Academic Journal of Physical and Chemical Sciences

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГАЛЬВАНОПОКРЫТИЯ НА ПОЛИПРОПИЛЕНЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОГО СЛОЯ

2025-12-09T12:52:57+00:00

В статье представлены результаты исследования процесса получения гальванических медных и никелевых покрытий на полипропилене с использованием электропроводящего слоя. Подготовка поверхности включала механическую обработку и химическое травление с использованием методов, описанных в литературе. На следующем этапе поверхность полимера обрабатывали раствором хлорида меди (II) (CuCl₂). В результате взаимодействия хлорида меди с продуктами травления формировались ассоциированные активные центры, содержащие хлорид меди (I) (CuCl) и частично восстановленную металлическую медь, что способствовало последующей металлизации. Для формирования электропроводящего слоя использован оригинальный метод, предложенный авторами, с нанесением сорбционной пленки из раствора нитрата серебра и аскорбиновой кислоты. Полученные проводящие слои продемонстрировали высокую адгезию к полимерной подложке и обеспечили равномерное осаждение медных и никелевых покрытий методом гальванопластики. Разработанная технология открывает возможности для эффективной металлизации полимерных изделий и может быть использована в производстве электронной, автомобильной и других видов продукции, требующих нанесения металлопокрытий на диэлектрические поверхности.

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТА МАГНИЯ ИЗ СЕРПЕНТИНИТОВОГО ОТХОДА

2025-12-09T13:00:34+00:00

Проведено технико-экономическое исследование процессов новой альтернативной технологии получения сульфата магния из порошкообразного технологического отхода переработки хризотилового сырья, включающие стадий сернокислотного выщелачивания с применением растворов серной кислоты низкой концентрации и нейтрализации продуктивного сульфатного раствора использованием термоактивированного при 750°С серпентинитового отхода. Показано, что в совокупности проведения процессов выщелачивания и нейтрализации раствора из серпентинитового отхода удается получить сульфат магния с общим выходом 46%, с высокими качественными показателями товарного продукта – MgSO₄·7Н₂О. На основе расчетов материальных и энергетических затрат (без учета постоянных затрат) и средней рыночной цены реализации (MgSO₄·7Н₂О) определены предварительные технико-экономические показатели, позволяющие прогнозировать экономическую эффективность предложенной технологии.

КИНЕТИКА И ТЕРМОДИНАМИКА СОРБЦИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА ПРОМЫТОЙ ВОДОЙ КАЛЬЦИЕВО-МОНТМОРИЛЛОНИТОВОЙ ГЛИНЕ

2025-12-09T13:32:34+00:00

Целью данного исследования является изучение кинетики и термодинамики сорбции ионов тяжёлых металлов (Pb²⁺, Cd²⁺, Zn²⁺, Cu²⁺) на промытых водой модифицированных диатомитовых сорбентах на основе Ca-монтмориллонита. Исследование проводилось в статических условиях при постоянном встряхивании, pH = 5,5 ± 0,5 и температурном диапазоне 288–313 К. Согласно полученным результатам, процесс сорбции достигает 95–100% в течение 20–30 минут, а равновесие устанавливается в течение 40–60 минут. Степень извлечения металлов достигает 95–100% в течение 20–30 минут.

Анализ кинетических данных показал высокую степень соответствия модели реакции псевдовторого порядка экспериментальным данным (R² ≈ 0,99). Установлено, что изотерма Ленгмюра является наиболее эффективной моделью для описания сорбции ионов тяжёлых металлов, что подтверждает монослойный характер адсорбции.

Определены энергии активации процесса сорбции тяжёлых металлов на диатомитовом сорбенте, кДж/моль: Pb²⁺ 75,5; Cd²⁺ 51,1; Zn²⁺ 45,6; Cu²⁺ 26,1. Повышение температуры увеличивает активность внешней диффузии и снижает энергию активации.

Согласно полученным результатам, сорбция ионов тяжёлых металлов на модифицированном диатомите происходит путём ионного обмена; этот процесс эндотермический и хорошо описывается уравнением изотермы Ленгмюра.

Исследования методом ИК-спектроскопии показали взаимодействие функциональных групп –NH₂, –COOH и –OH с ионами металлов на поверхности сорбента, что подтверждает наличие ионообменных и донорно-акцепторных связей. Полученные результаты демонстрируют потенциал модифицированных сорбентов на основе диатомита для очистки вод, загрязненных тяжелыми металлами, а также их экологическую и экономическую эффективность.

DOL – МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ КАК ПУТЬ К СТАБИЛЬНЫМ АНОДАМ В СИСТЕМАХ Lі–V₂O₅

2025-12-08T11:13:33+00:00

Разработка стабильных анодов на основе металлического лития остаётся одной из ключевых задач на пути к созданию литиевых аккумуляторов с высокой удельной энергией и длительным сроком службы. В данной работе систематически исследовано влияние состава электролита на межфазную стабильность и электрохимические характеристики литиевого анода в ячейках Li–V₂O₅. Оценивались четыре формулы электролита: 1 M LiDFOB или 1 M LiTFSI в смеси растворителей пропиленкарбоната и 1,2-диметоксиэтана (в соотношении 3:7 по объёму), каждая — с добавлением и без добавления 15% 1,3-диоксолана (DOL). Ячейки испытывались при различных плотностях тока и числе циклов — от начальных (3 цикла) до длительных (до 300 циклов); также проводилась импедансная спектроскопия для анализа интерфейса. Добавление DOL существенно улучшило характеристики: снизилось межфазное сопротивление и повысилась кулоновская эффективность. Наилучшую стабильность продемонстрировал электролит на основе LiTFSI с 15% DOL, сохранивший около 75% исходной ёмкости после 300 циклов при кулоновской эффективности выше 99%. Это объясняется синергетическим эффектом TFSI⁻ и DOL в формировании проводящего, однородного и стабильного SEI-слоя. Полученные результаты подчёркивают эффективность эфирных корастворителей и оптимального подбора литиевых солей для стабилизации металлического лития, что открывает перспективные пути для создания безопасных и эффективных электролитов нового поколения для аккумуляторных систем хранения энергии.

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА: ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ И УСТОЙЧИВОЕ УПРАВЛЕНИЕ

2025-12-15T14:56:42+00:00

В условиях усиливающегося водного дефицита и нарастающего антропогенного давления устойчивое управление водными ресурсами приобретает особую значимость для Северного Казахстана. Целью данной обзорной статьи является комплексный анализ современного состояния водных ресурсов региона, технологических решений для мониторинга и очистки воды, а также институциональных механизмов, направленных на обеспечение рационального водопользования. В работе рассматриваются ключевые гидрографические особенности территории, основные источники загрязнения, включая сельское хозяйство, добычу полезных ископаемых и коммунально-бытовые стоки, а также влияние климатических изменений на качество и доступность пресной воды. Особое внимание уделено современным методам мониторинга, таким как спутниковое дистанционное зондирование, сенсорные сети, ГИС-технологии и биоиндикация, а также передовым технологиям очистки — мембранной фильтрации, сорбционным и нанокомпозитным материалам, биологическим методам и системам повторного использования воды. Статья также анализирует институциональную базу Республики Казахстан, международные инициативы и экономические инструменты, способствующие улучшению водного менеджмента. На основе обобщённых данных обрисованы ключевые вызовы и обозначены перспективные направления развития водных технологий, включая цифровизацию, применение искусственного интеллекта и междисциплинарный подход. Сделан вывод о необходимости интеграции науки, управления и бизнеса для повышения водной безопасности и улучшения здоровья населения региона.

ИССЛЕДОВАНИЕ ОТХОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ СВИНЦОВОГО ШЛАКА В КАЧЕСТВЕ СЫРЬЯ ДЛЯ ЦЕМЕНТНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

2025-12-18T11:07:57+00:00

В научной статье представлены результаты физико-химических исследований, направленных на оценку возможности использования отходов переработки свинцового шлака в качестве сырья для цементной промышленности. Исследования выполнены с применением современного аналитического оборудования: рентгенофлуоресцентного спектрометра BRUKER S8 TIGER, сканирующего электронного микроскопа JEOL JSM-6490LV и ИК-Фурье-спектрометра Shimadzu IR Prestige-21. Для анализа отходов переработки свинцового шлака, образующихся на ТОО «Standard Steel KZ», использовались методы рентгенофлуоресцентной спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии и инфракрасной спектроскопии. В результате рентгенофлуоресцентного анализа был установлен химический состав отходов переработки свинцового шлака, включающий (мас. %): SiO₂ – 23,58 %, Al₂O₃ – 5,2 %, Fe₂O₃– 32,04 %, СаО – 14,99 %, MgO – 3,12 %; SO₃ – 1,91 %; Na₂O – 1,95 %; K₂O – 1,12 %; CuO – 0,42 %; PbO – 0,05 %; ZnO – 3,02 %; потери при прокаливании – 9,10 % Также в составе отходов выявлены оксиды тяжёлых металлов: Mn₃O₄ – 0,65 %; SrO – 0,18 %; Cr₂O₃ – 0,07 %; BaO – 2,02 %; TiO₂ – 0,37 %; P₂O₅ – 0,21 %. По данным сканирующей электронной микроскопии в составе отходов идентифицированы следующие минеральные фазы: геденбергит (CaFeSi₂O₆), фаялит (Fe₂SiO₄), псевдоволластонит (CaSiO₃), магнетит (Fe₃O₄), гематит (Fe₂O₃) и оксид цинка (ZnO). Результаты ИК Фурье спектроскопии показали, что силикатные и алюмосиликатные фазы, а также функциональные группы и вторичные минералы, присутствующие в отходах переработки свинцового шлака, формируются и проявляются в спектральном диапазоне 3900–500 см^-1. На основании комплексных физико-химических исследований установлено, что отходы переработки свинцового шлака при производстве портландцементного клинкера могут быть использованы в качестве потенциального заменителя железорудного сырья.

СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

2025-12-15T11:11:29+00:00

В стране все чаще поднимаются вопросы рационального использования водных ресурсов и питьевой воды. Вода покрывает около 71% планеты, поэтому водная среда составляет значительную часть среды обитания человека. Около 97% этой водной среды находится в океанах, а остальная часть находится в озерах, реках и объекты водных исследований были важной отраслью научно-технического прогресса с самого начала к природным системам, особенно к сточным водам. установлены некоторые основные принципы экологии загрязнения ручьев.

В настоящее время мы можем описать и количественно определить химические компоненты водоемов и оценить динамику их изменения.

Цель данной статьи состоит в том, чтобы попытаться описать причины реального состояния веществ в заявленной политике на чистоту водоемов. Тенденция очистки сточных вод можно охарактеризовать только как положительную. в большинстве случаев выполняется с помощью таких очистных сооружений.

В статье описана сложившаяся практика строительства сооружений поверхностных стоков и сооружений хозяйственно-бытовых водоочистных сооружений. Описана специфика эксплуатации таких сооружений, приведены причины, препятствующие достижению нормативов качества очистки. Рассмотрены наиболее распространенные марки комплектов готовых очистных устройств: устройства с мембранными биореакторами, устройства с дисковыми биофильтрами, технология SBR, «классические» очистные сооружения с аэротенком. Приведены основные преимущества и недостатки данных технологических схем в случае их применения для местной очистки небольшого количества воды. Предусмотрено расширенное технико-экономическое сравнение этих технологий. Экономное использование водных ресурсов должно основываться на внедрении инновационных технологий.

Проведен обзор и анализ эффективной биомембранной технологии очистки сточных вод. Кроме того, в статье рассматриваются основные принципы работы мембранных биореакторов (МБР), их преимущества и недостатки, а также области применения. МБР сочетает в себе процессы биологической деградации загрязняющих веществ и мембранной фильтрации, что позволяет эффективно удалять органические и неорганические вещества из сточных вод.

ПРЕВРАЩЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ ПРИ ГИДРИРОВАНИИ БЕНЗИНА, СОДЕРЖАЩЕГО БЕНЗОЛ

2025-12-19T10:41:20+00:00

История гидрирования ароматических соединений исчисляется несколькими столетиями, в чем привлекательность этой реакции, что исследователи продолжают поиск активных и селективных катализаторов гидрирования. Кроме теоретического интереса, когда π-комплекс ароматического кольца может по-разному адсорбироваться на поверхности катализатора в зависимости от природы радикала в ароматическом кольце, реакция лежит в основе многих промышленных процессов, так в синтезе смазочных масел ароматические кольца насыщаются водородом и превращаются в нафтены, во многих органических синтезах она является одной из стадий, в водородной энергетике она может служить резервуаром хранения водорода. В настоящее время она может быть ключевым компонентов в производстве экологически чистого бензина. Так неполное сгорание бензина, содержащего бензол, приводит к тому, что в выхлопных образуется сильнейший канцероген – бензопирен. По стандартам Евро в бензине бензола должно быть не более 1 %, а для принятия более жесткого требования 0,1 % нет технологического решения. Создание новых активных и селективных катализаторов гидрирования бензола с полной конверсией в присутствии других ароматических соединений может решить проблему.

КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММЫ ФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В ТАЛЛОМЕ PARMELIA SULCATA

2025-12-18T09:18:28+00:00

Важной задачей фармации является расширение базы лекарственного растительного сырья и оценка возможности его эффективного использования в медицинской практике. Целенаправленное изучение растений, которые активно используются в традиционной и народной медицине, является одним из основных способов поиска перспективных видов растительного сырья.

Фенольные соединения - это ароматические природные вещества, содержащие одну или несколько гидроксильных групп, связанных с атомом углерода ароматического кольца. Они высоко ценятся благодаря своему структурному разнообразию, многогранной биологической активности и относительно низкому уровню токсичности. Эти свойства позволяют создавать на их основе новые эффективные лекарственные препараты, обладающие противовоспалительным, противоопухолевым, противомикробным и другими терапевтическими эффектами.

Бороздчатый лишайник Parmelia sulcata издавна используется в народной медицине для лечения кожных заболеваний (ран, порезов) и респираторных патологий (бронхитов и простудных заболеваний). Антибактериальное действие усниновой кислоты, содержащейся в бороздчатой пармелии, хорошо изучено. Эта кислота особенно активна в отношении таких патогенных микроорганизмов, как золотистый стафилококк, кишечная палочка и микобактерии туберкулеза. Исследования показали, что усниновая кислота разрушает структуру клеточной стенки грамположительных бактерий (включая Bacillus subtilis и Mycobacterium tuberculosis) и подавляет их размножение. Однако фитохимический состав этого растительного сырья остается недостаточно изученным.

В данном исследовании количество фенольных соединений в слоевище лишайника Parmelia sulcata было определено спектрофотометрическим методом. В ходе исследования было изучено влияние таких факторов, как концентрация спирта, время экстракции, размер частиц сырья и соотношение сырья и экстрагента на общее количество фенольных соединений. В результате наиболее эффективным экстрагентом оказался 70% этанол, наиболее эффективным размером частиц сырья был 1,5 мм, а наиболее эффективным временем разделения – 48 часов экстракции. Наибольшее количество фенольных соединений было определено при соотношении сырья и экстрагента 1:100.

Кроме того, было изучено влияние концентрации Na₂CO₃ и объема окислителя на реакцию фенольных соединений со смесью фосфорномолибденовой и фосфорновольфрамовой кислот.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИОНОВ МАРГАНЦА (II) НА ТИТАНОВОМ И СВИНЦОВОМ ЭЛЕКТРОДАХ

2025-12-23T13:38:27+00:00

В данной работе исследован процесс катодного восстановления ионов марганца (II) на титановых и свинцовых электродах в растворе сульфата аммония ((NH₄)₂SO₂) и в водной среде методом вольтамперометрии путём снятия потенциодинамических поляризационных кривых. В экспериментах использовался высокочистый реактив MnSO₂. Рентгенофазовый анализ показал, что используемый образец MnSO₂ обладает чётко выраженной кристаллической структурой. Вольтамперометрические исследования проводились в термостатированной трёхэлектродной электрохимической ячейке с разделённым катодно-анодным пространством. Для поддержания постоянной температуры использовался термостат марки LT-105a. В качестве электродов применялись: насыщенный KCl (E = +0,225 В при 20°C) хлорсеребряный электрод сравнения, платиновая проволока большой площади – в качестве вспомогательного электрода, а также тефлоном покрытые титановые и свинцовые проволоки диаметром 4 мм – в качестве рабочих катодных электродов. На катодных и циклических анодно-катодных и катодно-анодных потенциодинамических поляризационных кривых, полученных на титановых и свинцовых электродах, чётко фиксируются токовые максимумы, соответствующие процессам восстановления и повторного окисления марганца. Однако на свинцовом электроде, наряду с восстановлением ионов марганца, наблюдается образование соединений свинца (PbSO₄) и их последующее восстановление до металлического свинца. Это ограничивает получение чистого продукта на поверхности электрода и указывает на наличие побочных процессов. На основе полученных результатов титан рекомендуется в качестве эффективного катодного материала для электроэкстракции марганца.

БИОПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ИЗ СТЕБЛЯ ЛЬНА И ИХ СВОЙСТВА

2025-12-25T06:31:14+00:00

Аннотация. В последние годы набирают обороты исследования в области разработки экологически чистых, высокобиосовместимых материалов. Это обусловлено, прежде всего, стремлением получать продукты с добавленной стоимостью за счет переработки сельскохозяйственных отходов. Стебель льна является возобновляемым природным ресурсом с высоким содержанием целлюлозы, и его переработка может быть использована для синтеза экологически чистых биополимеров. В ходе исследования целлюлоза, полученная из стебля льна, была объединена с природными полимерами и пластификаторами, такими как хитозан, альгинат натрия и глицерин, для получения биологических покрытий с улучшенными структурными и функциональными свойствами. Такие композиционные материалы отличаются механической прочностью, высокой биосовместимостью, гидрофильностью и антимикробной активностью. В частности, противовоспалительные и антибактериальные свойства хитозана и куркумина позволяют полученным покрытиям ускорять процесс заживления ран. Поэтому синтезированные образцы биопластиков перспективны для использования в биомедицинской области, включая раневые повязки, покрытия для регенерации кожи и тканевую инженерию. Данная работа считается важным научным шагом на пути к рациональному использованию сельскохозяйственных отходов и разработке экологически чистых биоматериалов.

АНАЛИЗ КОСМОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СТАРОБИНСКОГО С ПОМОЩЬЮ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ

2025-09-28T20:47:24+00:00

В этой работе мы анализируем ключевые этапы эволюции Вселенной в рамках модифицированных теорий гравитации. Используя уравнения, описывающие ускорение расширения, параметр замедления и плотность темной энергии, мы демонстрируем, что Вселенная изначально испытала фазу замедленного расширения, в которой доминировала материя. Со временем влияние темной энергии стало доминирующим, что привело к фазе ускоренного расширения. Мы рассматриваем модель гравитации с квадратичной модификацией скаляра Риччи, которая дает количественное описание эволюции динамических параметров Вселенной. Численные расчеты подтверждают, что в ранней Вселенной вклад темной энергии был незначительным, но постепенно увеличивался и теперь составляет примерно 70% от общей плотности энергии. Наши результаты согласуются с данными наблюдений и подтверждают гипотезу о том, что темная энергия продолжит доминировать в будущем, приводя к дальнейшему ускорению космического расширения. Это исследование подчеркивает, что модифицированные теории гравитации могут служить жизнеспособными альтернативами стандартной модели ΛCDM при объяснении космологической эволюции. Дальнейшие исследования могут включать более детальную проверку предложенной модели посредством астрономических наблюдений и уточнения ключевых параметров, управляющих динамикой расширения Вселенной.

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАРБУ ДЛЯ ДВУХСЛОЙНОГО УРАВНЕНИЯ M-LXXII

2025-12-09T13:36:56+00:00

В данной работе исследуется интегрируемая модель, предназначенная для описания нелинейных волновых процессов в многослойных средах, характерных для различных физических систем. К таким системам относятся оптические среды, магнитные материалы, плазменные образования, а также квантовые и спиновые структуры с внутренними степенями свободы. Основное внимание уделяется построению нового двухслойного уравнения M-LXXII, которое является калибровочно эквивалентным двухкомпонентному уравнению Фокаса-Ленэллса. Данное уравнение представляет собой важное обобщение классических моделей, применяемых для описания сложных нелинейных взаимодействий в дисперсионных, анизотропных и пространственно неоднородных средах, включая эффекты многомодовости, многокомпонентности и пространственно-временной зависимости. Интегрируемость данной модели подтверждается путем построения пары Лакса, что позволяет применять методы интегральной геометрии и теории обратной задачи рассеяния. Уравнение Фокаса-Ленэллса известно своей способностью описывать эволюцию светлых и темных солитонов в оптических волокнах с учетом высших порядков нелинейных и дисперсионных эффектов. В рамках данной работы дополнительно построено преобразование Дарбу, позволяющее находить точные аналитические решения, включая многосолитонные конфигурации. В частности, приведено односолитонное решение для уравнения M-LXXII, что подчеркивает его применимость к моделированию конкретных волновых структур в многослойных и многокомпонентных физических системах. Представленные результаты могут быть использованы для дальнейшего анализа сложных нелинейных взаимодействий и динамики в многослойных средах, а также находят важное применение в прикладных задачах современной теоретической и математической физики, способствуя развитию новых методов моделирования и управления волновыми процессами в различных материалах и структурах.

Cs2AgBiBr6 ДВОЙНЫЕ ГАЛОИДНЫЕ ПЕРОВСКИТЫ КАК ПЕРЕДОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

2025-12-08T06:00:57+00:00

Среди всех двойных перовскитов Cs₂AgBiBr₆ оказался наиболее перспективным и коммерчески жизнеспособным. В работе рассмотрены методы получения двойного галогенидного перовскита, такие как метод медленной кристаллизации, метод осаждения из раствора и метод центрифугирования (spin-coating). Приведены результаты расчета ширины запрещенной зоны. Согласно различным исследованиям, она варьируется от 1.6 до 2.25 эВ в зависимости от метода расчета. Была проведена обзорная работа по определению эффективности структуры солнечного элемента и комбинации слоев. Проанализированы различные солнечные элементы на основе Cs₂AgBiBr₆. По данным различных научных публикациий рассмотрены оптоэлектронные свойства – поглощение, люминесценция, фототок, кинетика люминесценции. Коэфициент поглощения для Cs₂AgBiBr₆ составляет 10⁵, диапазон спектра поглощения – от 350 до 610 нм, подвижность носителей заряда - 1см^2.В^-1.с^-1, а время жизни носителей заряда – 1.4 мс, что на порядок выше, чем у перовскитов на основе свинца. Кроме того, материал обладает выраженными люминесцентными свойствами: спектр люминесценции находится в диапазоне 400 – 600 нм, а время затухания достигает 600 нм. На эффективность солнечных элементов также влияют значения фототока и напряжения, полученные в эксперименте. В различных работах напряжение варьировалось от 1.3 до 1.07 В, а фототок – от 0.78 до 1.78 мА^.см^-2.

СПЕКТРАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБЛАСТИ ПЕРЕХОДА МЕЖДУ K И F КОРОНОЙ В ДИАПАЗОНЕ 5000–6000Å

2025-12-08T07:39:15+00:00

Исследования внутренних областей Солнечной системы крайне недостаточны. Весь промежуток расстояний от солнечной короны до орбиты Земли, так называемый Зодиакальный свет или внутренняя часть Зодиакального Облака (ЗО) практически не изучена. Но именно здесь происходят важные процессы перехода вещества кометно – астероидного происхождения в другие формы – пыль и газ, которые практически не наблюдаются за исключением некоторых единичных экспериментов. В рамках проблемы поиска пыли кометно-метеорного происхождения во внутренней области Солнечной системы важное место может занять исследование лучевых скоростей пыли в переходной зоне между короной и зодиакальным светом на расстояниях от 3R_¤ до 16 R_¤. Предлагаемый эксперимент по результативности определения параметров околосолнечной пыли превосходит космический эксперимент Parker Solar Probe (Szalay et al., 2024) по точности определения размеров частиц пыли и распределению концентрации пыли с расстоянием. Такое исследование можно провести с помощью небольшого космического телескопа, оснащённого спектрографом. Мы предлагаем выбрать область спектра λ5000 - 6000Å, которая позволяет провести комплексные наблюдения переходной области между электронной и пылевой короной и внутреннего ЗО, состоящие из нескольких задач. В указанную спектральную область входят: 1) триплет MgI λ5167 – 5184Å – мощнейшие линии поглощения солнечного спектра для определения лучевых скоростей пылевой короны; 2) λ5303A – зелёная эмиссионная линия железа FeXIV электронной короны; 3) λ5890-5896А –дублет NaI. По триплету MgI можно будет измерять лучевые скорости пыли в зависимости от расстояния до Солнца. Зелёная линия короны кроме контроля активности короны может служить опорной линией длины волны, дублет натрия также может служить для определения лучевых скоростей пыли, либо для поиска эмиссий атомов после разрушения малых тел.

К ВОПРОСУ О РАСХОДЕ ТОПЛИВА НА ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

2025-12-08T07:48:25+00:00

В статье рассматривается проблема рационального использования топлива на теплоэлектроцентрали № 1 города Семей, что имеет важное значение для обеспечения надёжности и эффективности тепло- и энергоснабжения. Актуальность исследования определяется необходимостью анализа структуры годового топливопотребления для планирования поставок и оптимизации режимов работы котельного оборудования. Методика основана на использовании данных автоматизированной системы управления подачей топлива. Проведён расчёт годовых объёмов потребления для трёх паровых котлов типа Е-90-3,9-440 и двух водогрейных котлов типа КВ-ТК-116,3-150. Результаты показали, что уголь является основным топливом станции: его годовой расход составил 162 678 тонн, что превышает 99% в структуре потребления. Наибольшая нагрузка приходится на паровой котёл № 6, где расход составил 42 577,4 тонн. Для двух других паровых агрегатов значения составили 31 903,7 и 34 687,7 тонн. Водогрейные котлы потребляют меньше — 22 467,4 и 31 041,8 тонн соответственно, однако их суммарное потребление превышает 53 000 тонн, что сопоставимо с показателями паровых котлов и подтверждает значимую роль в покрытии тепловой нагрузки. Расход мазута невелик и ограничивается функциями розжига и стабилизации горения. Годовой объём составил 778 тонн, наибольшее значение зафиксировано у парового котла № 7 — 198,5 тонн. Сделанные выводы свидетельствуют о сбалансированном распределении нагрузки, устойчивости топливной схемы и эффективности эксплуатации станции. Результаты могут быть использованы при планировании топливоснабжения, совершенствовании режимов горения и повышении надёжности теплоснабжения города Семей.

ФУНКЦИЙ ГРИНА В ТЕОРИИ КВАНТОВЫХ ЖИДКОСТЕЙ

2025-12-08T07:29:35+00:00

Статья посвящена теоретическому изучению процессов в макроскопических системах на основе корпускулярно‒волнового дуализма и квантовых статистических распределений с помощью метода функций Грина. В частности, подробно описаны особенности и свойства функции Грина идеальной ферми-жидкости, одно-и двухчастичных функции Грина, а также функций Грина для предельных температур и уравнений Дирака, Шредингера. Проанализированы аспекты применения метода функций Грина для процессов, протекающих в многочастичных квантовых системах и для решений уравнений, предназначенные частицам, образующих таких систем. Для конкретного оператора и граничных условий можно определить функцию Грина и с помощью этой функции записать решение уравнения, описывающего жидкость, в виде интеграла. Отличительной особенностью этого метода является то, что при решении подобных задач квантовой макрофизики, опирающихся к законам квантовой механики и статистической механики, используются метод Фурье в математической физике, метод интегральных преобразований и специальные функции, методы математического анализа. Актуальность темы связана с применением метода функций Грина к квантовым явлениям. Это связано с тем, что этот подход считается одним из наиболее подходящих способов решения дифференциальных уравнений частных производных, соответствующих различным процессам, то есть необходимо будет перейти от дифференциального уравнения, описывающего явление, к интегральному эквивалентному уравнению учитывающие функции Грина и решить это уравнение. При переходе от дифференциального уравнения к интегральному выполняется переход к импульсному представлению, преобразования Фурье через комплексные переменные. По условиям нулевого и первого приближения будут достигнуты интегральные выражения, а конкретные решения будут получены путем выполнения интегрирования по пределам интеграла в зависимости от особенностей явления. Рассмотренные макроскопические системы соответствуют к гейзенбергским представлениям, в которой волновые функции постоянны, а операторы, соответствующие к физическим величинам, зависят от времени. Проводились математические расчеты с учетом и без учета внешнего поля, представлены результаты, соответствующие условиям нулевого и первого приближений. Следует отметить, что вычисления функций Грина макроскопических систем осуществлены путем усреднения по основному квантовому состоянию замкнутой системы и распределению Гиббса.

ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИСТИКИ УДАРОВ МЕТЕОРОИДОВ О ПОВЕРХНОСТЬ ЛУНЫ

2025-12-18T07:25:27+00:00

Проведен анализ исследований по статистике ударов метеороидов о поверхность Луны. Наблюдения за событиями столкновения с поверхностью Луны дают информацию о скоростях, временном и пространственном распределении метеороидов. Эта информация может быть использована для повышения достоверности моделей популяций метеороидов, для проверки существующих моделей столкновений с Луной, для содействия в исследованиях лунной сейсмологии и моделированию ее внутренних областей, а также для инициирования программы осведомленности об окололунной обстановке для будущих лунных миссий. В работе рассматривается возможность проведения исследований на окололунной орбите по обнаружению вспышек от ударов метеороидов о поверхность Луны с использованием светосильной камеры или светосильного телескопа-рефлектора с двумя каналами, разделенными дихроичным зеркалом. Один из каналов выделяется под ПЗС-фотометрию в видимом диапазоне, второй – под наблюдения в ИК диапазоне. Два канала обеспечат реализацию системы совпадения при отсеивании ложных сигналов, вызванными космическими лучами и другими случайными событиями. Описаны параметры телескопа и требования к системе в целом. Такие исследования в некотором смысле являются дополнением и одновременно расширением возможностей таких проектов как LUMIO и исследований популяции малоразмерных (порядка 1 мм и меньше) метеороидов, проводимых наземными наблюдениями. Увеличение апертуры камеры (телескопа) и наличие ИК-канала позволит значительно расширить диапазон энергетики регистрируемых событий столкновений в сторону более мелких частиц, а также проводить исследования постстолкновительных процессов. Выполнение этих исследований будет существенным дополнением к запланированной задаче по наблюдениям для окололунной ситуационной осведомленности в рамках разрабатываемой концепции казахстанского окололунного телескопа.

УРАВНЕНИЕ ЛАГРАНЖА – ЯКОБИ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ К ЗАДАЧЕ N -ТЕЛ

2025-12-15T13:58:55+00:00

В данной работе рассматривается нестационарная задача о телах с переменной гравитационной постоянной. Уравнение Лагранжа–Якоби играет центральную роль в нашем исследовании. В астрофизических приложениях это уравнение широко используется для исследования долгосрочного поведения астрофизических объектов. Таким образом, уравнение Лагранжа–Якоби составляет основу теоретического анализа глобальной эволюции - тел в астрофизической среде. Используя уравнение Лагранжа–Якоби, мы получили квазиинтеграл энергии, который сохраняется при медленной эволюции гравитационной постоянной. Данная работа представляет собой одно из серии исследований применения уравнения Лагранжа–Якоби к небесной механике и динамике крупномасштабных структур Вселенной. В данной работе рассматривается нестационарная задача - тел как модель, описывающая динамику крупномасштабных гравитационных систем. Классическое решение этой задачи предполагает, что гравитационная постоянная является постоянной. Однако ряд космологических моделей допускал возможность изменения гравитационной постоянной со временем, что приводило к существенному усложнению задачи. В данной работе мы рассматриваем задачу - тел с переменной гравитационной постоянной. Мы продемонстрировали возможный аналитический подход, позволяющий понять некоторые динамические аспекты задачи - body тел с переменной гравитационной постоянной на основе уравнения Лагранжа-Якоби, которое всегда является превосходной основой для изучения нестационарных динамических систем.

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ ЗВЕЗДНОГО ВЕТРА В МАССИВНЫХ ДВОЙНЫХ РЕНТГЕНОВСКИХ СИСТЕМАХ С НЕЙТРОННЫМИ ЗВЕЗДАМИ

2025-12-08T07:33:56+00:00

В статье рассматривается новый подход для изучения параметров звездного ветра от горячих звезд в массивных двойных рентгеновских системах с нейтронной звездой (НЗ), проявляющими себя как аккрецирующие рентгеновские пульсары. Предлагаемая методика основана на анализе наблюдаемых характеристик нейтронных звезд в данных системах. В частности, показано, что по ротационной эволюции НЗ можно определить скорость звездного ветра массивного компаньона на радиусе орбиты компактного источника. Актуальность задачи обусловлена недостаточной изученностью параметров звездного ветра горячих звезд, так как традиционные спектроскопические методы не всегда позволяют выявить наличие ветровых компонент в спектрах источников. Таким образом предлагаемая методика является важным дополнением для исследования ветровых характеристик в массивных двойных рентгеновских системах и может быть полезна для изучения аккреционных процессов на компактные источники.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ СТРУКТУРИРОВАННЫХ ТЕЧЕНИЙ, ОБУСЛОВЛЕННЫХ КОНЦЕНТРАЦИОННОЙ КОНВЕКЦИЕЙ В ТРЁХКОМПОНЕНТНЫХ ГАЗОВЫХ СИСТЕМАХ

2025-12-15T13:56:47+00:00

Диффузия в многокомпонентных газах характеризуется рядом особенностей, которые не наблюдаются при бинарной диффузии. Анализ проведённых исследований показывает, что в некоторых системах с существенно различающимися коэффициентами диффузии при определённых геометрических и теплофизических параметрах может возникать конвективная неустойчивость. Проведённый анализ устойчивости позволяет определить диапазоны параметров, при которых возможен переход от диффузионного режима к конвективному. Однако данный подход не позволяет в полной мере исследовать динамику процесса. Поэтому в данной работе рассматривается возникновение конвективных течений в трёхкомпонентных системах, их эволюция, а также оценка влияния начального состава смеси на появление концентрационной гравитационной конвекции. В работе представлена математическая модель, описывающая формирование конвективных потоков и основанная на классификационной схеме по физическим параметрам. Получены данные о полях концентрации газового компонента с наибольшей молекулярной массой в различные моменты времени. На основе полученных результатов показано, что изменение изоконцентрационных линий диффундирующих компонентов может быть связано с неустойчивостью механического равновесия системы, и степень данного искривления зависит от начальных концентраций компонентов смеси, при этом такие явления хорошо согласуются с экспериментальными наблюдениями.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЗВЁЗДНОГО ДАТЧИКА ДЛЯ ТОЧНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРИЕНТАЦИИ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

2025-12-18T07:38:24+00:00

В работе рассмотрены основные этапы проектирования оптической системы звёздного датчика, включая выбор и моделирование оптической схемы, анализ аберрационных искажений, оценку влияния шумов фотоприёмной матрицы и паразитного освещения, а также интеграцию системы в бортовую аппаратуру. Особое внимание уделено воздействию внешних космических факторов, таких как температурные колебания, радиация и вибрационные нагрузки, на параметры системы и качество формирования звёздного изображения.

Проведено исследование влияния конструктивных и оптических характеристик на точность вычисления ориентации, а также анализ современных методов обработки изображений, включая адаптивную оптику и алгоритмы повышения пространственного разрешения. Результаты моделирования позволяют выявить критические параметры системы, оценить её эффективность и предложить рекомендации по оптимизации конструкции.

Полученные данные могут быть использованы при проектировании компактных, энергоэффективных и высокоточных звёздных датчиков для космических аппаратов различного назначения, включая задачи дистанционного зондирования Земли, астрофизических наблюдений и автономной навигации. Представленный подход обеспечивает повышение надёжности, точности и устойчивости оптических систем к внешним воздействиям, что является ключевым фактором в современных космических миссиях.