Национальная академия наук Украины

Национальний научний центр "Харковский физико-технический институт"

Институт физики высоких энергий и ядерной физики

ОТДЕЛ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ЯДЕРНО-ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ ОТДЕЛА, ПРОФЕССОР М.А. ХАЖМУРАДОВ

Тел./факс: (057) 3356846

E-mail: khazhm@kipt.kharkov.ua

  Отдел математического моделирования и исследования ядерно-физических процессов был создан на базе лаборатории автоматизированных систем проектирования (САПР) в 1993 году.
  Созданный для развития методов расчета с использованием математического и имитационного моделирования отдел в результате своей деятельности выполнил большое количество работ по моделированию ядерно-физических процессов и обработки экспериментальных данных. Разрабатываемые методы также применяются для решения прикладных задач в различных областях физики твердого тела, физики плазмы, энергетики и медицины. Ниже приводится далеко неполный перечень задач, решением которых сотрудники отдела занимались в последнее время.

Основные направления научной деятельности

1. Применение методов математического моделирования для создания экспериментальных установок и исследования ядерно-физических процессов (рис.1).
2. Разработка эффективных моделей и методик для оценки воздействия на окружающую среду объектов, представляющих радиационную опасность, в том числе хранилищ отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) и устройств для его транспортировки, контейнеров для ОЯТ и радиоактивных отходов различного типа (рис.2).
3. Математические методы для диагностики и прогнозирования состояния объектов ядерной энергетики (рис.3).
4. Разработка эффективных моделей и методик применения современных радиационных технологий в медицине для наработки медицинских изотопов, лечения и диагностики раковых заболеваний и обеспечения радиационной и экологической безопасности функционирования ядерных медицинских установок. (рис. 4,5,6).
5. Разработка систем охлаждения/кондиционирования для компактного модуля литий-ионной батареи (рис.7).
6. Разработка эффективных методик для обеспечения радиационной и ядерной безопасности проектируемых ядерных установок нового поколения, и других объектов, представляющих радиационную опасность. (рис.8).
7. Разработка эффективной методики нейтронной и гамма радиографии для обнаружения боеприпасов и неразрушающего контроля твердотопливных ускорителей с истекающими сроками гарантированного хранения (рис.9).
8. Разработка теоретических методов функционирования и математическое моделирование высокоэффективных детекторов ядерных излучений на основе новейших полупроводниковых и сцинтилляционных материалов для применения в научных исследованиях и ядерной медицине.
9. Разработка математических моделей, методов и технологий имитационного моделирования тороидальных магнитных систем.
10. Применение методов математического моделирования для исследования теплового режима поверхности при осаждении покрытий.
11. Разработка эффективной методики локализации несанкционированного доступа к трубопроводу газового конденсата и нефтепродуктов нейтронно-ядерным методом.
12. Математическое моделирование роботизированной парашютной системы в управляемом полете.
13. Разработка методики определения эффективности очистки адсорбента, применяемого в системах вентиляции и очистки воздуха на АЭС Украины, от метилйодида с применением нерадиоактивных материалов.
14. Разработка методики измерения эффективности высокоэффективных воздушных (аэрозольных) фильтров, установленных на системах вентиляции АЭС, при регламентных проверках.

    Сотрудники отдела выполнили более 100 научно-исследовательских работ. По результатам исследований, проводимых в отделе, опубликовано более 400 научных работ в отечественных и зарубежных научных журналах, получено 7 патентов, защищено 5 кандидатских диссертаций. В настоящее время в числе сотрудников 1 доктор техн. наук, 5 кандидатов физ.-мат. наук, 2 кандидата техн. наук.

Основные публикации за последние 5 лет

1. D.V.Fedorchenko, A.Tsechanski Photoneutronic aspects of the molybdenum-99 production by means of electron linear accelerators // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms Volume 438, 1 January 2019, Pages 6- 13

2. V.G. Rudychev, Y.V. Rudychev, M.O. Azarenkov, I.O. Girka Efficiency of the dose rate calculation by Monte-Carlo method and point kernel method when handling radioactive waste // Problems of atomic science and technology, 2018, №.2(114). Series: Physics of Radiation Effect and Radiation Materials Science (112), p. 63-69

3. G. Hoff, V. Denyak, H.H. Schelin, S.A. Paschuk Validation of Geant4 on proton transportation for thick absorbers: study case based on 1Tschalär experimental data. // IEEE Transactions on Nuclear Science, v. 64, No. 2, p.745-771 (2017)

4. Morokhovskii V.L. All Types of Coherent Radiations, which Arise in the Collision of Relativistic Electrons with Crystal // Problems of Atomic Science and Technology. Series: Nuclear Physics Investigations, Issue 64. – 2015, N3(97). – P.109-122

5. Dikiy N.P., Dovbnya A.N., Fedorchenko D.V., Khazhmuradov M.A.GEANT 4 simulation of ⁹⁹Mo photonuclear production in nanoparticles // Applied Radiation and Isotopes. 114. – 2016. – P.7-13

6. Klepikov V.F., Prokhorenko E.M., Lytvynenko V.V., Zakharchenko, A.A., Khazhmuradov M.A. Control of macroscopic characteristics of composite materials for radiation protection // Problems of Atomic Science and Technology. 2015. №2(96), p. 193–196

7. С.И. Прохорец, Е.В. Рудычев, Д.В. Федорченко, М.А. Хажмурадов. Модели и методы оптимизации параметров нейтронографической установки // Вестник Академии Наук Чеченской Республики. 2014, № 1(22), с.5-10

Сотрудничество

Основные партнеры в Украине:

ИПБ АЭС, ЗАЭС, ИПМаш, ХНУРЭ, ХНУ.

Основные партнеры за рубежом:

Консалтингова фирма ISF Consulting (США), Pacific Northwest National Laboratory (PNNL Battele Memorial Institute, USA), Argonne National Laboratory (США), Brookhaven National Laboratory (США), General Motors (USA).