Radiography of the Earth's Core and Mantle with Atmospheric Neutrinos

A measurement of the absorption of neutrinos with energies in excess of 10 TeV when traversing the Earth is capable of revealing its density distribution. Unfortunately, the existence of beams with sufficient luminosity for the task has been ruled out by the AMANDA South Pole neutrino telescope. In this letter we point out that, with the advent of second-generation kilometer-scale neutrino detectors, the idea of studying the internal structure of the Earth may be revived using atmospheric neutrinos instead.Comment: 4 pages, LaTeX file using RevTEX4, 2 figures and 1 table included. Matches published versio

Psychological well-being of military personnel

The article results of research of psychological wellbeing of the military personnel are presented in article. The comparative analysis of two groups is carried out, interrelations of psychological wellbeing and personal characteristics are foundВ статье представлены результаты исследования психологического благополучия военнослужащих. Проведен сравнительный анализ двух групп, обнаружены взаимосвязи психологического благополучия и личностных характеристи

Capability assessment for application of clay mixture as barrier material for irradiated zirconium alloy structure elements long-term processing for storage during decommissioning of uranium-graphite nuclear reactors

The radionuclide composition and the activity level of the irradiated zirconium alloy E110, the radionuclide immobilization strength and the retention properties of the mixed clay barrier material with respect to the radionuclides identified in the alloy were investigated to perform the safety assessment of handling structural units of zirconium alloy used for the technological channels in uranium-graphite reactors. The irradiated zirconium alloy waste contained the following activation products:{93m}Nb and the long-lived {94}Nb, {93}Zr radionuclides. Radionuclides of {60}Co, {137}Cs, {90}Sr, and actinides were also present in the alloy. In the course of the runs no leaching of niobium and zirconium isotopes from the E110 alloy was detected. Leach rates were observed merely for {60}Co and {137}Cs present in the deposits formed on the internal surface of technological channels. The radionuclides present were effectively adsorbed by the barrier material. To ensure the localization of radionuclides in case of the radionuclide migration from the irradiated zirconium alloy into the barrier material, the sorption properties were determined of the barrier material used for creating the long-term storage point for the graphite stack from uranium-graphite reactors

Highly mobile carriers in orthorhombic phases of iron-based superconductors FeSe1−x{}_{1-x}Sx{}_{x}

The field and temperature dependencies of the longitudinal and Hall resistivity have been measured for FeSe${}_{1-x}$S${}_{x}$ (x=0.04, 0.09 and 0.19) single crystals. The sample FeSe${}_{0.81}$S${}_{0.19}$ does not show a transition to an orthorhombic phase and exhibits at low temperatures the transport properties quite different from those of orthorhombic samples. The behavior of FeSe${}_{0.81}$S${}_{0.19}$ is well described by the simple two band model with comparable values of hole and electron mobility. In particular, at low temperatures the transverse resistance shows a linear field dependence, the magnetoresistance follow a quadratic field dependence and obeys to Kohler's rule. In contrast, Kohler's rule is strongly violated for samples having an orthorhombic low temperature structure. However, the transport properties of the orthorhombic samples can be satisfactory described by the three band model with the pair of almost equivalent to the tetragonal sample hole and electron bands, supplemented with the highly mobile electron band which has two order smaller carrier number. Therefore, the peculiarity of the low temperature transport properties of the orthorhombic Fe(SeS) samples, as probably of many other orthorhombic iron superconductors, is due to the presence of a small number of highly mobile carriers which originate from the local regions of the Fermi surface, presumably, nearby the Van Hove singularity points

Prompt muon contribution to the flux underwater

We present high energy spectra and zenith-angle distributions of the atmospheric muons computed for the depths of the locations of the underwater neutrino telescopes. We compare the calculations with the data obtained in the Baikal and the AMANDA muon experiments. The prompt muon contribution to the muon flux underwater due to recent perturbative QCD-based models of the charm production is expected to be observable at depths of the large underwater neutrino telescopes. This appears to be probable even at rather shallow depths (1-2 km), provided that the energy threshold for muon detection is raised above $\sim 100$ TeV.Comment: 7 pages, RevTeX, 7 eps figures, final version to be published in Phys.Rev.D; a few changes made in the text and the figures, an approximation formula for muon spectra at the sea level, the muon zenith-angle distribution table data and references adde

Increasing the micromechanical and tribological characteristics of an austenitic steel by surface deformation processing

Frictional treatment (FT) with a sliding indenter forms highly dispersed (nano- and submicrocrystalline) austenitic structures with a hardness of 720 HV 0.025 in the surface layer of the 03Cr16Ni14Mo3Ti austenitic strain-resistant steel. According to the data on microindentation, FT increases the strength and of the surface layer of the austenitic steel and its resistance to elastic and plastic deformation. A high effectiveness of FT in the improvement of the tribological properties of the steel is demonstrated; namely, wear resistance increases 4 times under conditions of boundary friction as compared to the undeformed state. This is due to reduced plastic edging on the nanostructured surface. © 2018 Author(s)

Magnetotransport properties of FeSe in fields up to 50T

Magnetotransport properties of the high-quality FeSe crystal, measured in a wide temperature range and in magnetic fields up to 50 T, show the symmetry of the main holelike and electronlike bands in this compound. In addition to the main two bands, there is also a tiny, highly mobile, electronlike band which is responsible for the non-linear behavior of $\rho_{xy}$(B) at low temperatures and some other peculiarities of FeSe. We observe the inversion of the $\rho_{xx}$ temperature coeficient at a magnetic field higher than about 20 T which is an implicit conformation of the electron-hole symmetry in the main bands.Comment: MISM 201

МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ШВИДКОДІЮЧОГО ПРИВОДА АВТОМАТИЧНОГО ВІДМИКАЧА З ІНДУКЦІЙНО-ДИНАМІЧНИМ ТА БІСТАБІЛЬНИМ МЕХАНІЗМОМ

Purpose. Development of a mathematical model of an induction-dynamic drive of a switch with two coils, working with a bistable mechanism, which ensures the fixation of the instant-dynamic mechanism (IDM) in trajectory extreme positions of the contact system.Methodology. The solution of the problems posed in the work was carried out using methods for calculating the electromagnetic field, finite elements, theoretical mechanics, and solving differential equations.Findings. The mathematical model of quick-driving actuator as part of instant dynamic and bistable mechanism was developed. It was based on electrical circuit’s electromagnetic equations and kinematic movements of the switching mechanism. Advantage of the given model is possibility of a breaker drive dynamic analysis basing on data of a contact pressure, pretravel and snatch gap. Initial data of the model formulation were outer circuit inductance, resistance of coils, which calculated on conductor cross-section and coils configuration. Initial conditions corresponded by Dirichlet conditions. Mathematical model equations system was calculated in cylindrical coordinate system. Problem was solved with the help ComsolMultiphysics system. Motion of the IDM movement part was modeled by deformation of a computational grid. Spring force and stress in a bistable mechanism construction were determined by initial data of a contact pressure, pretravel and snatch gap. Graphs by calculation data are shown, which allow to analyze of springing elements chose and make necessary adjustments on design stage and debugging construction. Operation parameters of mechanism work on IDM switch on and switch off stages were calculated. Value of movement, motion speed of armature breaker, currents of accelerating and retarding coils, summed electromagnetic and opposite force were figured. Originality. The mathematical model of quick-driving actuator as part of instant-dynamic and bistable mechanism was developed. The model contains equations of electromagnetic field and motion equation. The mathematical model describes properly of physical process and can be used for development and research a design of quick-driving actuator.Practical value. It follows from the calculations that with the help of variants of calculations it is possible to obtain the required drive parameters: a) short switching-on time which allows avoiding contact bounce during switching; b) high initial speed, hole short time (less than 1 ms) of contacts opening and reduce dynamic force on actuator elements and contact system.Цель работы. Разработка математической модели индукционно-динамического привода выключателя с двумя катушками, работающего с бистабильным механизмом, обеспечивающим фиксацию индукционнодинамического механизма (ИДМ) в крайних положениях траектории движения контактной системы.Методы исследования. Решение поставленных в работе задач выполнялось с использованием методов расчёта электромагнитного поля, конечных элементов, теоретической механики и решения дифференциальных уравнений.Полученные результаты. Разработана математическая модель быстродействующего привода на базе индукционно-динамического и бистабильного механизма, которая базировалась на уравнениях электромагнитного поля электрической цепи и кинематики движения механизма переключения. Преимуществом данной модели является возможность динамического расчета привода выключателя на основании данных по контактному нажатию, ходу и провалу контактов. Исходными данными построения модели являлись: индуктивность внешней цепи; активные сопротивления катушек, рассчитанные исходя из сечения проводника и геометрии катушек. Начальные условия удовлетворяли условиям Дирихле. Система уравнений математической модели решалась в цилиндрической системе координат. Решение задачи проводилось в системе Comsol Multiphysics. Движение подвижной части ИДМ моделировалось деформацией расчетной сетки. На основании исходных данных о контактном нажатии, а также ходе и провале контактов, определялась жесткость пружины и усилия в конструкции бистабильного механизма. По расчетным данным представлены графики, позволяющие проанализировать выбор упругих элементов и внести необходимые корректировки на стадии проектирования и отладки конструкции. Рассчитаны параметры работы механизма в стадии включения и отключения ИДМ. Представлены графические значения хода и скорости движения якоря выключателя, токи ускоряющей и тормозящей катушки, значение суммарной электромагнитной силы и суммарной противодействующей силы.Научная новизна. Разработана математическая модель быстродействующего привода на основе ИДМ и бистабильного механизма, который включает в себя уравнения электромагнитного поля электрической цепи и уравнения движения. Модель корректно описывает физические процессы и может быть использована для разработки и изучения конструкций высокоскоростных приводов.Практическая ценность. На основании вариантных расчетов можно решать задачи, по поиску требуемых параметров привода ставя целью получить: а) малое временя замыкания контактов и избегать «дребезг» при включении; б) высокую начальную скорость и общее малое время (менее 1 мс) размыкания контактов, уменьшить динамические нагрузки на элементы привода и контактную систему.Мета роботи. Розробка математичної моделі індукційно-динамічного привода відмикача з двома катушками, працюючого з бістабільним механізмом, що забезпечує фіксацію індукційно-динамічного механізму (ІДМ) у крайніх положеннях траєкторії руху контактної системи.Методи дослідження. Рішення поставлених в роботі задач виконувалося з використанням методів розрахунку електромагнітного поля, кінцевих елементів, теоретичної механіки і рішення диференціальних рівнянь.Отримані результати. Розроблена математична модель швидкодіючого привода на базі індукційнодинамічного та бістабільного механізму, яка заснована на рівняннях електромагнітного поля електричного кола і кінематики руху механізму перемикання. Перевагою даної моделі є можливість динамічного розрахунку привода відмикача на основі даних по контактному натисканню, ходу і провалу контактів. Вхідними даними побудови моделі були: індуктивність зовнішнього кола; активний опір катушок, розраховані за перерізом провідника та геометрії катушок. Початкові умови вимоги відповідали умовам Дирихле.Система рівнянь математичної моделі вирішувалась у циліндричній системі координат. Рішення задачі проводилось у системі Comsol Multiphysics. Рух рухомої частини ІДМ моделювався за допомоги деформації розрахункової сітки. На основі вхідних даних о контактним натисканні, а також ході та провалу контактів визначалась жорсткість пружини і зусилля у конструкції бістабільного механізму. За розрахунковими даними представлені графіки, що дозволяють проаналізувати вибір пружних елементів та внести необхідні корективи та стадії проектування і налагодження конструкції. Розраховані параметри роботи механізму в стадії включення та відключення ІДМ. Представлені графічні значення ходу та швидкості руху якоря відмикача, струмоприскорюючої та гальмуючої котушки, значення сумарної електромагнітної сили і сумарної протидіючої сили.Наукова новизна. Розроблена математична модель швидкодіючого привода на основі ІДМ і бістабільного механізму, яка включає рівняння електромагнітного поля електричного кола та рівняння руху. Модель коректно описує фізичні процеси та може бути використана для розробки та вивчення конструкції високошвидкісних проводів.Практична цінність. На основі варіативних розрахунків можна вирішувати задачі по пошуку необхідних параметрів привода маючи на меті отримати: а) мале значення часу замикання контактів та уникати «брязкіт» при включені; б) високу початкову швидкість та загальне мале значення часу (менш за 1 мс) розмиканняконтактів, зменшити динамічні навантаження та елементи привода і контактну систему

Majority carrier type inversion in FeSe family and "doped semimetal" scheme in iron-based superconductors

The field and temperature dependencies of the longitudinal and Hall resistivity have been studied for high-quality FeSe${}_{1-x}$S${}_{x}$ (x up to 0.14) single crystals. Quasiclassical analysis of the obtained data indicates a strong variation of the electron and hole concentrations under the studied isovalent substitution and proximity of FeSe to the point of the majority carrier-type inversion. On this basis, we propose a `doped semimetal' scheme for the superconducting phase diagram of the FeSe family, which can be applied to other iron-based superconductors. In this scheme, the two local maxima of the superconducting temperature can be associated with the Van Hove singularities of a simplified semi-metallic electronic structure. The multicarrier analysis of the experimental data also reveals the presence of a tiny and highly mobile electron band for all the samples studied. Sulfur substitution in the studied range leads to a decrease in the number of mobile electrons by more than ten times, from about 3\% to about 0.2\%. This behavior may indicate a successive change of the Fermi level position relative to singular points of the electronic structure which is consistent with the `doped semimetal' scheme. The scattering time for mobile carriers does not depend on impurities, which allows us to consider this group as a possible source of unusual acoustic properties of FeSe