Mathematical modeling of kinetic processes in moving argon-xenon dusty plasma containing uranium nanoparticles
Kinetic processes in the moving argon-xenon laser-active gas environment containing uranium nanoparticles were investigated. The model of the space-time evolution of the uranium nanoparticles injected into the cylindrical dust laser-active element concentration distribution and method of model's numerical solution were developed. The calculations of the space-time evolution of the uranium nanoparticles concentration distribution for different gas velocities and nanoparticles sizes were performed. First investigated amplifying properties of moving laser-active spatially inhomogeneous nuclear-inducted containing uranium nanoparticles irradiated by neutrons argon-xenon environment.
mathematical simulation of transformation of nuclear energy, laser radiation, nanoparticles
Исследованы кинетические процессы в движущейся аргон-ксеноновой лазерно-активной газовой среде, содержащей наночастицы урана. Разработаны модель и метод численного решения уравнений модели пространственно-временной эволюции распределения концентрации наночастиц урана, инжектируемых в пылевой цилиндрический лазерно-активный элемент. Выполнены расчеты пространственно-временной эволюции распределения концентрации наночастиц урана при различных скоростях движения газа и размерах наночастиц урана. Впервые исследованы усилительные свойства лазерно-активной пространственно-неоднородной ядерно-возбуждаемой содержащей наночастицы урана облучаемой нейтронами движущейся аргон-ксеноновой среды.
1. Miley G.H., McArhur D., DeYuong R., Prelas M. Fission reactor pumped la¬ser: History and prospects: Proceedings Conferences 50 Years with nuclear fission. Washington 25-28 April -P. 333-342 Pub. American Nuclear Society. -1989. 2. А. П. Будник, В.А. Косарев, В.П. Лунев. Математическое моделирование генерационных характеристик активных газовых сред, содержащих нанокластеры соединений урана // Труды IV международной конференции «Физика лазеров с ядерной накачкой и импульсные реакторы» (ЛЯН-ИР-2007) в 2-х томах. ГНЦ РФ - ФЭИ, Обнинск, 2009, т. 1. С. 177-184. 3. Будник А.П., Косарев В.А., Лунев В.П. Математическое моделирование кинетических процессов в газовой аргон-ксеноновой плазме, содержащей нанокластеры химиче¬ских соединений урана // Препринт ФЭИ - 3141. – Обнинск. 2008. 23 с. 4. Алексеева И.В., Будник А.П., Сипачев А.В. Неравновесная радиационная плазмодинамика в газовых активных средах оптических квантовых усилителей с ядерной накачкой // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2010. Т.9. http://chemphys.edu.ru/media/files/2010-01-12-009.pdf 5. Budnik A.P., Deputatova L. V., Fortov V. E., Lunev V. P., Vladimirov V. I.. Simulation of kinetic processes, optical and neutron properties of the nuclear-excited uranium dusty plasma of the argon-xenon gas mixture. Ukrainian Journal of Physics. 56 (2012).N12. Pp.1260-1264 6. Будник А.П., Лунев В.П. Расчётно-теоретические исследования методом Монте-Карло оптических и нейтронно-физических свойств аргон-ксеноновой газовой среды, содержащей нанокластеры урана и его химических соединений // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2011. Т.11. http://chemphys.edu.ru/pdf/2011-02-01-006.pdf 7. Будник А.П., Сипачев А.В. Математическое моделирование кинетических процессов в аргон-ксеноновой ядерно-возбуждаемой плазме, содержащей нанокластеры урана // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2012. Т.13. Вып.3. http://chemphys.edu.ru/pdf/2012-11-20-003.pdf 8. Будник А.П., Сипачев А.В. Математическое моделирование кинетических процессов при генерации лазерного излучения в аргон-ксеноновой активной газовой среде, содержащей наночастицы урана // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2013. Т. 14. Вып.2. http://chemphys.edu.ru/pdf/2013-04-29-004.pdf 9. Савельев И.В. Механика, молекулярная физика // Курс общей физики. – М.: Наука, главная редакция физико-математической литературы, 1987. – Т.1. 432 с. 10. Физические величины // Справочник. Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 1232 с. 11. Смирнов Б.М. Аэрозоли в газе и плазме. – М.: ИВТАН, 1990. – 104 с. 12. Алексеева И.В., Будник А.П. Модель пространственно-временной эволюции треков многозарядных ионов с учётом неоднородности вдоль оси трека. 1. Постановка задачи. Метод решения // Препринт ФЭИ. – 2001: №2922. – 16 с.
