Все статьи

1-26 49 0

Технология получения комплексных фосфорно-серных удобрений, обладающих инсектицидной активностью

Тўлқин Ўрозов

Объекты исследования: фосфориты Центральных Кызылкумов: необогащенная фосфоритовая мука, низко сортный фосфорит, мытый сушеный концентрат, мытый обожженный концентрат, сера.
Цель работы: разработка технологии и химических основ получения комплексных фосфорно-серных и азот-фосфорно-серных удобрений, обладающих инсектицидной активностью, на основе переработки фосфоритов Центральных Кызылкумов серой и при пониженной норме серной и азотной кислот.
Методы исследования: химический и физико-химический (рентгенографический, термогравиметрический).
Полученные результаты и их новизна: Впервые исследован процесс активации низко сортных фосфоритов кызылкумских фосфоритов присутствием серы, а также выявлены роль, нормы серы и влияние условий на переход неусвояемой формы фосфора в усвояемую. Разработана технология получения фосфорно-серных и азот-фосфорно-серных удобрений путем разложения фосфоритов Центральных Кызылкумов присутствием серы и пониженной нормой серной и азотной кислот, а также исследованы физико-химические и товарные свойства полученных продуктов.
Практическая значимость: На основе результатов исследований впервые получены научные данные о создании упрошенной интенсивной технологической схемы получения комплексных фосфорно-серных и азот-фосфорно-серных удобрений, обладающих инсектицидной активностью с помощью активации низкосортных фосфоритов с серой, пониженной нормы серной и азотной кислот.
Методы исследования: химический и физико-химический (рентгенографический, термогравиметрический).
Полученные результаты и их новизна: Впервые исследован процесс активации низко сортных фосфоритов кызылкумских фосфоритов присутствием серы, а также выявлены роль, нормы серы и влияние условий на переход неусвояемой формы фосфора в усвояемую. Разработана технология получения фосфорно-серных и азот-фосфорно-серных удобрений путем разложения фосфоритов Центральных Кызылкумов присутствием серы и пониженной нормой серной и азотной кислот, а также исследованы физико-химические и товарные свойства полученных продуктов.
Практическая значимость: На основе результатов исследований впервые получены научные данные о создании упрошенной интенсивной технологической схемы получения комплексных фосфорно-серных и азот-фосфорно-серных удобрений, обладающих инсектицидной активностью с помощью активации низкосортных фосфоритов с серой, пониженной нормы серной и азотной кислот.
Степень внедрения и экономическая эффективность: Агрохимические испытания на хлопчатнике показали эффективность фосфорно-серных и азот-фосфорно-серных удобрений перед суперфосфатом. Себестоимость 1 т фосфорно-серных удобрений составляет 20102,77 сум, а себестоимость 1т азот-фосфорно-серных удобрений 153057,64.
Область применения: предприятия Государственной акционерной компании «Узкимёсаноат», сельское хозяйство.

1-28 99 0

Технология получения и применения новых эффективных флокулянтов для очистки промышленных сточных вод

Владислав Шнекаев

Объекты исследования: отход волокна «нитрон», кубовые остатки фурановых соединений, флокулянты Ф-1 и Ф-2, производственные сточные воды, формалин, нитрил-акриловая кислота.
Цель работы: получение новых видов высокоэффективных флокулянтов на основе нитрила акриловой кислоты, отходов производства волокна «Нитрон» и фурановых соединений, разработка технологии их производства и применения при очистке промышленных сточных вод.
Методы исследования: коллоидно-химические, физико-химические, ИК-спектропические и другие методы анализа.
Полученные результаты и их новизна: на основе отходов производства нитрил-акриловых кислот, фурановых соединений и волокна «Нитрон» впервые получены новые высокоэффективные флокулянты серии «Ф», позволившие интенсифицировать процессы флокуляционной очистки стоков гальванического производства от ионов тяжелых металлов, а также стоков производства кальцинированной соды от ионов кальция, магния и железа, углубить степень осветления этих вод до содержания примесей на уровне ПДК, что позволит создать на соответствующих производствах систему оборотного водоснабжения. Показано, что целенаправленное изменение функционального состава разработанных флокулянтов Ф-1 и Ф-2, в отличие от известных ПАА, К-9 и КО-1, позволит обеспечить относительно большую эффективность полученных флокулянтов за счет придания им ионообменных свойств. Разработана технология получения и применения флокулянтов серии «Ф», которая с положительным результатом опробована в опытно-промышленных условиях.
Практическая значимость: практическая значимость связана с созданием новых видов эффективных флокулянтов, позволяющих обеспечить глубокую очистку промышленных стоков гальванических и химических производств, расширить ассортимент практически важных реагентов-флокулянтов, характеризующихся особенностью состава функциональных групп.
Степень внедрения и экономическая эффективность: получена опытная партия водорастворимых полимеров Ф-1 и Ф-2, которая была использована в процессах очистки сточных вод гальванического производства на НПО «Фотон» от ионов тяжелых металлов, а также Кунградского содового завода от ионов кальция, магния и железа и от взвешенных частиц и минеральных солей. Показана возможность утилизации шламов водоочистки в качестве добавок для композиционных материалов строительного назначения. Разработан технологический регламент по очистке промышленных сточных вод (НПО «Фотон», Кунградский содовый завод) с применением флокулянтов серии «Ф». Внедрение результатов работы в практику дает ожидаемый экономический эффект порядка 65 млн.сум в год при очистке 150 м3 сточных вод в сутки.
Область применения: очистка производственных сточных вод химических, машиностроительных и др. производств.

1-48 32 0

Технология получения азотносерных удобрений на основе плава аммиачной селитры, сульфата аммония и фосфогипса

Абдурасул Маматалиев

Актуальность и востребованность темы диссертации. В XXI веке ещё более обострилась мировая продовольственная проблема, обусловленная высокими темпами роста населения, сокращениями таких ресурсов, как пахотно-пригодные земли и запасы пресной воды. В этом отношении одной из основных задач сельскохозяйственной и пищевой промышленности является обеспечение населения с продуктами продовольствия. В этой связи особое внимание уделяется увеличению объемов производства минеральных удобрений.
Во всем мире в проводимых научных исследованиях уделено отдельное внимание на улучшение потребительских свойств удобрения - аммиачной селитры (АС), имеющейся важное значение при получении высокого урожая из сельскохозяйственных культур. В этом направлении актуальной задачей является разработка технологии получения модифицированной АС с использованием местного сырья, устраняющего её слеживаемость и термическую неустойчивость. При разработке технологии модифицированной АС с добавкой (NH4)2SO4 с улучшенными товарными и агрохимическими свойствами, необходимо обосновать научные решения в следующих направлениях: установление влияния (NH4)2SO4на повышение прочности гранул АС с одновременным уменьшением слёживаемости; с помощью (NH4)2SO4 создание множества центров кристаллизации, основанных на заполнении пор и микротрещин АС, в результате которого образуется более совершенная поверхность и внутренняя структура гранул, разработка технологии АС с добавкой (NH4)2SO4
На сегодняшний день с целью обеспечения сельского хозяйства страны качественными удобрениями и повышения их экспортного потенциала на основе проведения научных исследований достигнуты определенные результаты в направлении разработок технологий эффективных азотных, фосфорных и калийных удобрений. В третьем направлении Стратегий развития Республики Узбекистан отмечены важные задачи, направленные на «развитие высокотехнологичных перерабатывающих отраслей, прежде всего по производству готовой продукции с высокой добавленной стоимостью на базе глубокой переработки местных сырьевых ресурсов». В плане производства термостабильной АС с улучшенными товарными свойствами важное место занимает обеспечение республики новыми видами азотносерных удобрений путем вовлечения местного материала - (NH^SO-i.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Указах Президента Республики Узбекистан от 4 марта 2015 года УП-4707 «О программе мер по обеспечению структурных преобразований, модернизации и диверсификации производства на 2015-2019 годы», У П-4947 от 7 февраля 2017 «Стратегия действий по пяти приоритетным направлениям развития Республики Узбекистан в 2017-2021 годах» и Постановлении Президента Республики Узбекистан от 23 августа 2017 года ПП-3236 «О программе развития химической промышленности на 2017-2021 годы», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является разработка технологии получения азотносерных удобрений с улучшенными физико-химическими и потребительскими характеристиками на основе добавки в плав нитрата аммония (NH4)2SO4 и фосфогипса.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
выявлено применение добавок (NH4)2SO4 и фосфогипса в плав NH4NO3 при весовом соотношении от 100 : 0,5 до 100 : 15 увеличивают прочность гранул АС в 2,5-4 раза и снижают слёживаемость в 2-3 раза по сравнению с селитрой, полученной на основе импортной добавки магнезита;
доказана конверсия NH4NO3 в составе сульфатно-гипсово-нитратных расплавов;
обосновано осуществление процесса грануляции методом приллирования в случае содержания до 40% (NH4)2SO4 в сульфатно-нитратных смесях, а в случае содержания (NH4)2SO4 более 40% - методом окатывания; 
установлено отсутствие фазы III и наличие прямого полиморфного перехода II—>IV, обеспечивающие стабильность продукта без разрушения гранул при колебаниях температур 25-45°С в результате охлаждения плава NH4NO3 с добавкой (NH4)2SO4 или фосфогипса;
разработана технология получения азотносерных удобрений на основе плава NH4NO3 и (NH4)2SO4
Заключение
В диссертации решены актуальные научно-технические задачи по созданию технологий модифицированной АС и сульфат-нитрата аммония с применением в качестве добавки доступных и дешевых азотносерных материалов - (NH4)2SO4 и фосфогипса.
Основные научные и практические результаты, полученные при выполнении диссертационной работы следующие:
1. Изучен процесс получения исслеживающейся АС с добавкой (NH4)2SO4 и ФГ в плав NH4NO3 перед его грануляцией методом приллирования. Количество добавки меняли от 0,5 до 15г по отношению 100г плава NH4NO3. Показано, что слёживаемость АС с добавкой (NH4)2SO4 и ФГ составляет 1,61 и 2,37 кг/см2 соответственно, что меньше в 3,5 и 2,4 раза, чем у селитры без добавок (5,62 кг/см2). Для получения гранул неслёживающейся АС с содержанием не менее 34% N, имеющих прочность 4-6 МПа, выдерживающий 50 и более циклов нагрев-охлаждение количество добавок должно быть: для (NH4)2SO4 не более 7 г, а для ФГ не более 3 г по отношению к 100 rNH4NO3.
2. Добавление от 0,5 до 15 г (NH4)2SO4 и ФГ способствует снижению пористости гранул с исходного 22,0% (NH4NO3) от 8,89 до 7,50% и от 9,04 до 7,73% в продуктах соответственно. Впитываемость гранул АС колеблется в пределах для (NH^SC^ 4,03-4,24 г и для ФГ 4,10-4,28 г топлива по отношению к 100 г продукта. Она у гранулированного NH4NO3 равна 4,82 г. При изучаемых соотношениях компонентов и температуры (165-185°С) плотность (не более 1,7 кг/см3) и вязкость (не выше 15 сПз) сульфатно-нитратных плавов приемлемы для гранулирования методом приллирования.
3. При изучении полиморфных переходов в цикле нагрев-охлаждение (25-175°С - 175-25°С) показано, что при охлаждении плава NH4NO3 с добавкой (NH4)2SO4 или ФГ последовательно протекают превращения плав—>1; I—>11 и II—>IV. Фаза III не образуется. Селитра с 7 %-ной добавкой (NH4)2SO4 сохраняет целостность гранул до 60 термоциклов, а после 100 термоциклов на 84% против 16% разрушенных. При таком количестве ФГ гранулы селитры после 100 термоциклов разрушились на 13% против 87% целых. В то время гранулы чистого NH4NO3 после 10 термоциклов разрушаются на 5% и после 80 термоциклов разрушаются полностью.
4. Изучен процесс получения сульфат-нитрата аммония, на основе смешения (NH4)2SO4 с плавом NH4NO3 при весовых соотношениях (NH4)2SO4 : NH4NO3 от 17,1 : 82,9 до 62,3 : 37,7 (или мольных соотношениях от 1 : 1 до 1 : 8). Если в смеси имеется до 40% (NH4)2SO4, процесс грануляции осуществляют методом приллирования. Если сульфата более 40%, то грануляция следует методом окатывания. С увеличением количества (NH4)2SO4 от 17,1 до 62,3% в продукте уменьшается содержание No6w. и NHlITp., увеличивается содержание NaMM. и S. При этом сумма питательных компонентов (N+S) находится в пределах 36,19-41,05%.
5. В другом варианте получен сульфат-нитрата аммония путем добавки в его расплав ФГ в количестве 5-15%. Изучен процесс конверсии NH4NO3 с участием ФГ в смеси (NH4)2SO4. При одном мольном соотношении (NH4)2SO4 : NH4NO3 увеличение количества добавки ФГ с одной стороны уменьшает в продуктах содержание N, с другой повышает содержание S. Увеличение доли ФГ, хотя значительного влияния не оказывает на прочность гранул продукта (повышает всего в 1,03 раза), но эффективно влияет на пористость и впитываемость его гранул в сторону их уменьшения.
6. Температура начала разложения и энергия активации чистого NH4NO3 (без добавок) составляет 211°С и -915 Дж/г, а образцов сульфат-нитрата аммония как без добавки, так и с добавкой фосфогипса находятся в пределах от 252,5-268,2°С и -219-^-907,8 Дж/г соответственно. Это свидетельствует о том, что (NH4)2SO4 и фосфогипс снижают детонационные способности АС. Сульфат-нитратные расплавы аммония вполне пригодны для гранулирования методом окатывания.
7. На модельной установке отработаны оптимальные режимы получения неслёживающейся АС с добавкой (NH4)2SO4 и сульфат-нитрата аммония. Состав и свойства удобрений близки к составам продуктов, полученных в лабораторных условиях. Технологии получения неслёживающейся АС и сульфат-нитрата аммония прошли апробацию в опытно-промышленных условиях на АО «Навоиазот» с выпуском опытной партии продукции. На основе опытных работ на модельной лабораторной установке и опытнопромышленных испытаний на АО «Навоиазот» предложены стадии технологических схем производства новых видов продуктов.
8. Проведенные технико-экономические расчеты показывают, что стоимость 1 тонны привозного магнезита составляет 550 долларов США (1$ -8100 сум), а местного сульфата аммония - 394 тыс. сум. Если при годовой мощности производства 100 тыс. тонн модифицированной АС ежегодно требуется 500 тонн магнезита (MgO) на сумму 275 тыс. долларов США, то для 500 тонн сульфата аммония расходуется 197 млн. сум, что дешевле на 2,03 млрд. сум.

1-36 107 0

Технология периодичности обучения физике в средней школе

Сиддик Каххоров

Объект исследования: процесс обучения физике.
Цель исследования: Обоснование закономерности периодичности обучения физике и периодов этого обучения.
Методы исследования: Изучение литературы, связанной с темой исследования; наблюдение за учебным процессом; беседа с учителями и учениками; обобщение опыта передовых учителей школы; анкетирование; организация и проведение педагогического эксперимента, обработка результатов эксперимента.
Научная новизна исследования: закономерности обучения рассмотрены как отдельный предмет исследования, периоды обучения физике охарактеризованы с методической точки зрения; анализированы меры и различие периодов обучения физике, освещена практика организации периодического обучения физике, обоснованы периодичное управление обучением физике в средней школе и технология полного усвоения учебного материала по данному предмету.
Практическое значение исследования. Разработанную периодическую технологию обучения физике можно применять в процессе обучения в средней школе, в создании учебников и учебной литературы, в разработке новых форм самостоятельного и дистанционного обучения и в системе повышения квалификации учителей. Идею периодической технологии обучения физике можно использовать при изучении других предметов в школе и на других этапов обучения.
Степень и эффективность внедрения. По результатам исследования опубликованы монография, брошюры и более 30 научных статьей. Результаты исследования обсуждены на международных и республиканских научно-практических конференциях (Бухара-2000, 2001, 2002, 2003; Карши-2003, 2004; Гулистон- 2002, 2005; Самарканд-2003, 2004; Тошкент-2003, 2005; Термиз-2003, 2004; Наманган-2005; Фаргона-2002, 2004) и на традиционных конференциях профессоров-преподавателей Бухарского государственного университета.
Эффективность по периодическим технологиям обучения физике составляет в среднем 20,8 процентов.
Область применения. Результаты исследования могут быть применены в процессе обучения физике в средней школе, в системе повышения квалификации учителей, в создании учебников и пособий, а также в проведении научных исследований по данной проблеме.

1-19 53 0

Технология отхаркивающего эликсира с антисептическим свойством

Зилола Абдижалилова

Объекты исследования: Объектами исследования являются лекарственные растения: корней алтея, цветков ромашки, трава тысячелистника, листья шалфея, листья ореха, надземная часть хвоща, трава одуванчика и очищенная вода
Цель работы: Разработка и стандартизация технологии, изучение стабильности и биодоступности нового эликсира “Тонзилат” с отхаркивающим, противовоспалительным и антисептическим свойствами на основе местного растительного сырья
Методы исследования: получено спиртовое извлечение из лекарственного сырья методом мацерация-циркуляция; Определение концентрации спирта проведено методом перегонки, плотности - с помощью пикнометра; pH - потенциометрическим методом, показателя преломления света - с помощью рефрактометра Аббе, сухого остатка -согласно ГФ XI. Биодоступность препарата изучена в опытах ин виво. Качественный и количественный анализы действующих веществ, содержащихся в эликсире, проведены методами ХМС, ТСХ, СФ. Срок хранения эликсира изучен методом «естественного хранения».
Полученные результаты и их новизна: на основе проведенных исследований выбран оптимальный состав и разработана рациональная технология эликсира «Тонзилат». Проведена биофармацевтическая оценка биодоступности предложенного эликсира «Тонзилат» в опытах ин виво. Определены условия хранения и сроки годности эликсира «Тонзилат».
Практическая значимость: составлен лабораторный регламент и разработан проект ВФС на эликсир «Тонзилат».на основе результатов проведенных исследований.
Степень внедрения и экономическая эффективность: ВФС на лечебный эликсир «Тонзилат» внесен в проект лабораторного регламента. Технология эликсира «Тонзилат» успешно апробирована на ООО «Галеника», которое дало согласие на внедрение данного препарата в промышленное производство на своей базе..
Область применения: фармацевтическая промышленность, медицина.

1-24 58 0

Технология и переработка пластических масс и стеклопластиков

Улугбек Худанов

Объекты исследования: Коллаген, производные коллагена, отходы натуральной кожи, неорганические и органические кислоты, виниловые мономеры, пснстратор, растворители.
Цель работы: Получение новых коллаген-полимерных систем на основе природного высокомолекулярного соединения путем его модификации с синтетическими ненасыщенными мономерами винилового ряда.
Методы исследования: Стандартные физико-химические методы, визкозимстрический, весовой анализ, ИК-спсктроскопия, микроскопия, DSC, TG (термический) анализ, математикостатистическая обработка данных.
Полученные результаты и их новизна: Разработана новая методика получения коллагена. Создан оптимальный состав коллагенполимерной композиции, содержащий мягкие, твердые белковые и мономерные пленкообразоватсли, пластификаторы, наполнители, пенстраторы и др.
Разработан технологический процесс получения и применения продуктов коллагена в качестве основного связующего и пленкообразователя, в качестве пропитывающего агента в сочетании с дисперсиями других полимерных пленкообразователей. Белок-полимерный пропитывающий импрсгнант на коже, полученный на основе коллагена, характеризуется образованием сплошной пленки с достоточно высокими механическими свойствами и эластичностью.
Практическая значимость: Разработана технология получения и примсния коллаген-полимерных систем для импрсгнирования кожи.
Степень внедрения и экономическая эффективность: На частном предприятии «Шохайдаров Х.Ш.» с применением коллаген-полимерного импрсгнанта для кожи выпущены опытные партии кожи 20 тыс. дм2, при этом экономической эффективностью только из за замене традиционных компонентов составил 124027,2 сум. (октябр 2009 г.). Ожидаемый ориентировочный годовой экономический эффект кож может составит 1488326,4 сум.
Область применения: лакокрасочная, кожевенная промышленность, учебный процесс.

1-24 48 0

Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно - косметических продуктов

Хуснора Иноятова

Цель работы: заключается в создании научно-обоснованной эффиктивной биотехнологии переработки хлопкового шрота, позволяющей вырабатываеть ценный корм не содержащего токсического госсипола и обогащенного белком, растворимыми углеводами, каротиноидами, липидами, обладающими хорошей усвояемостью.
Метод исследования: для анализа и оценки качества хлопкового шрота использованы физико-химические, микробиологические, биохимические и математические методы исследования.
Полученные результаты и их новизна: выявлена и обоснована при совместном культивирования микромицетов и дрожжей глубоко детоксирует госсипола в хлопковом шроте. Определены основные оптимальные параметры технологии культивирования исследуемых микроорганизмов (температура t =28-ЗО°С, кислотность среды рН~7, продолжительность детоксикации т = 96-120 часов). Разработана принципиально новая технология облагораживания хлопкового шрота. Способ детоксикации госсипола в хлопковом шроте подтвержден патентом РУз № JAP 03544.
Практическая значимость: разработанная новая технология облагораживания хлопкового шрота перевосходит существующие технологии по технологической и экономической эффективности. Обеспечивает животноводства и птицеводства высококачественным и пищевым безопасным кормом.
Степень внедрения и экономическая эффективность: предлагаемая технология облагораживания хлопкового шрота биологической трансформацией госсипола апробирована в опытно-производственных условиях ОАО «Когон-ёг экстракция», где были получены положительные результаты. Основные научные положения и результаты внедрены в учебный процесс ТХТИ и используются при чтении курсов «Технология жиров» и «Микробиология и основы биотехнологии». Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемой технологии составляет 65,8 млн. сумов при производительности завода 24840»? перерабатываемого хлопкового шрота в год.
Область применения: масложировая промышленность.

72-80 75 0

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ В КАЧЕСТВЕ НАПОЛНИТЕЛЕЙ

Шохрух Жураев, Уткир Тайлаков, Баходир Мухиддинов

В настоящее время переработка изношенных автомобильных шин является серьезной проблемой. Например, мировая статистика утилизации шин показала образование более 14,5 млн тонн изношенных автомобильных шин в год. Однако около 10% использованных шин перерабатываются. Утилизация шин методом пиролиза позволяет получать горюче-смазочные материалы, а камерный остаток, представленный углеродом, часто представляет угрозу для окружающей среды как загрязнитель. Поэтому утилизация полученной сажи представляет собой серьезную проблему. В Навоийского государственного горно-технологического университети на кафедре “Химического-технологии” проанализированы физико-механические свойства углеродсберегающего материала, являющегося вторичным сырьем для производства пиролиза изношенных шин, в свою очередь, и изучены технологические параметры резиновых смесей на основе каучуков СКИ-3, Наирит КР-50.

1-25 62 0

Технологии получения жидких углеаммонийных и азотно-кальциевых удобрений на основе вторичного сырья азотнотуковых производств

Сафар Халмуминов

Объекты исследования: экспанзсрный газ, кальцийсодержащие шламы, нитрат аммония, карбамид, углсаммонийные соли, жидкие удобрения, кубовые остатки моноэтоноламина, растворы медноаммиачной очистки, фосфат моноэтоноламина.
Цель работы: физико-химическое обоснования и разработка технологии жидких углсаммонийных и азотно-кальцисвых удобрений на основе вторичного сырья азотнотуковых производств с установлением оптимальных технологических параметров и изыскание путей стабилизации углеаммонийных солей.
Методы исследования: химический, физико-химический, визуально-политсрмичсский, рентгенофазовый.
Полученные результаты и их новизна: установлены закономерности влияния технологических параметров на процессы получения жидких углсаммонийных и азотно-кальцисвых удобрений, их состав и свойства, выявлены оптимальные технологические параметры. Разработаны их технологии с использованием вторичного сырья азотнотуковых производств. Установлены условия стабилизации углсаммонийных солей.
Практическая значимость: результаты выполненных исследований стали научной основой для создания технологии жидких углсаммонийных и азотно-кальцисвых удобрений на основе вторичного сырья - экспанзсрного газа, кальцийсодержащего шлама, а также удобрений с добавками карбамида и аммиачной селитры, кубового остатка моноэтаноламина, растворов медноаммиачной очистки, фосфата моноэтаноламина. Разработаны способы стабилизации углсаммонийных солей и подобраны дисперганты.
Степень внедрения и экономическая эффективность: предложенные технологии апробированы на опытно-промышленных установках ОАО «Fargonaazot», наработаны опытные партии жидких углсаммонийных и азотно-кальцисвых удобрений. Разработаны технические условия, исходные данные на проектирование, технологический регламент, рекомендации по применению. Экономический эффект от 1 т 100%-ного N в зависимости от марки удобрения, по сравнению с аммиачной селитрой, составляет 61,ISIS?,98 тыс. сум, а прибавка урожая хлопка-сырца - 4-14%.
Область применения: Химическая промышленность, сельское хозяйство.

990-1000 381 0

ТЕХНИКА БЕГА НА КОРОТКИЕ ДИСТАНЦИИ

Б.Ш. Рахматов, Р.Т. Казақов, Т.Н. Менгзеёев, М.С. Абдурахмонов, У.Ш. Турсуналиев, А.Ф. Фарходов
В данной статье представлена информация о технике бега на короткие дистанции.
1-46 102 0

Территориальный анализ медико-географических условий Узбекистана и проблемы здоровья населения

Нилуфар Комилова

Объект исследования: в качестве объекта диссертационной работы определена территориальная структура заболеваемости населения Республики Узбекистан, а её предметом служит географические особенности заболеваемости населения.
Цель работы: на основе анализа территориальной структуры заболеваемости населения разработка научно-практических рекомендаций по улучшению медико-географической обстановки в Республике Узбекистан.
Методы исследования: сравнительно-географический, картографический, исторический, демографический анализ, статистический, системно-структурный, экстраполяция, методы социологического обследования (опроса), экспертной оценки и другие.
Полученные результаты и их новизна: в диссертации с точки зрения экономической и социальной географии выполнен анализ и прогноз заболеваемости населения, изучены факторы и территориальные особенности смертности, проведено районирование территории республики по основным профилирующим болезням населения. Исследованы теоретические основы и структура медицинской географии, её место в системе наук; с учётом геоэкологических и геодемографических условий республики выявлены закономерности географического распространения болезней, оценена нозогеографическая ситуация в разрезе административных областей Узбекистана.
Практическая значимость: основные положения и выводы диссертации могут быть использованы в процессе реформирования системы здравоохранения в стране, совершенствования территориальной организации медицинского обслуживания в регионах республики, а также в учебном процессе в вузах.
Степень внедрения и экономическая эффективность: основные выводы, вытекающие из проведенного исследования, используются в Государственного Комитета по охране природы, Министерстве здравоохранения Республики Узбекистан, институте Здоровья и медицинской статистики, территориальных управлениях здравоохранения вилоятов и в учебном процессе на географическом факультете НУУз.
Область применения: Отделы Государственного Комитета по охране природы, Министерство здравоохранения Республики Узбекистан, хокимияты вилоятов, высшие учебные заведения и др.

1-48 66 0

Термодинамика формирования ион-молекулярных комплексов в цеолите HZSM-5

Йўлдош Якубов

Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире основную часть топливных материалов (более 60%) получают из нефтяных продуктов. На сегодняшний день в мире получение и изучение физико-химических и энергетических свойств цеолитов, применяемых для очистки и осушки природного газа, нефти, нефтепродуктов от различных примесей, имеет огромное теоретическое и практическое значение. В частности, на основе изучения адсорбционных и каталитических свойств цеолитов, структуры пористости, количества активных центров, силы и природы на высоковакуумной адсорбционной микрокалориметрической установке получены многочисленные данные, которые служат достижению практических и научных результатов.
За годы независимости в стране выполнен ряд научных работ по получению цеолитов для очистки и осушки природного газа и нефтепродуктов от примесей. В частности, на высоковакуумной адсорбционной микрокалориметрической установке получены важные результаты по определению активных центров цеолитов и образованию комплексов адсорбируемых соединений различного молекулярного размера с катионами, расположенными в активных центрах цеолитов. Следует отметить, что несмотря на богатый природный ресурс нашей страны, в частности запасы природного газа и нефти, проводимые работы по их сушке и очистке не соответствуют сегодняшним требованиям. Исходя из третьего направления Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан, направленной на «совершенствование промышленности на качественно новых уровень, дальнейшую интенсификацию производства готовой продукции на базе глубокой переработки местных сырьевых ресурсов, освоение выпуска принципиально новых видов продукции и технологий» определены важнейшие задачи. В этом плане в том числе развитии химической промышленности, совершенствование технологии синтеза и получения цеолитов для очистки и осушки нефти и нефтяных продуктов от примесей, активных соединений и разработка новых адсорбентов на их основе имеет особое значение.
На сегодняшний день процессы адсорбции пара и газов являются основными химическими процессами в мире. Поэтому, определенный (четкий) химический состав и строение цеолитов дает возможность их получения и теоретическо-практического применения. Накопление и систематизирование знаний по термодинамическим свойствам процесса адсорбции газа и паров цеолитами, а также более полное исследование механизма адсорбции в адсорбентах имеет большое значение. Для разработки технологии получения адсорбатов с высокими адсорбционными свойствами необходимо научное обоснование решения ряда направлений: определение наноструктуры адсорбентов и анализ взаимных адсорбционных процессов; изучение химической кристаллической структуры адсорбентов используя молекулы неполярного н-гептана, квадрупольного диоксида, углерода, бензола и орто-, мета-, пара-ксилола; изучение конформации ион-молекулярных крмплексов при адсорбции и определение термодинамики адсорбции.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит осуществлению задач, предусмотренных в Указах Президента Республики Узбекистан от 4 марта 2015 года У П-4707 «О программе мер по обеспечению структурных преобразований, модернизации и диверсификации производства на 2015-2019 годы», У П-4947 от 7 февраля 2017 года «Стратегия действий по пяти приоритетным направлениям развития Республики Узбекистан в 2017-2021 годах» и Постановлением Президента Республики Узбекистан от 23 августа 2017 года ПП-3236 «О программе развития химической промышленности на 2017-2021», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является определение изотерм адсорбции и полных термодинамических свойств газов и паров на цеолитах типа HZSM-5.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
получены прецизионные изотерми и полных термодинамические характеристики (Д/7. AF и A.S) адсорбции н-гептана, диоксида углерода, бензола и орто-, мета-, пара-ксилола в цеолите IIZSM-5, также было доказано соответствие экспериментальных данных теорическим данным, полученным с применением двух- и трехчленных уравнении теории объемного заполнения микропор (ТОЗМ);
установлен ступенчатый характер теплоты адсорбции н-гептана, СО?, бензола и орто-, мета-, пара-ксилолов с взаимной адсорбционной корреляцией теплоты высоких ступеней II в составе цеолита;
установлено зависимость адсорбционных свойств цеолитов относительно н-гептана, СО2, бензола и орто-, мета-, пара-ксилолов от их строения на цеолите HZSM-5, то есть точное количество катионов водорода и их локализации; доказано экранированное расположение катионов водорода в кристаллической структуре цеолитов HZSM-5, а также показано, что в процессе адсорбции при образовании различных ион-.молекулярных комплексов наблюдается мигрирование катионов водорода по боковым и основным каналам структуры цеолита в связи с их малыми размерами.
Заключение
Основными научными и практическими результатами, полученными при выполнении диссертационной работы, являются:
1. В кристаллической структуре цеолита IIZSM-5 наблюдается экранированное расположение катионов Н*. Наблюдается миграция катионов водорода в основные и боковые каналы в структуре цеолита. Вследсвие малых размеров катионов II* они размещаются в боковых каналах, поэтому не могут полностью образовать связи с COj- Определена ступенчатая адсорбция СОа на цеолитах с образованием адсорбционных комплексов с двумя молекулами диоксида углерода.
2. Теплота адсорбции с заполнением мало меняется и при нулевом заполнении составляет ~91 кДж/моль. н-гептан в цеолите IIZSM-5 заполняет 0,18 с.м3/г, т.е. заполняется ~0,16 смТг место от общего объема цеолита, что на -11% меньше от общего адсорбционного объема. Адсорбент на ~11% состоит из аморфной фазы. Адсорбция в перекрестьях и зигзагообразных каналах сильно замедлена.
3. Адсорбция бензола в цеолите в IIZSM-5 сопровождается формированием я-комплексов бензола с протонами в перекрестьях каналов с теплотой в среднем 77 кДж/моль. Зигзагообразные каналы заполняются с теплотой ~66 кДж/моль, а прямые - 58 кДж/моль. Подвижность молекул бензола в каналах сильно заторможена.
4. Цеолит IIZSM-5 адсорбирует мета-ксилол в количестве 37.6% (3 молекулы на элементарную ячейку), орто-ксилол 75% (6 молекул на элементарную ячейку), и пара-ксилол 100% (8 молекулы на элементарную ячейку ) всего сорбционного объема. я-Комплекс для всех видов ксилола с протоном локализуется в перекрестье прямых и зигзагообразных каналов.
5. Проведенные исследовательские работы послужат научным обоснованием при получении адсорбентов для сушки и очистки нефти и нефтепродуктов, а также при получении высокоэффективных катализаторов на основе местного сырья.

1-69 55 0

Теория потенциалов на m-субгармонических функциях

Бахром Абдуллаев

Актуальность и востребованность темы диссертации. Классическая теория потенциала строится на основе оператора Лапласа и класса субгармонических функций. Построенная в 80-х годах прошлого века теория плюрипотенциала связана с нелинейным оператором Монжа-Ампера и плюрисубгармоническими функциями. Теория плюрипотенциала достаточно интенсивно развивается и имеет многочисленные приложения в геометрии многообразий, в теории относительности Эйнштейна, в частности, в доказательстве существования метрики Эйнштейна и в теории дифференциальных уравнений с частными производными. Естественно, возникает потребность изучения своеобразных расширений класса плюрисубгармонических функций и построение теории потенциала для таких расширений является актуальным направлением комплексного анализа.
Для построения теории, охватыващей как классическую теорию потенциала, так и теорию плюрипотенциала, ожидалось использование оператора в гессианах, который обобщает как оператор Лапласа, так и нелинейный оператор Монжа-Ампера. Однако, до недавних пор не был известен класс функций, на который опирается ожидаемая теория потенциала. При изучении задачи Дирихле для уравнения в гессианах был введен класс m-субгармонических функций, который оказался подходящим классом построения теории потенциала в классе т-субгармонических функций, играет такую же роль в решении уравнении в гессианах, что и класс плюрисубгармонических функций для уравнения Монжа-Ампера. Поэтому, важное значения имеет дальнейшее глубокое исследование класса m-субгармонических функций, а также класса слабо т-субгармонических функций, в частности, установление потенциально-емкостных свойств этих классов.
Актуальность научного направления диссертации характеризуется еще тем, что в диссертации обосновывается теория потенциала, базирующаяся на операторах в гессианах, разрабатывается метод решения задачи Дирихле в классе m-субгармонических и слабо т-субгармонических функций, доказывается т-субгармоничность супремума т-субгармонических функций и (т-1)-субгармоничность сужения т-субгармонических функций на гиперплоскости. Определение субгармонических на комплексных плоскостях слабо m-субгармонических функций, доказательство ряд потенциальноемкостных их свойств, квазинепрерывность m-субгармонических функций, принцип сравнения, непрерывность оператора в гессианах для стандартных аппроксимаций и доказательства других фундаментальных теорем являются важными результатами диссертации.
Оценки основной характеристической функции теории Неванлинны, простое описание m-выпуклой оболочки в геометрии Римана, применение теории m-субгармонических функций в установлении критерия плюригармоничности (аналог теоремы Лелона) и в серии применений теорий m-субгармонических и слабо т-субгармонических функций в многомерном комплексном анализе указывают на актульность и востребованность темы диссертации.
Целью исследования является построение теории потенциала на т-субгармонических функциях, доказательство потенциальных свойств слабо m-субгармонических функций и продемонстрирование приложений построенной теории потенциала к задачам многомерного комплексного и гармонического анализа.
Научная новизна исследования. Диссертационная работа является новым научным направлением. В ней:
доказаны m-субгармоничность супремума в классе т-субгар-монических функций и (т-1)-субгармоничность сужения т-субгар-монической функции на комплексную гиперплоскость;
дано полное построение теории потенциала, основанное на операторе гессиана, который включает в себя известную классическую и комплексную теорию потенциалов;
введены и изучены важные потенциально-емкостные свойства субгармонических на комплексных плоскостях слабо т-субгармонических функций;
разработана методика решения задачи Дирихле в классах т-субгармонических и слабо т-субгармонических функций;
доказаны квазинепрерывность и принцип сравнения для т-субгармонических функций;
в классе т-субгармонических функций доказана непрерывность операторов в гессианах и доказаны также другие фундаментальные теоремы теории потенциала.
Заключение
Основные результаты исследования состоят в следующем:
1. Дано полное построение теории потенциала, основанное на операторах в гессианах, которая включает в себе классическую и комплексную теорий потенциалов.
2. Доказаны m-субгармоничность супремума в классе т-субгармонических функций и (т-1)-субгармоничность сужения на комплексные гиперплоскости;
3. Введено понятие емкости конденсатора в классе т-субгармонических функций и доказан ряд важных свойств емкости;
4. Доказаны квазинепрерывности, принцип сравнения для т-субгармонических функций;
5. Доказаны сходимости потоков для стандартных аппроксимаций и ряд фундаментальных теорем теории потенциала в классе т-субгармонических функций;
6. Определен класс слабо т-субгармонических функций и доказаны некоторые потенциальные свойства этого класса;
7. Разработана методика применения класса т-субгармонических функций в многомерном комплексном анализе и в теории потенциала. В частности, в теории Неванлинны-для оценки характеристической функции, в выпуклой геометрии-в описании m-выпуклых оболочек, в теории плюригармонических функций - в установлении плюригармоничности функций (аналог теоремы Лелона).
В целом, полученные результаты позволяют говорить о достижении целей исследований диссертационной работы. Построенная в диссертации теория потенциала в классе m-субгармонических функций является новым научным направлением, которое имеет важные приложения в теории Неванлинна, в комплексном проективном пространстве, в теории нелинейных эллиптических уравнений и т.п.

1001-1010 210 0

ТЕОРИЯ ПОДГОТОВКИ МОЛОДЫХ АКАДЕМИЧЕСКИХ РАБОТНИКОВ НА БАЗОВОМ УРОВНЕ

Д.И. Мирхалилова, Х.Й. Матназаров
В данной статье показаны различные варианты подбора и формирования экипажей на основе анализа зарубежного опыта формирования экипажей команд в академических видах гребли. Определено, что система подбора и подготовки экипажей в каждой стране имеет, с одной стороны, общие, а с другой стороны, национальные особенности.
1-64 76 0

Теория и практика функциональной сети Лай–Месси, основанная на едином алгоритме

Гулом Туйчиев

Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире направлении криптографии занимает важное место в сфере обеспечения информационной безопасности. «Роль криптографии в защите информации возрастает в связи с расширением областей ее применения, затрагивающих интересы многих людей»3. С бурным развитием информационных технологий в мире возрастает необходимость в защите информации и для этой цели ведутся широкомасштабные исследования. В настоящее время криптографические алгоритмы стали неотъемлемой частью операционных систем и растет потребность в их широком внедрении в процессы передачи, хранения и обработки информации. В связи с этим одной из актуальных проблем считается разработка сетей, использующих один и тот же алгоритм при зашифровании и расшифровании, алгоритмов шифрования на их основе, а также разработка стойких S-блоков. В мире достигли определенных успехов в области разработки блочных алгоритмов шифрования, S-блоки, где одним из важнейшей задач становится разработка сетей, использующие один и тот же алгоритм при зашифровании и расшифровании, алгоритмов шифрования на основе сетей, а также стойких S-блоков.
За годы независимости в нашей стране эффективному развитию в сфере криптографии и разработке стойких алгоритмов шифрования было уделено особое внимание. В частности, в стратегии действий Республики Узбекистан отдельное внимание уделено на совершенствование системы обеспечения информационной безопасности и защиты информации, своевременное и адекватное противодействие угрозам в информационной сфере. В этой сфере, проведены ряд исследований и достигнуто значительным успехам, в сфере разработки стойких алгоритмов шифрования, созданию программных и программно-аппаратных средств алгоритмов шифрования, функциональных сетей Фейстеля, методов оценки стойкости криптографических преобразований.
В мировой практике особое значение приобретает создание сетей использующие один и тот же алгоритм при зашифровании и расшифровании, и состоящие из раундовой функции, алгоритмов шифрования на основе этих сетей и разработка стойких S-блоков для них. В этой сфере одним из важнейших задач считается проведение целевых научных исследований, в частности, особое внимание обращается на разработку сетей, в которых при зашифровании и расшифровании используют один и тот же алгоритм, и алгоритмов шифрования на их основе, оценке стойкости алгоритмов шифрования, а также созданию стойких S-блоков.
Данное диссертационное исследование в определенной мере служит выполнению задач, обозначенных в Постановлении Президента Республики Узбекистан от 3 апреля 2007 года №ПП-614 «О мерах по организации криптографической защиты информации в Республике Узбекистан», Постановлении Кабинета Министров Республики Узбекистан от 21 ноября 2007 года №242 «Об утверждении Положения о лицензировании деятельности по проектированию, производству, реализации, ремонту и эксплуатации криптографических средств защиты информации», Указ Президента Республики Узбекистан от 7 февраля 2017 года №УП-4947 «О Стратегии Действий По Дальнейшему Развитию Республики Узбекистан», а также в других нормативно-правовых документах, связанных с указанной деятельностью.
Целью исследования является разработка сети Лай-Месси, новых алгоритмов шифрования на основе этой сети и генерация стойких S-блоков.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
созданы сети Лай-Месси в виде IDEAX-Y, RFWKIDEAX-Y с использованием структуры алгоритма шифрования IDEA и схемы Лай-Месси;
созданы сети Лай-Месси в виде PESX-Y, RFWKPESX-Y с использованием структуры алгоритма шифрования PES и схемы Лай-Месси;
разработаны алгоритмы шифрования в виде AES-IDEAX-Y, AES-RFWKIDEAX-Y, AES-PESX-Y, AES-RFWKPESX-Y в результате применения раундовой функции алгоритма шифрования AES в качестве раундовых функций сетей Лай-Месси;
разработаны алгоритмы шифрования в виде GOST28147-89-IDEAX-Y, GOST28147-89-RFWKIDEAX-Y, GOST28147-89-PESX-Y, GOST28147-89-RFWKPESX-Y в результате применения раундовой функции алгоритмов шифрования ГОСТ 28147-89 в качестве раундовых функций сетей Лай-Месси;
на основе конструкции Ниберга разработаны стойкие S-блоки размером 8x8, 4x4.
Заключения
В результате исследований, проведенных по докторской диссертации на тему «Теория и практика функциональной сети Лай-Месси, основанной на едином алгоритме», представлены следующие выводы:
1. Разработаны сети Лай-Месси в виде IDEAX-Y, RFWKIDEAX-Y, PESX-Y, RFWKPESX-Y (Х-число подблоков, Y-число раундовых функции), состоящие из раундовых функций. В сетях при зашифровании и дешифровании возможно использование один и тот же алгоритма. Доказано что при зашифровании и расшифровании используется один и тот де алгоритм.
2. В разработанных сетях число блоков равно 4, 8, 16, 32 и 2т, а длина подблоков 8, 16 и 32 битам. В качестве раундовых функций сетей в виде IDEAX-Y, RFWKIDEAX-Y, PESX-Y, RFWKPESX-Y берутся преобразования в который входные и выходные подблоки равно 1, 2, 4, 8, 16, 32 и т подблоки длиной 8, 16 и 32 бита, при длине подблоков 8, 16 и 32 бита в основе сети дает возможность создать алгоритмы шифрования длиной блоков 8Х, 16Х и 32Х бита.
3. Разработанные на основе конструкции Ниберга стойкие S-блоки размером 4x4, 8x8 служат созданию новых блоков алгоритмов шифрования.
4. В результате применения раундовой функции алгоритма шифрования AES в качестве раундовых функций сетей Лай-Месси разработаны алгоритмы шифрования AES-IDEAX-Y, AES-RFWKIDEAX-Y, AES-PESX-Y, AES-RFWKPESX-Y. Скорость и стойкость алгоритмов шифрования выше, чем у алгоритма шифрования AES. Количество раундов алгоритмов шифрования равно 10, 12 и 14, длина ключа меняется от 256 до 1024 битов. Позволяет выбрать длину ключа в зависимости от секретности информации и скорости шифрования. Применение алгоритмов приводит к повышению скорости на 16-38 % и повышении стойкости к линейному криптоанализу до 60%.
5. В результате применения раундовой функции алгоритма шифрования ГОСТ 28147-89 в качестве раундовых функции сетей Лай-Месси разработаны алгоритмы шифрования GOST28147-89-IDEAX-Y, GOST28147-89-RFWKIDEAX-Y, GOST28147-89-PESX-Y, GOST28147-89-RFWKPESX-Y. Количество раундов алгоритмов шифрования равно 8, 12 и 16, длина ключа меняется от 256 до 1024 битов. Позволяет выбрать длину ключа в зависимости от секретности информации и скорости шифрования.
6. Скорость всех 8-раундовых алгоритмов и 12-раундовых алгоритмов
шифрования GOST28147-89-IDEA4-2, GOST28147-89-RFWKIDEA4-2, GOST28147-89-PES4-2, GOST28147-89-RFWKPES4-2, GOST28147-89-IDEA8-4, GOST28147-89-RF WKIDEA 8-4, GOST28147-89-PES8^l,
GOST28147-89-RFWKPES8-4 выше, чем скорость алгоритма шифрования ГОСТ 28147-89. Стойкость алгоритмов шифрования выше, чем у алгоритма шифрования ГОСТ 28147-89. Применение алгоритмов служит повышению стойкости к линейному криптоанализу до 60%, а в некоторых случаях и повышении скорости.

1-83 57 0

Теория действия иммобилизованных органических реагентов и их аналитические возможности при определении тяжелых токсичных металлов

Зулайхо Сманова

Актуальность и вострсбованность tcmbi диссертации. Развитие науки и интенсификация всех отраслей народного хозяйсгва, а также внедрение hobbix техногеннмх процессов производства приводит к антропогенному воздействию производственной деятельности человека на окружаюшую среду и экологическое равновесие. Ilo даннмм региональной оценки Европейского Союза, самью вьюокие концентрации стойких токсичнмх вешеств: свинца, кадмия и ртути в окружаюшей среде наблюдались на Украине (Pb-3102, Cd-54, Hg-36 тонн/год). Вьшадения тяжелмх металлов, вшброшеннмх в окружаютую среду для России составил Pb-80%, Cd-66%, Hg-37%, no другим странам Pb-10%, Cd-21%, Hg-58%. Краткий анализ ситуации с этими тремя важнмми металлами показмвает насколько велики антропогеннме вмбросм тяжёлнх металлов. Больше всего тяжёлмх токсичнмх металлов (ТТМ), попавших с вмбросами в атмосферу, вьшадает на почву и в водь1 странм-источника вмбросов, а дальше уже эти приоритетнне тяжёлме металль! оседают в соседних странах.
Сегодня в Республике Узбекисган уровень производства стремительно растет, что вь13Ь1вает увеличение концентрации тяжелмх токсичнмх металлов. Особую опасность для здоровья населения представляют неэссенциальнме элементь! (Hg, Cd, Pb, As), антропогеннме источники котормх довольно бмстро увеличиваются.
Восгребованность вьшолнения диссертации характеризуется тем, что повьпиение загрязнений объектов окружаюшей средм, особенно ТТМ, вмдвигают перед аналитиками и экологами задачу разработки экспресснмх, чувствительнмх и селективнмх методик установления микроколичеств этих канцерогенов, токсикантов и др. мутагенов.
Актуальность и вострсбованность tcmbi диссертации. Развитие науки и интенсификация всех отраслей народного хозяйсгва, а также внедрение hobbix техногеннмх процессов производства приводит к антропогенному воздействию производственной деятельности человека на окружаюшую среду и экологическое равновесие. Ilo даннмм региональной оценки Европейского Союза, самью вьюокие концентрации стойких токсичнмх вешеств: свинца, кадмия и ртути в окружаюшей среде наблюдались на Украине (Pb-3102, Cd-54, Hg-36 тонн/год). Вьшадения тяжелмх металлов, вшброшеннмх в окружаютую среду для России составил Pb-80%, Cd-66%, Hg-37%, no другим странам Pb-10%, Cd-21%, Hg-58%. Краткий анализ ситуации с этими тремя важнмми металлами показмвает насколько велики антропогеннме вмбросм тяжёлнх металлов. Больше всего тяжёлмх токсичнмх металлов (ТТМ), попавших с вмбросами в атмосферу, вьшадает на почву и в водь1 странм-источника вмбросов, а дальше уже эти приоритетнне тяжёлме металль! оседают в соседних странах.
Сегодня в Республике Узбекисган уровень производства стремительно растет, что вь13Ь1вает увеличение концентрации тяжелмх токсичнмх металлов. Особую опасность для здоровья населения представляют неэссенциальнме элементь! (Hg, Cd, Pb, As), антропогеннме источники котормх довольно бмстро увеличиваются.
Восгребованность вьшолнения диссертации характеризуется тем, что повьпиение загрязнений объектов окружаюшей средм, особенно ТТМ, вмдвигают перед аналитиками и экологами задачу разработки экспресснмх, чувствительнмх и селективнмх методик установления микроколичеств этих канцерогенов, токсикантов и др. мутагенов.
В этом плане в охране объектов окружаюшей средь! немаловажно определение TOMHbix концентраций ТТМ различньши физическими, химическими и физико-химическими методами, которое принимает особую актуальность и необходимость. Для практической реализации гаких задач при химическом анализе необходимо совершенствование сугцествуюших и разработка hobbix современнмх методов мониторинга экотоксикантов, в особенности ТТМ. В аспекте реализации теоретических предпосьиюк и практического подтверждения аналитических определений содержания экотоксикантов также необходимо разработать гибриднью методь! с иммобилизацией различнмх комплексообразуюших реагентов на полимернмх основах и матрицах, отличаюшиеся вмсокими метрологическими характеристиками и эксплуатационньши параметрами.
Сушествуюшие актуальнме проблемь! могут бьггь решень! введением в аналитическую практику методик определения ТТМ hobbix специфичнмх органических реагентов. Наиболее перспективньш путь её решения целенаправленньш синтез и иммобилизация органических реагентов с заданньши аналитическими характеристиками с последуюшим прогнозированием их свойств с целью оптимального решения поставленнмх задач. Актуальньш является и разработка приёмов и подходов прогнозирования, как способа дальнейшего развития сорбционно-спектроскопических методов анализа. В этой области теоретической и прикладной аналитической химии имеются значительнме достижения, связаннью с исследованиями отечественнмх и зарубежнмх исследователей. Однако ряд вопросов проблематичного характера всё же требует глубокого изучения и знания hobbix подходов и путей решения.
Известно, что теорию действия органических реагентов характеризуют как «систему идей, позволяюшую построить аналитическую систему, отьюкать оптимальньш по природе реагент и среду, в которой будет протекать аналигическая реакция». В решение задач развития теории дейсгвия органических реагентов входят следуюшие этапьк «объяснение наблюдаеммх процессов и явлений, предсказание и направление работ по синтезу реагентов с заданнмми свойствами». В конгексте всего нриведенного, разработанную методологию и предсказание свойств иммобилизованнмх аналитических реагентов можно рассматривать как определенньш научньш вклад в развитие теории действия иммобилизованнмх органических реагентов, для их использования в аналитической химии и экологии.
Целью исследования являстся разработка экспресснмх, вь1сокоизбирательнь1х и вьюокочувствительнмх сорбционно-спектроскопических методик и тест-систем для определения ТТМ с использованием ИМОР. Создание на основе этих методов обшего подхода к прогнозированию свойсгв и строений специфичнмх аналитических групп органических реагентов, иммобилизованнмх на различнмх типах носителей, сингез hobbix органических реагентов с заданньши свойствами на основе наших теоретических прогнозов и внедрение их в практику анализа различнмх аналитических и экологических лабораторий.
Для достижения цели сформулированм следуюшие задачи исследования:
оптимизация условий иммобилизации органических реагентов с сохранение.м их аналитическихсвойств;
установление химизма цветнмх реакций комплексообразования иммобилизованнмх реагентов с ионами ТТМ;
вмявление связи между строением органических реагентов (ОР) с аналитическими характеристиками, прогнозирование перспективнмх путей их модификации и направленньш синтез hobbix специфичнмх реагентов на основе нитрозонафтолов;
установление строения и сгруктурь! аналитических форм иммобилизованнмх органических реагентов (ИМОР);
физико-химические характерисгики волокнистмх сорбентов и оптимизация условий их взаимодействия с новьши ОР, обладаюших специфичньши функционально-аналитическими группами (ФАГ): (6-метил-(пиридил-2-азо-м-аминофенол, 1 -(5-метил-2-пиридилазо)-5-диэтиламино-фенол, 1 -(4-
антипиридилазо)-2-нафтол сульфокислота, 1-(2-пиридилазо)-2-оксинафталин-6-сульфокисльш натрий, Злидрокси-4-нитрозо-2-нафтойная кислота, 2-гидрокси-З-нитрозо нафтальдегид и др.);
установление влияния различнмх факторов и параметров на величину аналитического сигнала;
применение разработаннмх методик в анализе различнмх по природе модельнмх бинарнмх, тройнмх и более сложнмх смесей, стандартнмх образцов природнмх и сточнмх вод, биологических объектов, проммшленнмх материалов и др.;
сопоставление полученнмх результатов с таковьши, установленньши сушествуюшими методиками определения исследованнмх металлов в растворах.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следуюшем: теоретически обоснована и практически реализована иммобилизация различнмх по природе реагентов для прогнозирования и предсказания оптимального строения органических соединений, основаннме на квантовохимической оценке изменения аналитических характеристик в зависимости от строения функциональной и аналитико-активной групп;
исследовань! химико-аналитические свойства ОР, иммобилизованнмх на носителях на основе полиакрилонитрила (ПАН) и полипропилена (1111), для априорного предсказания структурь! различнмх реагентов и на их основе оптических химических сенсоров на основе ПАН- и ПП-матриц; обладаюших необходиммми аналитическими параметрами;
вмявлен химизм аналитических реакций и установлень! функционально-аналитические rpyinibi (ФАГ), реагируюшие с ионами ТТМ, найдено влияние их сгроения и природь! заместителей на аналитические свойства реагентов и их комплексов с ионами исследованнмх металлов;
разрабогань! новме методм анализа, основаннме на сорбционно-спектроскопическом определении ТТМ с использованием иммобилизованнмх на волокнистмх материалах органических реагентов, с целью улучшения метрологических параметров, эксплуатационнмх и аналитических характерисгик.
Заключение
1. Показаны преимущества использования волокнистмх сорбентов для определения ионов ТТМ при анализе объектов окружаюшей средь! по сравнению с гранулами и порошками. Обоснована необходимость поиска новь1х иммобилизованнмх реагентов для определения металлов из различнмх объектов;
2. Разработань! новмеметодм анализа в аналитической химии, основаннме на сорбционно-спектроскопическом определении ТТМ в различнмх объектах окружаюшей средь! с использованием иммобилизованнмх на волокнистмх материалах органических реагентов различной природьқ с целью улучшения метрологических параметров, эксплуатационньтх и аналитических характеристик;
3. Систематически исследовань! физико-химические и аналитические свойства иммобилизованнмх реагентов на основе реагентов Арсеназо и трифенилметановмх, а также реагентов синтезированнмх на кафедре органической химии НУУз, сорбированнмх на волокне «нитрон» и определень! оптимальнме условия иммобилизации hobbix реагентов на полимерншх носителях с сохранением специфичнмх аналитических свойств иммобилизованншх реагентов;
4. Полученм даннме ИК-спектроскопии для изученнмх иммобилизованнмх реагентов, исследуемой rpyinibi волокнистмх сорбентов и их комплексов с ионами металлов. Доказано, что в комплексообразовании ионов ТТМ с иммобилизованньши реагентами участвуют те же ФАГ, как и в нативнмх растворах;
5. Результатм исследований взаимодействия реагентов rpyinibi Арсеназо и трифенилметанового ряда, а также реагентов синтезированнмх на кафедре неорганической и аналитической химии химфака НУУз, иммобилизованнмх в матрицу на основе палиакрилонитрильного (ПАН) и полипропиленового (1111) волокон с ионами ТТМ показало, что иммобилизация реагентов происходит за счет ионного обмена, а гакже образования сильнмх межмолекулярнмх водороднмх связей между носителем и реагентом;
6. -Использование расчетнмх квантово-химических методов MNDO, РМЗ и АМ1дало возможность априорного предсказания структурм различнмх реагентов, обладаюших некоторьши, необходимьши аналитическими параметрами (чувствительность, избирательносгь, контрастность реакции и условия её проведения). Исследование зависимости спектральнмх характеристик комплексов от способа координирования металла функциональной грушюй реагента, квантовохимическая оценка тенденций изменения спектров приварьировании аналитико-активнмх групп с последуюшим определением возможншх путей модификации реагентов,обеснечиваюший наиболее благоприятньш с точки зрения избирательности или контрастнос ги реакций показала перспективность и преимушества новой группь! аналитических органических реагентов производнмх нитрозонафтолов по сравнению с их аналогами на основе нитрозонафтолов. На основе проведеннмх исследований осушествлен целенаправленньш синтез hobbix органических реагентов на основе анабазиновмх и пиридиновмх реагентов, а гакже нитрозонафтолов, цветнме реакции котормх отличаются повьииеннмми контрастностью и избирательностью, малой зависимостью свойсгв образуюшихся комплексншх соединений от условий проведения процесса и в связи с этим вмсокой воспроизводимостью, что позволило провести иммобилизацию полученнмх реагентов на волокнистмх сорбентах полиакрилонитрильного типа, модифицированнмх различньши анионообменнмми группами.
7. На основании сопоставления оптимальнмх условий иммобилизации, сорбции, степени извлечения ионов металлов, коэффициентов раснределения, сорбционной ёмкости волокнистмх сорбентов, даннмх по избирательности аналитического действия по отношению к ионам кадмия, ртути, меди и железа, в присутствии сопутствуюших элементов, возможности количественной десорбции мальши объе.мами минеральнмх кислот и доступности исходнмх продуктов синтеза показана перспективность практического применения синтезированнмх реагентов и волокнистмх сорбентов. Иммобилизованнме реагенть! количесгвенно извлекают mohbi металлов в течение 20-30 мин. при температуре 20-25°С в диапазоне pH от 3-7 (R=90-99%);
Исследование химизма аналитических реакций и установление функционально-аналитических групп (ФАГ), реагируюших с иона.ми ТТМ, влияние их строения и природь! заместителей на аналитические свойства реагентов и их комплексов с ионами исследованнмх металлов показало, что комплексообразование на носителе и в растворе происходит за счет одних и тех же функционально-аналитических групп, на что указьшают даннме ИК-спектроскопии;
8. Результать! теоретических исследований позволили ввести в аналитическую практику HOBbie органические реагентм 6-метил-(пиридил-2-азо-м-аминофенол, 1 -(5-метил-2-пиридилазо)-5-диэтиламинофенол, 1 -(4-антипиридилазо)-2-нафтол сульфокислота, 1-(2-пиридилазо)-2-оксинафталин-6-сульфокисль1й натрий, 3- гидрокси-4-нитрозо-2-нафтой кислота, 2-гидрокси-З-нитрозо нафтальдегид, которме легли в основу комплекса вмсокоизбирагельньш сорбционно-фотометрических методик определения гяжелмх токсичнмх металлов.
С помошью реагентов 6-метил-(пиридил-2-азо-м-аминофенола разрабогань! сорбционно-фогометрические методики определения железа и кобальта, 1-(5-метил-2-пиридилазо)-5-диэтиламинофенола - сорбционно-фогометрические методики определения алюминия и ртути, 1-(2-ниридилазо)-2-оксинафталин-6-сульфокислого натрия- методики определения ртути, свинца, железа, 3-гидрокси—4-нитрозо-2- нафтойной кислоть! и 2-гидрокси-З-нитрозо нафтальдегида- железа, кобальта и меди.
9. Разрабоган комплекс методик твердофазно-спектроскопического определения ТТМ в природнмх объектах и образцах сточнмх вод, а гакже новь1й эффективньш метод сорбционно-спектроскопического определения микроколичеств кобальта, меди, никеля, железа и ртути в питьевой и природной водах с использованием иммобилизованнмх органических реагентов. Данньш метод позволяет определять указаннме элементм в питьевой и природной водах на уровне n-10’6 - irlO’3%, снижая предел обнаружения металлов и устраняя влияние сопутствуютих компонентов. 11равильность методик подтверждень! методом «введено-найдено» при анализе реальнмх объектов, сопоставлением co стандартньши ГОСТированньши образцами и сравнение.м с данньши, полученньши атомно-абсорбционньш методом;
10. Предлагаемме методики апробировань! на реальнмх объектах и внедрень! в практику лабораторий исследования поверхностнмх вод НИГМИ, Центральной аналигической лаборатории и лаборатории hobbix технологий АГМК, ЦАЛ Государственного комитета по геологии и минеральньш ресурса.м РУз, комитета по охране природм Са.маркандской области, СЭС Ташкентской области и г. Бекабада, отдела радиопрепаратов ИЯФ и др.

1-83 76 0

Теоретическое обоснование водоустойчивости аридных территорий юга Узбекистана

Шухрат Мурадов

Актуальность и востребованность темы диссертации. Вода является главнейшим лимитирующим и стратегическим ресурсом развития аридных территорий мира. Решение вопросов водообеспеченности стало важной и сложной научно-технической проблемой современности, «...к 2030 году глобальный дефицит водных ресурсов на планете достигнет 40%.... Общемировое потребление воды к 2050 году возрастёт на 55%»’. Рост населения и интенсивное развитие отраслей экономики обостряют недостаток водных ресурсов. Особенно это касается районов с ограниченными естественными водными ресурсами, где устойчивое развитие зависит от водности трансграничных рек.
С обретением независимости нашей страной вопросам водоустойчивости уделяется огромное внимание. «Вода является одной из важных проблем в свете изменения климата. Для борьбы с растущими рисками и неопределенностями водных стихийных бедствий крайне необходима разработка методических и эффективных механизмов регулирования»2. Существующие технологии рационального водопользования, прежде всего для коммунально-бытового и сельского хозяйства, промышленности ещё не полностью обеспечивают водосбережение.
В условиях глобального изменения климата требуется разработка усовершенствованных технических решений по улучшению гидроэколо-гического и мелиоративно-гидрологического состояния орошаемых земель аридных территорий, включающих модернизированные технологии и способы управления динамикой влажности и солевого режима в зоне аэрации, субирригацию, деминерализацию вод и мелиорацию почв, принципы борьбы с осолонцеванием и ирригационной эрозией на основе комплексного экспериментально-теоретического анализа и прогнозирования основных водохозяйственных показателей, необходимые для практического применения водохозяйственными и сельскохозяйственными организациями.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Указе Президента Республики Узбекистан от 29 октября 2007 года № УП-3932 «О мерах по коренному совершенствованию системы мелиоративного улучшения земель», в Постановлении Президента Республики Узбекистан от 19 апреля 2013 года №ПП-1958 «О мерах по дальнейшему улучшению мелиоративного состояния орошаемых земель и рациональному использованию водных ресурсов на период 2013-2017 годы», в постановлениях Кабинета Министров Республики Узбекистан от 20 мая 1999 года №259 «О проведении ирригационномелиоративных работ в 1999-2000 годах», от 21 июля 2003 года № 320 «О совершенствовании организации управления водным хозяйством», от 19 марта 2013 года №82 «Об утверждении положения о порядке водопользования и водопотребления в Республике Узбекистан», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является усовершенствование водоустойчивых гидроэкологических технологий и мелиоративно-гидрологических способов.
Научная новизна исследования заключается в следующем: усовершенствована технология эффективного противофильтрацион-ного экрана на заранее заданной глубине грунтовых вод;
обоснована конструкция и формула расчета каскада устройств для регулирования стока воды в реках, каналах и дренах;
выявлены особенности применения природных мелиорантов, повышающих плодородие почв и водосбережение с одновременным предотвращением ирригационной эрозии на равнинных гипсоносных почвах;
впервые предложены химические мелиоранты, подавляющие содовое засоление почв с образованием эффективного удобрения - чилийской селитры;
разработан способ деминерализации вод;
разработана технология использования природных минералов, позволяющая повысить эффективность использования атмосферных осадков, поливных и почвенных вод растениями.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Для выявления конкретных негативных гидроэкологических и мелиоративно-гидрологических процессов, необходима дифференциация территорий на основе корреляционных зависимостей между водопотреблением и водоотведением в орошаемом земледелии с учетом исторически сложившихся административных границ с единой природной основой, которое является первым опытом зонально-регионального районирования в современной терминологии. Это один из видов прикладного географического районирования и заключается в выделении природноводохозяйственных комплексов (ПВК).
2. Учитывая, что химические типы подземных вод (по классификации Курнакова-Валяшко) наилучшим образом согласуются с типами соленакопления в почвах (по классификации Ковда), для прогнозирования состояния орошаемых земель аридной зоны, фундаментальное значение играет теория метаморфизации химического состава водных ресурсов. Она позволяет уточнить сложившийся ионно-солевой состав водных ресурсов региона.
3. Одной из форм современного опустынивания территорий необходимо считать метаморфизацию химического состава вод, которая возрастает в обратном направлении (тяготеет к гидрокарбонатному типу) в следующем порядке: поверхностные и грунтовые воды верхнего ПВХР -грунтовые воды среднего ПВХР и подрайона - грунтовые воды нижнего ПВХР. Это является теоретической основой для прогнозов нового засоления (осолонцевания) почв при орошении. Установлено, что на локальных участках возможно появление содового засоления в вышеприведенном порядке (через 3-5 лет), т. е. к географическому смещению зоны гидрокарбонатных грунтовых вод в южном и юго-западном направлениях
4. Разработанные экспериментально-теоретическим методом принципы определения Нкр, являются основой для обоснования фундаментального смысла «критического интервала глубин залегания» ГВ по главному мелиоративно - гидрологическому фактору - минерализация грунтовых вод.
5. С целью предотвращения почвенной засухи и осолонцевания почв, необходимо менять идеологию мелиоративных, ирригационных и речных систем путем внедрения технологии субирригации в пределах 2- 3 г/л общей минерализации. Так как качественное изменение состава солей в зоне аэрации при длительном промывном режиме орошения на фоне естественной и искусственной дренированности приводит к усилению выноса нетоксичных солей. Данный процесс активизируется за счет вымывания сульфата кальция (гипса), который предотвращал развитие процессов осолонцевания.
Это позволило разработать модернизированные устройства для регулирования стока с целью внедрения субирригации посредством управления грунтовыми водами путём придерживания депрессионной кривой в интервале критической глубины залегания ГВ. Предлагается также наиболее оптимальная формула расчета прорези водослива и каскада устройств. Данные сооружения рекомендуются устраивать также на оросительных системах и речной сети.
6. Одним из кардинальных вариантов решения водной проблемы в коммунально-бытовом хозяйстве является использование обессоленных вод промышленностью и сельским хозяйством. Которое можно осуществить на основе разработанного эколого-экономичного способа деминерализации вод, основанный на газогидратной технологии.
7. Для решения двуединой эколого-мелиоративной задачи - подавления содового засоления в сочетании с образованием азотного удобрения (чилийская селитра NaNOj), рекомендуется разработанный способ рассоления почв химическим мелиорантом.
8. В целях улучшения мелиоративно - гидрологических условий локальных зон аэрации, которое происходит за счет выклинивания (или инфильтрации) минерализованных ГВ на орошаемых участках, рекомендуется способ изоляции грунтовых вод в пределах гидрогеологических окон, предотвращающий подтопление (или иссушение) и засоление.
9. Для уменьшения физического и увеличения продуктивного испарения (транспирацию), улучшения гидроэкологических условий зоны аэрации, повышения засухоустойчивости, общей биологической активности, энергетической способности, связанности и продуктивности почв, предлогается разработанный способ мелиорации почв.
10. Для осуществления полной водооборотной технологии в схеме комплексного использования и охраны (интегрированного управления) водных ресурсов, необходимо использовать разработанные способы субирригации, деминерализации и мелиорации.
11. В целях предотвращения ирригационной эрозии на равнинных гипсоносных почвах, теоретическими и полевыми исследованиями выявлены закономерности. Они позволили рекомендовать модернизированный способ борьбы включающий, совместно с посевом сельскохозяйственных культур, внесение до нарезки извилин по дну борозды на поверхность почвы природные мелиоранты (совместно или раздельно) - вспученные обжигом вермикулит и (или) перлит, а также монтмориллонит, бентонит и каолинит.
12. Выявленные закономерности и разработанные усовершенствованные технические рекомендации рекомендуются для внедрения в идентичных аридных районах мира.

1-40 67 0

Теоретические и технологические основы синтеза биоситаллов, содержащих ортофосфат магния, фторапатит и анортит

Мастура Арипова

Объекты исследования: Диаграммы состояния систем Mg3(PO4)2-Са5(РО4)3Ғ, Mg3(PO4)2-CaAl2Si2O8 и Mg3(PO4)2-Ca5(PO4)3F-CaAl2Si2O8; стекла и ситаллы в системах \^з(РО4)2-Са5(РО4)зҒ, Mg3(PO4)2-CaAl2Si2O8 и Mg3(PO4)2-Cas(PO4)3F-CaAl2Si2O8; биосовместимость ситаллов; биоситалло-вые покрытия металлокерамики; костные имплантаты из биоситаллов; цельнолитые биоситалловые зубные имплантаты; глазурь изделий ортопедической стоматологии.
Цель работы: реализация научного подхода к выбору составов био-совместимых стеклокристаллических материалов и разработка технологических основ получения биоситалловых изделий для ортопедической и стоматологической хирургии.
Метод исследования: Твердофазовый синтез, статический метод определения фазовых равновесий, кристаллооптический анализ, рентгенографический анализ, электронно-микроскопический анализ, электроннозондовый микроанализ, дифференциально-термический анализ.
Полученные результаты и их новизна: Впервые исследованы фазовые равновесия в системах Mg3(PO4)2-Ca5(PO4)3F, Mg3(PO4)2-CaAl2Si2O8 и Mg3(PO4)2-Cas(PO4)3F-CaAl2Si2O8. Установлены области стеклообразования и кристаллизационная способность стекол в исследованных системах. Исследована взаимосвязь состав-структура-свойство стекол и ситаллов, что позволило определить концентрационные границы оптимальных составов стеклокристаллических материалов, теоретически обосновать и экспериментально доказать возможность направленного управления свойствами и структурой ситаллов. Исследованы на совместимость с живым организмом стеклокристаллические материалы на основе систем Mg3(PO4)2-Ca5(PO4)3F, Mg3(PO4)2-CaAl2Si2O8 и Mg3(PO4)2-Ca5(PO4)3F-CaAl2Si2O8. Разработаны условия синтеза биоситаллов для ортопедической хирургии и стоматологии. Разработан структурно-управляемый синтез биоситалловых покрытий для металлокерамики. Разработаны глазури для изделий ортопедической стоматологии.
Практическая значимость: Установлены закономерности регулирования фазовых переходов в системах Mg3(PO4)2-Ca5(PO4)3F, Mg3(PO4)2-CaAl2Si2O8 и Mg3(PO4)2-Ca5(PO4)3F-CaAl2Si2O8, что позволило разработать составы биоситалловых изделий для ортопедической хирургии и стоматологии. Разработана технология получения биоситалловых изделий для ортопедической хирургии плотной и пористой структуры. Впервые в Узбекистане разработаны составы и технология получения зубных протезов - цельнолитых и металлокерамических изделий, качество которых не уступает зарубежным аналогам.
Степень внедрения и экономическая эффективность: Результаты клинических испытаний на больных, находящихся под наблюдением от одного до семи лет позволяет рекомендовать биоситаллы на основе систем Mg3(PO4)2—Са5(РО4)зҒ, Mg3(PO4)2-CaA12Si2O8 и Mg3(PO4)2—Са5(РО4)зҒ— CaAbSi20x для использования в отделениях челюстно-лицевой хирургии медицинских учреждений Узбекистана и организации промышленного производства по выпуску биоситаллов для ортопедической хирургии. Разработаны Технические условия на биосовместимый стеклокристаллический материал «Биоситалл». Начаты клинические испытания биоситалловых зубных протезов - цельнолитых и металлокерамических изделий в условиях кафедры «Ортопедической стоматологии» 1—-ТашГосМИ. Необходимо продолжить клинические испытания биоситаллов для ортопедической стоматологии для выявления долговременных результатов, которые позволят рекомендовать организацию промышленного производства. Экономический эффект от внедрения новых составов в одной поликлинике составит 2,85 млн. сум за один месяц. Эффективность использования синтезированных ситаллов в ортопедической хирургии обеспечивается высокой биосовместимостью, обеспечением больных имплантируемым материалом, который в виду его высокой стоимости многим недоступен, а в ортопедической стоматологии - заменой импортируемого продукта. Полученные результаты могут служить коммерческим продуктом для использования в лечебных и сервисных центрах ортопедической хирургии и стоматологии.
Область применения: Медицина.

1-58 84 0

Твердотельные неодимовые лазеры с солнечной накачкой

Шермахамат Пайзиев

Актуальность и востребованность темы диссертации. В настоящее время в мире одним из важных физических проблем в динамично развивающемся области создания лазерных устройств, преобразующих энергию солнечного излучения в энергию лазерного излучения, является выявление новых активных сред, обладающих определенными физическими свойствами, для эффективного преобразования энергии широкополосного спектра солнечного излучения в энергию монохроматического лазерного излучения и предотвращения негативных термических эффектов, возникающих в процессе эксплуатации этих активных сред. С этой точки зрения поиск и выявление новых путей увеличения эффективности лазеров с солнечной накачкой на основе последних достижений в области материаловедения и в современной оптике и лазерной физике является одним из важнейших задач.
На сегодняшний день в мире исследования в области решения проблем лазеров с солнечной накачкой, преобразующих широкополосное солнечное излучение в когерентное, монохроматическое и направленное излучение, благодаря перечисленным свойствам, преобразование энергии солнечного излучения в энергию лазерного излучения позволяет получить такие световые потоки, плотности которых значительно превышают плотности, получаемые на фокусе солнечных концентраторов, и может привести к появлению новых высокотемпературных технологий, основанных на использовании возобновляемых источников энергии. В этом аспекте целевые научные исследования, в том числе реализация в приведенных ниже направлениях, а именно: разработка и создание новых высокоэффективных лазеров с солнечной накачкой; поиск и выявление новых путей увеличения эффективности лазеров с солнечной накачкой на основе последних достижений в области материаловедения и в других областях современной науки считаются одними из важных задач.
В годы независимости в нашей республике особое внимание обращено научным исследованиям в области физики лазеров с солнечной накачкой, включающем физические явления и процессы, имеющие фундаментальное значение при создании различных типов лазерных устройств. В этом аспекте на основе применения новых материалов, обладающих качественными оптическими свойствами, а также совершенствования методов улучшения эффективности путем введения в кристаллы дополнительных элементов достигнуты существенные результаты. На основе Стратегии действий дальнейшего развития Республики Узбекистан является наиболее важным решение проблем эффективности лазеров, с солнечной накачкой обеспечивающих их широкое применение за счет разработки новых технологий.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлениях Президента Республики Узбекистан № ПП-1442 «О приоритетных направлениях развития индустрии Республики Узбекистан на 2011-2015 гг.» от 15 декабря 2015 года, № УП-4947 «О мерах по дальнейшей реализации Стратегии действий по пяти приоритетным направления развития Республики Узбекистан в 2017-2021 годах» от 7 февраля 2017 года и № ПП-2789 «О мерах по дальнейшему совершенствованию деятельности Академии наук, организаций, управления и финансирования научно-исследовательской деятельности» от 17 февраля 2017 года, а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является выявление эффективных способов преобразования солнечной энергии в энергию лазерного излучения на основе исследования физических процессов, происходящих в лазерных системах с солнечной накачкой принимая во внимание оптические, термические и механические характеристики твердотельных активных сред
Научная новизна исследования заключается в следующем:
разработаны новые методы моделирования процессов многократного отражения, преломления, поглощения, фотолюминесценции;
впервые создан экспериментальный лазер на Большой Солнечной Печи и получена лазерная мощность 80Вт в непрерывном режиме;
созданы компьютерные модели, позволяющие проводить численные эксперименты по изучению характеристик лазерных систем с солнечной накачкой различной конфигурации, включая характеристики концентраторов;
выявлены оптимальные варианты схем накачки Nd:YAG, Nd:Cr:YAG, CrzGSGG лазеров на Большой Солнечной Печи и малых параболических концентраторах;
впервые предложен новый альтернативный подход, основанный на использование внешних преобразователей частоты солнечного спектра и показана возможность увеличения эффективности накачки Nd:YAG лазеров до 30-32%;
обоснованы возможности использования активных элементов-кристаллов Cr:YAG, Ce:YAG, Cr:GSGG, CrLICAF, ТЁСапфира в качестве преобразователей частоты солнечного спектра.
Заключение
На основании проведенных исследований сделаны следующие выводы:
1. Впервые создан лазер с накачкой концентрированным потоком солнечного излучения большой солнечной печи института материаловедения НПО «Физика-солнце».
2. Создана новая статистическая модель лазера, накачиваемого сконцентрированным потоком солнечного излучения, основанная на прослеживании одиночных фотонов и моделирования элементарных процессов (многократные отражения и преломления, поглощения и эмиссия) методом Монте-Карло, позволяющая проводить расчеты для различной конфигурации солнечного лазера и формы активного элемента (стрежневой и дисковой геометрии, композитные).
3. Показана возможность количественной характеризации термических эффектов в рамках разработанной статистической модели: выведены аналитические выражения, описывающие термически наведенного линзового эффекта, и разработана методика их расчетов. Установлены предельные тепловые нагрузки на активные элементы для эффективной работы лазеров.
4. Предложено конструкторское решение проблем двукратно активированных активных элементов Nd:Cr:YAG и Nd:Cr:GSGG, связанных с термическими эффектами, препятствующими созданию на их основе высокоэффективных лазеров с солнечной накачкой.
5. Впервые теоретически показана возможность эффективного преобразования энергии концентрированного потока солнечного излучения в энергию лазерного излучения, на малых параболических концентраторах и на линзах Френеля.
6. Предложена новая концепция для эффективного преобразования солнечной энергии в энергию лазерного излучения, основанная на использование внешних частотных преобразователей для преобразования частоты большого количества не поглощенных солнечных фотонов при накачке лазеров.
7. Основными преимуществами предложенной концепции является пониженные тепловые нагрузки на активную среду, возможность использования различных материалов для активной среды и преобразователя частоты, менее жесткие требования к тепловым свойствам (тепло-наведенное двойное лучепреломление, эффект линзы) преобразователя частоты, а также возможность независимого регулирования температуры в активной среде и преобразователе частоты.
8. Теоретически показано, что для генерации наносекундных импульсов при солнечной накачке можно использовать пассивные затворы на основе Cr4’:YAG, а для пикосекундных импульсов кристаллы GaAs.
9. Показаны возможность создания лазеров с солнечной накачкой с модуляцией добротности и пассивной синхронизацией мод на основе лазерных материалов Nd3’:Cr3’:GSGG и Nd3*:Cr3+:YAG с примесными ионами Сг4+ и возможность генерации последовательности импульсов в наносекундном диапазоне.
10. Впервые экспериментально показана возможность увеличения концентрации дефектов в кристалле GaAs при длительном допороговом (ниже интенсивности порога разрушения) облучении импульсным лазерным излучением.
11. Впервые теоретически показана возможность использования кристалла GaAs одновременно как насыщающего поглотителя и элемента отрицательной обратной связи в твердотельных лазерах. Установлено, что при соответствующей концентрации дефектных уровней, возможно осуществление как нелинейную ООС, так и насыщающее поглощение и генерация импульсов в пикосекундном диапазоне.


 

1-40 53 0

Существеный и дискретный спектр одной обобщенной модели Фридрихса

Шердор Латипов

Актуальность и востребованность темы диссертации. Многие научно-прикладные исследования, проводимые на мировом уровне, приводятся к исследованию обобщенных моделей Фридрихса, соответствующих системе с несохраняющимся числом частиц на решетке. Модель Бозе-Хаббарда, в частности, двухчастичные операторы Шредингера на решетке, используемые для описания существования устойчивых сложных объектов в упорядоченных средах, является теоретическим обоснованием экспериментального наблюдения и теоретической базой для применения. Поэтому развитие исследования операторов Шредингера, соответствующих системам частиц на решетке, и обобщенных моделей Фридрихса, которые встречаются в моделях физики твердого тела, а также квантовой теории поля и спектральной теории самосопряженных операторов, является одним из приоритетных направлений.
В нашей стране за годы независимости большое внимание уделялось и продолжает уделяться направлениям, имеющим фундаментальное и прикладное значения современного математического анализа. В частности, особое внимание было уделено исследованию моделей Фридрихса, соответствующих системам с сохраняющимся и несохраняющимся числом частиц. Значительные результаты были достигнуты по нахождения непрерывного спектра, собственных значений, появления и поглощения собственных значений, число собственных значений обобщенных моделей Фридрихса. Проведение научных исследований по приоритетным направлениям математических наук, на уровне международных стандартов по математике, физике, прикладной математике, обозначено основной задачей и направлением деятельности2. Развитие квантовой теории поля и спектральной теории линейных операторов играет важную роль в исполнении постановления.
В настоящее время в мире одной из важнейших задач математического анализа и его приложения является задача об исследовании спектров и резонансов самосопряженных операторов. Следует отметить, что эта задача имеет тесную связь с исследованием спектров и резонансов обобщенной модели Фридрихса, соответствующей системе, состоящей из не более чем двух частиц на решетке. В частности, в настоящее время актуальную роль играет определение обобщенной модели Фридрихса, соответствующей системе, состоящей из не более чем двух частиц на решетке, с помощью двухчастичного оператора Шредингера с контактным взаимодейтвием, как самосопряженный ограниченный оператор и исследование её спектральных свойств. В связи с этим реализация целевых научных исследований в следующих направлениях является одной из важных задач: описывать местонахождение существенного спектра обобщенной модели Фридрихса, соответствующей системе состоящей из не более чем двух частиц на решетке; устанавливать число собственных значений вне существенного спектра в зависимости от параметров оператора и размерности рассматриваемого пространства.
Эта диссертация, в определенной степени, служит осуществлению задач, обозначенных в Постановлениях Президента Республики Узбекистан №-ПП-916 «О дополнительных мерах по стимулированию внедрения инновационных проектов и технологий в производство» от 15 июля 2008 года, №-ПП-2789 «О мерах по дальнейшему совершенствованию деятельности Академии наук, организации, управления и финансирования научно-исследовательской деятельности» от 17 февраля 2017 года и №-УП-4947 «О стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан» от 8 февраля 2017 года а также в других нормативно-правовых актах по данной деятельности.
Целью исследования является изучение местонахождения существенного спектра и число собственных значений вне существенного спектра одной обобщенной модели Фридрихса, соответствующей системе, состоящей из не более чем двух частиц на решетке, в зависимости от параметров оператора.
Научная новизна исследования состоит в следующем:
Изучено местоположение существенного спектра одной обобщенной модели Фридрихса, соответствующей системе, состоящей из не более чем двух частиц на решетке, определенной с помощью операторов рождения и уничтожения, а также двухчастичного дискретного оператора Шредингера с контактным взаимодействием и взаимодействием на соседних узлах.
Показано существование по крайней мере одного собственного значения вне существенного спектра одной обобщенной модели Фридрихса, ассоциированной системе, состоящей из не более чем двух частиц на одномерной и двухмерной решетках, определенной с помощью операторов рождения и уничтожения, а также двухчастичного дискретного оператора Шредингера с контактным взаимодействием.
Установлено наличие или же, отсутствие собственного значения вне существенного спектра, обобщенной модели Фридрихса, ассоциированной системе, состоящей из не более двух частиц на решетке размерности не меньше трех, определенной с помощью операторов рождения и уничтожения, а также двухчастичного дискретного оператора Шредингера с контактным взаимодействием, в зависимости от параметров оператора.
Доказано существование по крайней мере одного собственного значения вне существенного спектра, и наличие или отсутствие второго собственного значения одной обобщенной модели Фридрихса, ассоциированной системе, состоящей из не более двух частиц на одномерной и двухмерной решетках, определенной с помощью операторов рождения и уничтожения, а также двухчастичного дискретного оператора Шредингера, с контактным взаимодействием и взаимодействием на соседних узлах, в зависимости от параметров оператора.
Заключение
Данная диссертация посвящена исследованию существенного и дискретного спектров модели Фридрихса, соответствующей системе, состоящей из не более двух частиц.
Основные результаты исследования состоят в следующем:
1. Найдено местонахождение существенного спектра одной обобщенной модели Фридрихса, соответствующей сестеме, состоящей из не более двух частиц на решетке, взаимодействующей с помощью операторов рождения и уничтожения, двухчастичного оператора Шредингера, с контактным потенциалом и с взаимодействием в соседних узлах.
2. Установлено, что существует по крайней мере одно собственное значение вне существенного спектра одной обобщенной модели Фридрихса, соответствующей системе, состоящей из не более двух частиц на одномерной и двухмерной решетках, взаимодействующей с помощью двухчастичного оператора Шредингера, с контактным потенциалом.
3. Установлено наличие или же, отсутсвие собственного значения вне существенного спектра, обобщенной модели Фридрихса, ассоциированной системе, состоящей из не более двух частиц на решетке размерности не меньше трех, взаимодействующих с помощью двухчастичного оператора Шредингера с контактным взаимодействием, в зависимости от параметров оператора.
4. Доказано существование по крайней мере одного собственного значения вне существенного спектра, и наличие или отсутствие второго собственного значения одной обобщенной модели Фридрихса, ассоциированной системе, состоящей из не более двух частиц на одномерной и двухмерной решетках, взаимодействующих с помощью операторов рождения и уничтожения, двухчастичного оператора Шредингера, с контактным взаимодействием, и взаимодействием на соседних узлах, зависимости от параметров оператора.
5. Установлены, что собственные значения и соответствующие собственные векторы рассматриваемого оператора, являются аналитическими функциями квазиимпульса.
Полученные выводы о собственных функций обобщенной модели Фридрихса, могут быть использованы при исследовании качественных свойств экспериментальных наблюдений и численных вычислений в физике твердого тела и квантовой механики.

150-151 73 0

Сузувчи насадкалар иштирокида пахта мойини дезодорациялаш жараёнини оптималлаштириш

С Султанов , Д Самижонов, О Нурдинбоева

Пахта мойини cузувчи насадкалар иштирокида дезодорациялаш жараёнини компьютерда моделлаштириш натижалари ишлаб чиқариш ҳаражатлари минимал бўлган ҳолатларда юқори сифатли, инсон организми учун безарар пахта мойи ишлаб чиқаришнинг оптимал шароитларини тавсия қилиш имконини беради.

164-167 78 0

Сув ва газ конденсатининг иссиқлик-физик кўрсатгичлари

А Хурмаматов , О Исмаилов , Р Юсупов, Д Исаматова

Қувурли қурилмаларда буғларни конденсациялаш жараёнини самарали ташкил этиш учун вақт ва қувурдаги конденсацияланиш юзаси бўйича оқимнинг ҳарорати, босими ва иссиқлик-физик хоссалари каби технологик параметрларни ҳисобга олиш керак бўлади. Ушбу технологик параметрларни конденсацияланиш жараёнига таъсирини ўрганиш саноатда ишлатиладиган конденсация қурилммаларини иссиқлик самарадорлиги юқори оптимал дизайнини ишлаб чиқишга ёрдам беради [1-4]

1-76 118 0

Структурная теория конечномерных комплексных алгебр лейбница и классификация нильпотентных супералгебр лейбница

Аброр Худойбердиев

Актуальность и востребованность темы диссертации.
Алгебраические средства весьма полезны при исследовании элементарных частиц в квантовой механике, свойств твердого тела и кристаллов, при анализе модельных задач экономики, в задачах популяционной биологии и т.д. Так как ассоциативные алгебры, задающиеся определенным тождеством, начаты рассмотривашья после выявления свойства замкнутости относительно обычного умножения квадратных матриц, то их дальнейшее интенсивное развитие привело к созданию теории альтернативных, лиевых, Йордановых алгебр, которые тесно переплетены между собой и имеют многочисленные связи с различными областями математики. Алгебры Лейбница являются обобщениями алгебр Ли, и поэтому многие свойства, справедливые для алгебр Ли, продолжаются на случай алгебр Лейбница. Одним из приоритетных направлений исследований, в этой области, является доказательство аналогов теорем из теории алгебр Ли для алгебр Лейбница и детальное изучение свойств, присущих не Лиевым алгебрам Лейбница.
Из классической теории алгебр Ли известно, что произвольная конечномерная алгебра Ли над полем характеристики нуль разлагается в полупрямую сумму максимального разрешимого идеала и её полупростой подалгебры. В свою очередь конечномерные алгебры Лейбница также разлагаются в полупрямую сумму максимального разрешимого идеала и полупростой алгебры Ли. Исследование разрешимых алгебр с нильрадикалами специальных типов связано с различными моделями физики. Таким образом, аналогично случаю алгебры Ли, изучение разрешимых алгебр Лейбница с заданными нильрадикалами является актуальной задачей.
Напомним, что нильпотентные алгебры Ли являются разрешимыми алгебрами специального типа. В связи с тем, что описание нильпотентных алгебр Ли представляется необозримой задачей, то их изучение должно проводится с дополнительными ограничениями. В частности, при изучении нильпотентных алгебр одним из основных ограничений является ограничение на индекс нильпотентности. Следует отметить, что максимальный нильиндекс для алгебры Ли совпадает с размерностью самой алгебры, и такие алгебры получили название филиформных алгебр. Несмотря на то, что филиформные алгебры Лейбница в классе нильпотентных алгебр имеют относительно простое ограничение, они имеют достаточно сложную структуру, которую удобно исследовать с наложением условия градуирования. Эффективность максимальной градуировки обусловлена тем, что она даёт максимально точную информацию о структурных константах в таблице умножения алгебры.
Понятия вырождения, сжатия и деформации алгебры появились из физики. Например, сжатие в алгебре Ли с физической точки зрения означает процесс при котором одна физическая модель получается из другой пределом при воздействии группы инвариантов, в то время как, деформации характеризуются локальным поведением в малой окрестности многообразия объектов заданного типа. Таким образом, изучение деформаций алгебр важно при исследовании локальных геометрических свойств многообразий. В силу того, что алгебраическое многообразие есть объединение конечного числа неприводимых компонент и замыкание орбит жестких алгебр дает неприводимые компоненты многообразия, то нахождение жестких алгебр представляет собой определенный интерес при исследовании свойств конечномерных алгебр с геометрической точки зрения. Основной причиной востребованности исследований, связанных с тематикой настоящей диссертации, является тесная связь алгебр Лейбница и их когомологических свойств с проблемами Йордановых алгебр, алгебр Ли и других их обобщений.
Мотивация изучения другого обобщения алгебр Ли - супералгебр Ли возникла из свойств суперсимметрии в математической физике. Теория супералгебр Ли зарекомендовала себя как универсальный объект в современной алгебре. Так как супералгебры Лейбница обобщают не только алгебры Лейбница, но и супералгебры Ли, то, естественно, их изучение должно проходить в некоторой степени параллельно исследованиям данных многообразий. Аналогично алгебрам Лейбница, изучение конечномерных нильпотентных супералгебр Лейбница с максимальным индексом нильпотентности и супералгебр Лейбница, имеющих индекс нильпотентности, равный размерности самих супералгебр, является актуальной проблемой.
Целью исследования является изучение структурной теории комплексных конечномерных алгебр Лейбница и их дифференцирований, дальнейшее развитие теории вырождений и деформаций неассоциативных алгебр, а также описание нильпотентных супералгебр Лейбница.
Научная новизна исследования состоит в следующем:
получена характеризация нильпотентности конечномерной алгебры Лейбница в терминах Лейбницевых дифференцирований;
классифицированы филиформные алгебры Лейбница, не являющиеся характеристически нильпотентными, и n-мерные филиформные алгебры Лейбница длины п-1;
построен пример, показывающий, что классический результат о разложении полупростой алгебры Ли в прямую сумму простых идеалов не является верным для алгебр Лейбница;
получено полное описание четырехмерных комплексных алгебр Лейбница и классифицированы пятимерные комплексные разрешимые алгебры Лейбница с трехмерным нильрадикалом;
описаны с точностью до изоморфизма разрешимые алгебры Лейбница, нильрадикал которых является прямой суммой нуль-филиформных идеалов;
классифицированы все алгебры уровня один и алгебры уровня два в многообразиях конечномерных комплексных ассоциативных, Йордановых и лиевых алгебр;
описаны вторые группы когомологий нуль-филиформных алгебр Лейбница и получено описание инфинитезимальных деформаций естественным образом градуированных филиформных алгебр Лейбница;
описаны все супералгебры Лейбница с нильиндексом n+m, и доказано, что кроме нуль-филиформных и филиформных супералгебр Лейбница и супералгебр Лейбница, имеющих характеристическую последовательность (n I т-1, 1), все остальные супералгебры Лейбница имеют нильиндекс меньше, чем n+m.
Заключение
1. Выявлены свойства некоторых полупростых алгебр Лейбница и доказано, что для алгебр Лейбница аналог классического результата о разложении полупростой алгебры Ли в прямую сумму простых алгебр Ли не верен.
2. Изучено свойство нильпотентности конечномерных алгебр Лейбница. Доказано, что конечномерная алгебра Лейбница нильпотентна тогда и только тогда, когда существует невырожденное Лейбницево дифференцирование.
3. Классифицированы филиформные алгебры Лейбница, не являющиеся характеристически нильпотентными, и комплексные n-мерные филиформные алгебры Лейбница длины п-1.
4. Получено полное описание, с точностью до изоморфизма, четырехмерных комплексных алгебр Лейбница и классифицированы пятимерные комплексные разрешимые алгебры Лейбница с трехмерным нильрадикалом.
5. Получено описание разрешимых алгебр Лейбница, нильрадикал которых является прямой суммой нуль-филиформных идеалов.
6. Приведены результаты, касающиеся вырождений разрешимых алгебр Лейбница. А именно, доказано, что если разрешимая алгебра вырождается в другую, то размерность нильрадикала предельной алгебры не меньше чем размерность нильрадикала заданной разрешимой алгебры.
7. Изучены алгебры, которые располагаются в нижних уровнях в многообразиях алгебр. Получено полное описание алгебр уровня один и классифицированы алгебры уровня два в многообразиях конечномерных комплексных ассоциативных, Йордановых и лиевых алгебр.
8. Изучены инфинитезимальные деформации алгебр Лейбница. А именно, описана вторая группа когомологий нуль-филиформных алгебр Лейбница. Доказано, что замыкание орбит всех однопорожденных алгебр Лейбница является неприводимой компонентой многообразия комплексных конечномерных алгебр Лейбница.
9. Получено описание инфинитезимальных деформаций естественным образом градуированных филиформных алгебр Лейбница.
10. Классифицированы все супералгебры Лейбница с нильиндексом n+m, и доказано, что кроме нуль-филиформных и филиформных супералгебр Лейбница и супералгебр Лейбница, имеющих характеристическую последовательность (n | m-1, 1), все остальные супералгебры Лейбница имеют нильиндекс меньше, чем n+m.
Работа носит теоретический характер. Результаты и методы, представленные в диссертации, могут быть использованы при исследованиях других многообразий алгебр и супералгебр, в теории категорий, в изучении алгебр с различными типами градуировок, вычислении групп когомологий и гомологий, а также при изучении различных процессов теоретической физики.

1-80 71 0

Структура легких ядер в рамках потенциальных моделей

Эргаш Турсунов

Актуальность и востребованность темы диссертации. В настоящее время прилагаются большие усилия для понимания структуры нейтроноизбыточных гало-ядер 6Не, "Li, "Вс, |9С, 31Ne и др. Эти ядра обладают необычными свойствами, такими как малая энергия связи и большая протяженность одно- и двухнейтронных орбиталей с малыми угловыми моментами (1=0,1). Обычно эти ядра моделируются как кор плюс несколько нейтронов. Кроме того, ни одна из двухчастичных подсистем трехчастичных гало-ядер 6Не, "Li, 14Вс не связана - свойство, присущее Борромейским системам. Наряду с такими статическими характеристиками гало-ядер, как энергия и зарядовый радиус, большой интерес представляют процессы бета-распада и электромагнитных переходов в двух- и трехчастичные континуум-каналы. Данные процессы дают ценную информацию о внутренней структуре и гало-свойствах этих ядер, проявляющихся в изучаемых процессах, поскольку рассматриваемые переходы происходят именно в гало-частях этих систем. Более того, имеются экспериментальные данные по процессам бета-переходов гало-ядер 6Не и "Li в двухчастичные дейтронные континуум-каналы, которые требуют тщательного теоретического анализа. Бета-переходы однонейтронных гало-ядер "Вс, |9С, 3lNc в двухчастичные кор плюс протон континуум-каналы также могут давать информацию о новых гало-свойствах этих систем в дополнение к их статическим характеристикам.
Среди гало-ядер особо выделяется ядро Li, отличающееся от других ядер тем, что дополнительно может распадаться на трехчастичный 9Ь1+протон+нейтронный континуум-канал. Так как этот переход представляет собой довольно сложный процесс, теоретическая модель позволит получить ценную информацию об изучаемом процессе и трехчастичной структуре гало-ядра "Li.
Первое возбужденное состояние ядра 6Li является изобар-аналоговым состоянием гало-ядра 6Не. Благодаря процессу Ml-перехода данного состояния в дейтронный континуум-канал можно получить информацию о его гало-свойствах, аналогичных свойствам ядра 6Не. Установленные при этом оценки для ширины Ml-перехода могут быть сопоставлены с имеющимися экспериментальными данными. Данный процесс дополнительно может быть использован при изучении эффектов нарушения сохранения четности в сильном взаимодействии.
Модели ядро-ядерного взаимодействия, содержащие запрещенные состояния в низших волнах, предложены еще в 70-е годы прошлого столетия для адекватного учета принципа Паули в качестве альтернативы к потенциальным моделям с отталкивающим кором на малых расстояниях. Они имеют микроскопическое обоснование, т.е. опираются на нуклонные степени свободы. Однако роль этих запрещенных состояний в структуре ядра до сих пор не изучена надлежащим образом. Особенно важен этот вопрос для ядер, содержащих несколько альфа-кластеров. Исключение составляет Московская модель нуклон-нуклонного потенциала с запрещенными состояниями в низших волнах. Ее свойства в трехнуклонных ядрах изучены достаточно подробно. С другой стороны, роль запрещенных состояний в Московской модели совсем другая: она связана с кварковой структурой нуклона. А в легких ядрах, состоящих из нескольких ядерных кластеров, модели с запрещенными состояниями введены исключительно для адекватного учета принципа Паули, которые стали особенно актуальными в связи с открытием гало-структуры некоторых легких ядер. Изучение гало свойств легких ядер в электромагнитных и бета-процессах с использованием двух альтернативных потенциальных моделей, с корами и с запрещенными состояниями, поможет выяснить особые свойства этих моделей.
Ядра, состоящие из нескольких альфа-кластеров, играют исключительно важную роль в астрофизике. Хотя две альфа-частицы не связаны, ядра из трех (12С) и четырех (16О) альфа-кластеров обладают большими энергиями связи, поэтому принадлежат к классу Борромейских ядер. Для таких ядер особенно остро стоит проблема получения реалистических волновых функций как связанных, так и континуум-состояний, которые можно применять для расчета сечения астрофизических реакций синтеза. С другой стороны, в последнее время изучение структуры этих ядер стало еще более актуальным в связи с предсказанием существования «альфа-конденсации».
Развиваемые в диссертации модели легких ядер и получаемые на их основе результаты крайне важны для оптимального управления термоядерными реакциями в плазме d+6Li, происходящими с образованием легких ядер 3Н, 3Нс, 4Не, 7Li и 7Ве. Неопределенности в дифференциальном сечении реакций сильно влияют на кинетику термоядерного реактора, поэтому для оптимального управления этими процессами необходимо развивать теоретические модели с высокой точностью. Вариационные методы на основе гауссового и Лагранж-меш базисов необходимы для расчета волновых функций, которые используются для оценки скоростей указанных реакций с высокой точностью.
Целью исследования является выяснение особенностей потенциальной модели межкластерного взаимодействия для связанной и континуум-структуры легких ядер и для описания процессов с их участием при низких энергиях.
Научная новизна диссертационного исследования:
впервые показана сверхчувствительность энергий компактных основного 0' и первого возбужденного 2' состояний ядра 12С к описанию запрещенных принципом Паули аа-состояний, которая приводит к появлению так называемых «почти запрещенных состояний» в трехчастичном функциональном пространстве;
впервые R-матричный подход развит в комбинации с пропагатор-методом для изучения трехчастичной континуум-структуры легких ядер 6Нс и |4Ве в методе гиперсферических гармоник на Лагранж-меш базисе; показано, что для достижения сходимости результатов необходимо сшивать волновую функцию с асимптотикой на очень больших (примерно 1000 фм) расстояниях; рассчитаны диагональные и собственные фазовые сдвиги трехчастичной матрицы столкновения, предсказано существование нового резонанса |4Ве(2+) около ЕВОЗ=3.4 МэВ;
получены теоретические оценки для вероятности бета-распада гало-ядра 6Не в a+d континуум-канал за единицы времени и энергии; впервые показано, что для воспроизведения данных крайне необходимо использовать микроскопически обоснованные ad-потенциалы с запрещенным состоянием в S-волне, воспроизводящие фазовые сдвиги и энергии основного состояния; показано также, что сходимость матричных элементов перехода требует знания вольновых функций вплоть до 30 фм и компоненты гипермомента вплоть до К=24; показано, что гало-эффекты играют важную роль при описании процесса из-за сильного взаимного подавления внутренних и внешних частей матричных элементов;
впервые получены теоретические оценки для вероятности Ml-перехода изобар-аналогового состояния 6Li(0’) в а+ d континуум-канал за единицы времени и энергии; показано, что только при использовании потенциала с запрещенным состоянием интегральная ширина перехода 0.9 мэВ хорошо согласуется с результатами предыдущих упрощенных вычислений; показано также, что сходимость результатов обусловливает брать границу эффективного интеграла 25-30 фм, а компоненты гипермомента вплоть до К=20;
впервые получены теоретические оценки для вероятности бета-перехода гало-ядра "Li в 9Li+d континуум-канал за единицы времени и энергии, полностью воспроизводящие новые данные; показано, что в этом случае основную роль играет резонанс в S-волне в системе 9Li+d при энергии около 0.7 МэВ независимо от того, используется потенциал с кором или с запрещенными состояниями; 9Li+d-пoтeнциaл, который воспроизводит этот резонанс, хорошо описывает форму и абсолютные значения вероятности перехода с помощью поглощающего мнимого члена из-за открытых каналов распада;
впервые получены теоретические оценки для вероятностей бета-перехода гало-ядра "Li в 9Li+p+n трехчастичный континуум-канал за единицы времени и энергии;
впервые получены теоретические оценки для вероятностей бета-распадов однонейтронных гало-ядер "Вс, 19С и 31Ne в двухчастичные континуум-каналы в рамках кластерной модели; показано, что вероятности бета-переходов сильно чувствительны к энергии отделения валентного нейтрона.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Показана сверхчувствительность энергий компактных основного 0' и первого возбужденного 2’ состояний ядра 12С к описанию запрещенных принципом Паули аа-состояний.
2. Впервые R-матричный подход развит для изучения трехчастичной континуум-структуры легких ядер в методе гиперсферических гармоник на Лагранж-меш базисе с применением пропагатор-техники. Установлено, что R-матрицу, рассчитанную на границе внутренней области, нужно продолжать вплоть до больших расстояний (около 1000 фм), где волновая функция сшивается с асимптотикой. Метод был применен к анализу трехчастичной континуум-структуры гало-ядер 6Не и |4Вс. Рассчитаны диагональные и собственные фазовые сдвиги трехчастичной матрицы столкновения, предсказано существование нового резонанса |4Ве(2+) при ЕВОЗ=3.4 МэВ.
3. Показано, что для воспроизведения данных по бета-распаду гало-ядра 6Не в a+d континуум-канал крайне необходимо использовать микроскопически обоснованные ad-потенциалы с запрещенным состоянием в S-волне, воспроизводящие фазовые сдвиги и энергии основного состояния. В этом случае вклады внутренних и гало-компонент Гамов-Теллеровских матричных элементов почти полностью подавляют друг друга, в результате суммарная вероятность перехода строго занижена в соответствии с экспериментом.
4. Метод гиперсферических гармоник на Лагранж-меше применен к изучению процесса Ml-перехода изобар-аналогового состояния 6Li(0 ) в основное состояние 6Li(l+) и a+d континуум-канал в трехчастичном формализме. Теоретическая оценка 7.49 эВ для ширины Ml-перехода в основное состояние хорошо согласуется с экспериментальным значением 8.19+0.19 эВ, а оценка магнитного момента ядра 6Li ц=0.86 в единицах ядерного магнетона слегка превышает экспериментальное значение 0.82. Получены теоретические оценки для вероятности Ml-перехода изобар-аналогового состояния 6Li(0+) в a+d континуум за единицы времени и энергии. Интегральная ширина перехода 0.9 мэВ хорошо согласуется с результатами предыдущих упрощенных вычислений. Показано, что изобар-аналоговое состояние 6Li(0+), как и ядро 6Не, имеет ярко выраженную гало-структуру.
5. Получены теоретические оценки для вероятности бета-перехода гало-ядра 11 Li в 9Li+d континуум-канал за единицы времени и энергии, полностью согласующиеся с новыми экспериментальными данными. Найдено, что в этом случае основную роль играет резонанс в S-волне в системе 9Li+d при энергии около 0.7 МэВ, независимо от того, используется ли потенциал с кором или с запрещенными состояниями. При этом гало-компоненты строго доминируют над внутренними компонентами. Для интегральной вероятности процесса полученная оценка 7.3 Е-3 с'1 находится внутри коридора ошибок экспериментальных данных 8.8+1.9 Е-3 с'1 в области энергии Е > 0.2 МэВ.
6. Получены теоретические оценки для коэффициента ветвления (вероятности) уникального бета-перехода гало-ядра "Li в 9Li+p+n трехчастичный континуум-канал в рамках кластерной потенциальной модели. Разумные оценки для коэффициента ветвления и энергетического распределения распада получены с помощью модифицированной кулоновской волновой функции, которая имитирует реальную волновую функцию. Полученные оценки для коэффициента ветвления находятся в интервале 0.8Е-10 - 2.2Е-10, которые намного меньше, чем для бета-распада ядра 6Не в дейтронный канал (2.6 ±1.3)Е-6. Причиной малости коэффициента ветвления для первого процесса является малое Q-значение, которое сильно ограничивает фазовое пространство. Полная вероятность бета-перехода имеет порядок 1O'S с'1.
7. Получены теоретические оценки для вероятностей бета-распада однонейтронных гало-ядер иВе, |9С и 31Ne в двухчастичные континуум-каналы в рамках кластерной потенциальной модели. Для интегральной вероятности бета-перехода гало-ядра "Вс в "’Вс+р континуум-канал получена оценка 1.5Е-9 с'1, а для ядра |9С - 2.7Е-12 с'1. Соответствующие коэффициенты ветвления равны З.ОЕ-8 для ядра 11 Вс и 1.8Е-13 - для ядра |9С. Полная вероятность бета-перехода ядра 3lNc в 30Ne+p континуум-канал может варьировать от О до 10'6 с'1 в зависимости от значения энергии отделения валентного нейтрона, которое в настоящее время плохо определено из эксперимента. Для энергии отделения в интервале 0.25 - 0.35 МэВ полная вероятность перехода оценивается в З.ЗЕ-1О с’1, которая приводит к оценке 1.6Е-12 для коэффициента ветвления.
Главный итог проведенных исследований сводится к тому, что развитые в данной работе потенциальные модели могут не только адекватно описать существующие экспериментальные данные в области низкоэнергетической ядерной физики, но и предсказать новые свойства легких ядер, если параметры моделей выбираются из условия согласования с микроскопическими свойствами легких ядер.