Выпуск 13/2008

Научно-исследовательское издание «Труды РФЯЦ-ВНИИЭФ»

ISBN 5-9515-0074-5

РАЗДЕЛ 1. ПРИКЛАДНЫЕ ЗАДАЧИ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ

УДК 514.83; 539.1.01
НЕКОТОРЫЕ СЛЕДСТВИЯ КОНФОРМНО-ИНВАРИАНТНОГО ОБОБЩЕНИЯ УРАВНЕНИЙ ЭЙНШТЕЙНА¹⁾
М. В. Горбатенко
РФЯЦ-ВНИИЭФ

¹⁾ Сокращенная версия статьи M. V. Gorbatenko. Some Consequences of the Conformally Invariant Generalization of Einstein’s Equations // General Relativity and Gravitation. 2005. Vol. 37, No 1. P. 81–98.

Рассматриваются новые возможности в решении проблем общей теории относительности, возникающих при конформно-инвариантном обобщении уравнений Эйнштейна. Приводятся свойства конформно-инвариантных уравнений и их решений:
1) задача Коши ставится без связей на данные Коши;
2) допускаются решения с разрывами на пространственноподобных гиперповерхностях;
3) появляется сохраняющийся вектор тока;
4) появляется новая функция состояния, аналогичная энтропии;
5) калибровочный вектор и λ-член могут быть проинтерпретированы в терминах степеней свободы частиц со спином 1/2.
Представлено краткое описание этих свойств и возможных способов их использования для решения проблем общей теории относительности

УДК 533.9
ФИЗИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА В ОПЕРАЦИИ "МОРСКАЯ ЗВЕЗДА"
В. А. Жмайло, И. М. Анисина, В. Г. Будников, Е. C. Гаврилова, Л. И. Дегтяренко, Е. А. Лисенкова, И. Г. Новиков, А. И. Панов, И. В. Соболев, С. С. Соколов, Ю. В. Янилкин
РФЯЦ-ВНИИЭФ

Представлена физическая модель образования и движения плазмы при ЯВ в разреженной атмосфере и ее взаимодействия с геомагнитным полем ("многопотоковое" МГД-приближение). Описаны дву- и трехмерные численные методики расчетов по данной модели, представлены результаты расчетов для ЯВ в операции "Морская звезда". Результаты сравниваются с соответствующими данными этого опыта.

РАЗДЕЛ 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

УДК 519.6+618.3
МОДЕЛИРОВАНИЕ СОВМЕСТНОГО ПЕРЕНОСА НЕЙТРОНОВ И ГАММА-КВАНТОВ МЕТОДОМ МОНТЕ-КАРЛО
Е. В. Артемьева, В. В. Баканов, Е. Н. Донской, В. А. Ельцов, А. К. Житник, А. Н. Залялов, Н. В. Иванов, С. П. Огнев, А. Б. Ронжин, В. И. Рослов, Т. В. Семенова
РФЯЦ-ВНИИЭФ

Рассматриваются подходы, используемые во ВНИИЭФ к моделированию переноса нейтронов и гамма-квантов на стандартных (с поверхностным описанием границ областей) и сеточных геометриях. Дается краткая информация о программе TDMCC, предназначенной для решения динамических задач работы водных реакторов

УДК 519.6
МЕТОДИКА РАМЗЕС-КП ДЛЯ РАСЧЕТА ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДВИЖЕНИЙ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ТЕПЛОПРОВОДНЫХ СРЕД В ЭЙЛЕРОВО-ЛАГРАНЖЕВЫХ КООРДИНАТАХ
А. Н. Быков, В. А. Веселов, Б. Л. Воронин, А. М. Ерофеев
РФЯЦ-ВНИИЭФ

Представлено описание методики РАМЗЕС-КП, предназначенной для расчета пространственных движений многокомпонентных теплопроводных сред в эйлерово-лагранжевых координатах на параллельных вычислительных системах с распределенной памятью

УДК 519.6
МЕТОДИКА РЕШЕНИЯ ДВУМЕРНОГО УРАВНЕНИЯ ПЕРЕНОСА НА НЕРЕГУЛЯРНЫХ МНОГОУГОЛЬНЫХ СЕТКАХ
А. Н. Москвин, В. А. Шумилин
РФЯЦ-ВНИИЭФ

Для решения двумерного уравнения переноса построена консервативная конечно-разностная схема на многоугольных пространственных сетках. Разностная схема строится в два этапа. На первом этапе промежуточные значения неизвестной функции в счетной ячейке находятся путем приближенного решения уравнения переноса вдоль характеристик. На втором этапе из уравнения баланса в ячейке находится корректирующий множитель, и все полученные значения неизвестной функции умножаются на этот множитель. Разработаны экономичные алгоритмы, реализующие метод бегущего счета на пространственных сетках, элементами которых являются произвольные многоугольники. Действенность методики иллюстрируется численными расчетами

УДК 519.6
РЕШЕНИЕ МНОГОМЕРНЫХ ЗАДАЧ МЕХАНИКИ СПЛОШНЫХ СРЕД НА НЕСТРУКТУРИРОВАННЫХ ЛАГРАНЖЕВЫХ СЕТКАХ
С. С. Соколов, И. Д. Софронов, В. В. Рассказова, О. И. Бутнев, А. И. Панов, В. Н. Мотлохов, Б. М. Жогов, С. Г. Волков, А. А. Воропинов, И. Г. Новиков, В. А. Пронин, И. В. Соболев, А. В. Ялозо
РФЯЦ-ВНИИЭФ

Рассматриваются вопросы о возможности применения неструктурированных лагранжевых сеток для решения многомерных задач механики сплошных сред с большими сдвиговыми деформациями и вихревыми течениями. Приводится краткое описание трех численных методик, базирующихся на методе конечных разностей, для решения задач механики сплошных сред на многогранных неструктурированных лагранжевых сетках. Приводятся примеры численных расчетов модельных задач

РАЗДЕЛ 3. ЭЛЕКТРОФИЗИКА

УДК 537.5; УДК 531.594.22
РАСЧЕТ ГИГАНТСКОГО ВОСХОДЯЩЕГО АТМОСФЕРНОГО РАЗРЯДА, СОПУТСТВУЮЩИХ ОПТИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ И ПРОНИКАЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ. I. ЧИСЛЕННАЯ МОДЕЛЬ
Л. П. Бабич, А. Ю. Кудрявцев, М. Л. Кудрявцева, И. М. Куцык
РФЯЦ-ВНИИЭФ

Разработана двумерная численная модель гигантских восходящих атмосферных разрядов в самосогласованном электрическом поле. Учитывается кинетика вторичных электронов низких энергий и ионов, нарабатываемых в процессе развития лавины релятивистских электронов, фоновых электронов и ионов. Модель отличается многогрупповым описанием кинетики релятивистских электронов и детальным описанием кинетики оптического излучения

УДК 537.5; УДК 531.594.22
РАСЧЕТ ГИГАНТСКОГО ВОСХОДЯЩЕГО АТМОСФЕРНОГО РАЗРЯДА, СОПУТСТВУЮЩИХ ОПТИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ И ПРОНИКАЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ. II. РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Л. П. Бабич, А. Ю. Кудрявцев, М. Л. Кудрявцева, И. М. Куцык
РФЯЦ-ВНИИЭФ

Выполнено численное моделирование гигантских восходящих атмосферных разрядов. Рассчитанные яркость, цвет и эволюция флуоресценции над грозовым облаком согласуются с данными натурных наблюдений высотных оптических явлений Blue Jets и Red Sprites. Рассчитаны характеристики импульсов жесткого гамма-излучения и нейтронов, генерируемых восходящими разрядами

УДК 537.5; УДК 531.594.22
ИСТОЧНИК УБЕГАЮЩИХ ЭЛЕКТРОНОВ В ПОЛЕ ГРОЗОВОГО ОБЛАКА, ОБУСЛОВЛЕННЫЙ КОСМИЧЕСКИМ ИЗЛУЧЕНИЕМ
Л. П. Бабич, Е. И. Бочков, И. М. Куцык
РФЯЦ-ВНИИЭФ

Вычислена объемная скорость генерации вторичных электронов, порождаемых космическим излучением в атмосфере Земли и способных ускоряться в электрическом поле грозового облака, как функция высоты над уровнем моря. Полученную функцию рекомендуется использовать в качестве источника при численном моделировании пробоя атмосферы в грозовых полях с участием лавин релятивистских убегающих электронов. Показано, что ионизация атмосферы космической частицей с энергией 10¹⁶ эВ недостаточна для инициирования молнии