності розподілу часток компонент за об’ємом композиційного матеріалу. Запропоновано удосконалення термопластавтоматів, які дозволяють підвищити якість виготовлення композитів. Доопрацьовані методики ІЧ-радіометричної діагностики ефективності перемішування компонент. Дослідним шляхом визначено швидкості лопатей змішувача, в залежності від розмірів і кількості частинок металевих компонент. Для конкретних композиційних матеріалів чисельними методами отримані радіаційно-захисні властивості. Проаналізовано ослаблення поглиненої дози іонізуючого випромінювання в залежності від енергії гаммаквантів.Исследована зависимость твердости полистирол-металлических композиционных материалов от однородности распределения частиц компонент по объему композиционного материала. Предложены усовершенствования термопластавтоматов, которые позволяют повысить качество изготовления композитов. Доработаны методики ИК-радиометрической диагностики эффективности перемешивания компонент. Опытным путем определены скорости лопастей смесителя в зависимости от размеров и количества частиц металлических компонент. Для конкретных композиционных материалов численными методами получены радиационно-защитные характеристики. Проанализировано ослабление поглощенной дозы ионизирующего излучения в зависимости от энергии гамма-квантов

Study of strength characteristics and radiation-protective properties of polystyrene tungsten composite materials

Samples of composite materials are made of polystyrene, which is reinforced with dispersed aluminum. The radiation protective additive was powdered tungsten or powdered steel. The tensile strength, for these samples of composites, was investigated. The tensile strength value was obtained at various temperatures. It has been found that the ultimate strength of composites increases with an increase in the metal component. Composites with different component compositions were studied. The relative attenuation of the absorbed dose of gamma radiation by these composite materials has been calculated. Composites were with different mass composition. The code of Geant4 v 4.9.6p03 applied for calculations. It is got, that experimental results coincide with calculation results.Зразки композиційних матеріалів виготовлені з полістиролу, армованого дисперсним алюмінієм. Радіаційно-захисною добавкою був порошковий вольфрам або порошкова сталь. Межу міцності для цих зразків композитів досліджували. Значення межі міцності отримано за різних температур. Знайдено, що межа міцності композитів збільшується із збільшенням металевої компоненти. Вивчалися композити з різним компонентним складом. Проведено розрахунки щодо ослаблення поглиненої дози гамма-випромінювання цими композиційними матеріалами. Композити були iз різним масовим складом. Код Geant4 v 4.9.6p03 застосовували для розрахунків. Отримано, що експериментальні результати збігаються із розрахунковими

Analysis of radiation protective properties of polystyrene-based composite materials

Polystyrene-metal composite materials were manufactured. Composite materials are made of polystyrene, which has been reinforced with highly dispersed powder-like aluminum. Tungsten or steel powder was applied as a radiation shielding additive. The radiation-protective characteristics of composite materials were studied using sources of ionizing radiation ²⁴¹Am and ¹⁵²Eu. Calculations of the relative attenuation of the absorbed dose of gamma radiation for protective materials with different mass composition have been performed. A comparison of the protective characteristics obtained experimentally and found by numerical methods is carried out. Hardness values were measured for composites with different component compositions. An increase in hardness with an increase in the amount of a metal component is shown.Були виготовлені полістирол-металеві композиційні матеріали, виготовлені з полістиролу, який був армований високодисперсним порошковим алюмінієм. Порошок вольфраму або сталі застосовували як радіаційно-захисну добавку. Радіаційно-захисні характеристики композиційних матеріалів досліджувалися за допомогою джерел іонізуючого випромінювання ²⁴¹Am і ¹⁵²Eu. Виконано розрахунки відносного ослаблення поглиненої дози гамма-випромінювання для захисних матеріалів із різним масовим складом. Проведено порівняння захисних характеристик отриманих експериментально і знайдених чисельними методами. Виконувався вимір значень твердості для композитів з різним компонентним складом. Показано збільшення твердості при збільшенні кількості металевої складової.Были изготовлены полистирол-металлические композиционные материалы, из полистирола, который был армирован высокодисперсным порошковым алюминием. Порошок вольфрама или стали применяли как радиационно-защитную добавку. Радиационно-защитные характеристики композиционных материалов исследовались при помощи источников ионизирующего излучения ²⁴¹Am и ¹⁵²Eu. Выполнены расчеты относительного ослабление поглощенной дозы гамма-излучения для защитных материалов с различным массовым составом. Проведено сравнение защитных характеристик полученных экспериментально и найденных численными методами. Выполнялось измерение значений твердости для композитов с различным компонентным составом. Показано увеличение твердости при увеличении количества металлической компоненты

Changes of the radiation characteristics of surface of tungsten as a result of influence of helium ion beams

The change in the radiation characteristics of the surface of tungsten was studied. Helium ions beams with energies of 0.12 and 4 MeV were used. Curves of ionization and damage are got on length of free run of ions of helium. The change the radiation characteristics of the surface of tungsten was studied. In the case of treatment with a beam of helium ions with energies of 0.12 MeV an increase in the hardness of the tungsten surface was found. Bubbles development has been studied. The appearance of tungsten tendrils around the bubbles, the formation of hills and valleys was considered.Досліджувалася зміна радіаційних характеристик поверхні вольфраму. Застосовувалися пучки іонів гелію з енергіями 0,12 і 4 MеВ. Отримані криві іонізації і пошкоджень по довжині вільного пробігу іонів гелію. Знайдено збільшення твердості поверхні вольфрамової мішені в разі обробки пучком іонів гелію з енергією 0,12 MеВ. Вивчався розвиток бульбашок. Розглядалися поява вольфрамових вусиків, утворення горбів і долин.Исследовалось изменение радиационных характеристик поверхности вольфрама. Применялись пучки ионов гелия с энергиями 0,12 и 4 MэВ. Получены кривые ионизации и повреждений по длине свободного пробега ионов гелия. Найдено увеличение твердости поверхности вольфрамовой мишени в случае обработки пучком ионов гелия с энергией 0,12 MэВ. Изучалось развитие пузырьков. Рассматривались появление вольфрамовых усиков, образование холмов и долин

Modification of the structurally the phase state of aluminum alloy as a result of radiation thermal treatment

The effect of relativistic electron beams on the change in the structure of the 2014 aluminum alloy was studied. The mechanical characteristics (hardness, ultimate strength, conditional yield stress) of the samples were measured before and after irradiation. The influence of phase changes on these mechanical characteristics was investigated. The possibility of cleaning the surface of alloy 2014 using electron beams was studied. The identification of phase inclusions in the aluminum alloy was carried out. The changes in the number of phases that occurred as a result of irradiation with relativistic electron beams were determined.Вивчався вплив дії релятивістських електронних пучків на зміну структури алюмінієвого сплаву 2014. Вимірювалися механічні характеристики (твердість, гранична міцність, умовна межа текучості) зразків до і після опромінення. Досліджувався вплив на ці механічні характеристики зміни фаз. Вивчалася можливість очищення поверхні сплаву 2014 за допомогою електронних пучків. Проводилася ідентифікація включень фаз в алюмінієвому сплаві. Визначалися зміни в кількості фаз, які сталися в результаті опромінення релятивістськими електронними пучками.Изучалось влияние воздействия релятивистских электронных пучков на изменение структуры алюминиевого сплава 2014. Измерялись механические характеристики (твердость, предельная прочность, условный предел текучести) образцов до и после облучения. Исследовалось влияние на эти механические характеристики изменения фаз. Изучалась возможность очистки поверхности сплава 2014 при помощи электронных пучков. Проводилась идентификация включений фаз в алюминиевом сплаве. Определялись изменения в количестве фаз, которые произошли в результате облучения релятивистскими электронными пучками

Influence of helium ions beams with energies 0.12 MeV on sputtering process on surface of tungsten

The samples of tungsten with a purity of 99.5 and 99.7% were irradiated with helium ion beams (EHe⁺ = 0.12 MeV). The total sputtering coefficients for the sample depth up to 60 Å from the surface of sample were obtained. It was found that on the surface of tungsten, the number of pits (the flecking effect) significantly exceeds the number of bubbles (the blistering effect). The damage profiles of the surface of tungsten as a result of irradiation with helium ions are calculated. The areas of maximal display of effects of damage are determined.Проведено опромінення зразків вольфраму з чистотою 99,5 і 99,7% пучками іонів гелію (EHe⁺ = 0,12 МeВ). Отримано сумарні коефіцієнти розпилення за глибиною зразка до 60 Å від поверхні зразка. Знайдено, що на поверхні зразків вольфраму кількість ямок (ефект флекінгу) істотно перевищує кількість бульбашок (ефект блістерингу). Пораховані профілі пошкодження поверхні вольфраму в результаті опромінення іонами гелію. Визначено зони максимального прояву руйнівних ефектів

Modification of structure of the surface of steel (ХГС) as a result of influences of high-current electron beam

The steel surface (ХГС) was irradiated with a high-current electron beam. A high-current electron beam was obtained in the TEMP-A accelerator. Steel samples were made from drum mill balls. The balls had varying degrees of wear. The mechanical and microstructural characteristics were studied. Applied methods: measurement of hardness, tensile strength, fractographic and metallographic analysis. An increase in hardness was found for all samples. An increase in the surface hardness of the samples occurred as a result of the conversion of austenite to martensite and lower bainite. A significant effect on the increase in surface hardness of the samples is also exerted by the process of the appearance of carbides.Поверхня сталі (ХГС) була опромінена сильнострумовим електронним пучком. Сильнострумовий електронний пучок отримали в прискорювачі ТЕМП-А. Зразки сталі були виготовлені з куль барабанного млина. Кулі були різного ступеня зносу. Вивчалися механічні і мікроструктурні характеристики. Застосовували методики: вимірювання твердості, в'язкості на розривання, фрактографічний і металографічний аналізи. Для всіх зразків виявлено збільшення твердості. Збільшення твердості поверхні зразків відбувалося в результаті перетворення аустеніту в мартенсіт та нижній бейніт. Істотний вплив на збільшення твердості поверхні зразків також надає процес появи карбідів.Поверхность стали (ХГС) была облучена сильноточным электронным пучком. Сильноточный электронный пучок получили в ускорителе ТЕМП-А. Образцы стали были изготовлены из шаров барабанной мельницы. Шары имели различную степень износа. Изучались механические и микроструктурные характеристики. Применяли методики: измерение твердости, вязкости на разрыв, фрактографический и металлографический анализы. Для всех образцов обнаружено увеличение твердости. Увеличение твердости поверхности образцов происходило в результате преобразования аустенита в мартенсит и нижний бейнит. Существенное влияние на увеличение твердости поверхности образцов также оказывает процесс появления карбидов

Strengthening of the surface of steel (9XФМ) exposed to a high-current electron beam

9ХФМ steel was irradiated with a high-current electron beam. The high-current electron beam was obtained in the TEMP-A accelerator. The irradiation was performed for various samples of the material of a ball mill drum. Part of the samples were taken from the surface of the balls, which had different degrees of wear. Samples taken from the depth of the balls, which is equal to half the diameter, were also irradiated. Microhardness measurements, metallographic, and fractographic analysis were used to study mechanical and microstructural changes. In all cases, a change in hardness was detected. The degree of change in hardness is different for different samples. Based on fractographic analysis, using SEM microscopy, one of the mechanisms that contribute to increasing the surface hardness is determined. This mechanism is the cleaning of the surface of samples from impurities of phosphorus and sulfur using a high-current electron beam.Сталь 9ХФМ була опромінена сильнострумовим електронним пучком, який отримано в прискорювачі ТЕМП-А. Опромінення проводили для різних зразків матеріалу кулі барабанного млина. Частина зразків була взята з поверхонь куль, які мали різний ступінь зносу. Також опромінювали зразки, узяті з глибини куль, яка була рівна половині діаметра. Для вивчення механічних і мікроструктурних змін застосовували виміри мікротвердості, металографічний і фрактографічний аналізи. У всіх випадках виявлена зміна твердості та пластичності. Для різних зразків ступінь зміни твердості та пластичності різна. На основі фрактогрaфічного аналізу з використанням РЕМ-мікроскопії визначений один з механізмів, який сприяє підвищенню твердості поверхні. Цим механізмом є очищення поверхні зразків за допомогою сильнострумового пучка електронів від домішок фосфору і сірки.Сталь 9ХФМ была облучена сильноточным электронным пучком, который получен в ускорителе ТЕМПА. Облучение проводили для различных образцов материала шара барабанной мельницы. Часть образцов взята с поверхности шаров, которые имели различную степень износа. Также облучали образцы, взятые из глубины шаров, которая равна половине диаметра. Для изучения механических и микроструктурных изменений применяли измерения микротвердости, металлографический и фрактографический анализы. Во всех случаях обнаружено изменение твердости. Для различных образцов степень изменения твердости различна. На основе фрактогрaфического анализа с использованием РЭМ-микроскопии определен один из механизмов, который способствует повышению твердости поверхности. Этим механизмом является очистка поверхности образцов с помощью сильноточного пучка электронов от примесей фосфора и серы

Non-local SFT Tachyon and Cosmology

Cosmological scenarios built upon the generalized non-local String Field Theory and $p$-adic tachyons are examined. A general kinetic operator involving an infinite number of derivatives is studied as well as arbitrary parameter $p$. The late time dynamics of just the tachyon around the non-perturbative vacuum is shown to leave the cosmology trivial. A late time behavior of the tachyon and the scale factor of the FRW metric in the presence of the cosmological constant or a perfect fluid with $w>-1$ is constructed explicitly and a possibility of non-vanishing oscillations of the total effective state parameter around the phantom divide is proven.Comment: 17 pages, LaTeX; v2: JHEP3 class is used, references adde

Bouncing and Accelerating Solutions in Nonlocal Stringy Models

A general class of cosmological models driven by a non-local scalar field inspired by string field theories is studied. In particular cases the scalar field is a string dilaton or a string tachyon. A distinguished feature of these models is a crossing of the phantom divide. We reveal the nature of this phenomena showing that it is caused by an equivalence of the initial non-local model to a model with an infinite number of local fields some of which are ghosts. Deformations of the model that admit exact solutions are constructed. These deformations contain locking potentials that stabilize solutions. Bouncing and accelerating solutions are presented.Comment: Minor corrections, references added, published in JHE