Journal Issue: Вестник Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ
Загружается...
Volume
12
Number
6
Issue Date
Journal Title
Journal ISSN
2304-487X (Print)
Том журнала
Статьи
Публикация
Открытый доступ
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ МЕДИЦИНСКОГО ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА С ПОМОЩЬЮ УСТРОЙСТВ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ ИЗ ПЛАСТИКОВ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ПРИМЕСЯМИ
(НИЯУ МИФИ, 2023) Бушмина, Е. А.; Булавская, А. А.; Григорьева, А. А.; Милойчикова, И. А.; Сабуров, В. О.; Стучебров, С. Г.
В современной практике для электронной лучевой терапии применяются коллиматоры, которые позволяют формировать поле облучения стандартных форм. Однако опухоли имеют сложные формы, поэтому необходимо использовать коллиматоры с индивидуальной формой коллимационного окна, которые изготавливаются из металлических сплавов. Процесс производства таких устройств достаточно трудоемкий, что накладывает ограничения на их повсеместное применение. Перспективным направлением изготовления коллиматоров является трехмерная печать методом послойного наплавления, которая позволяет быстро и с высокой точностью производить объемные объекты. Однако применяемые сейчас полимерные материалы позволяют напечатать изделие с плотностью до 1.3 г/см3, что приводит к необходимости изготовления коллиматора относительно большой толщины. В данной работе предлагается использовать пластики с металлическими примесями для печати коллиматоров для электронной лучевой терапии. Было проведено численное моделирование методом Монте-Карло, где была рассчитана толщина коллиматора, необходимая для поглощения пучков электронов терапевтического диапазона. В результате был разработан и напечатан модульный коллиматор, позволяющий варьировать диаметр коллимационного отверстия от 0.5 до 6 см. По экспериментальным данным, полученным для медицинского электронного пучка с энергией 6 МэВ, было определено, что напечатанное устройство позволяет формировать заданный размер радиационного поля, соответствующий диаметру коллимационного отверстия. Особенности при формировании полей электронного пучка пластиковым коллиматором должны учитываться в процессе планирования процедур электронной лучевой терапии
Публикация
Открытый доступ
ОБ ОДНОМ КЛАССЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ С РЕШЕНИЯМИ В ВИДЕ УЕДИНЁННЫХ ВОЛН
(НИЯУ МИФИ, 2023) Кудряшов, Н. А.; Ермолаева, Н. В.; Ермолаева, Наталия Вячеславовна; Кудряшов, Николай Алексеевич
Рассматривается специальный класс нелинейных дифференциальных уравнений, имеющих решения в виде уединенных волн. Основная особенность этих дифференциальных уравнений состоит в том, что они имеют решение на комплексной плоскости с произвольным порядком полюса. Показано, что использование модификации метода простейших уравнений позволяет найти точные решения в виде уединенных волн. Приведенный метод используется для получения стационарных уединенных волн для описания процессов в жидкости с пузырьками газа. Также указанный метод применяется для нахождения стационарных уединенных волн концентрации бактерий при учете фототаксиса
Публикация
Открытый доступ
ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОБОБЩЕННОЙ МОДЕЛИ ЧАВИ–ВАДДИ–КОЛОКОЛЬНИКОВА
(НИЯУ МИФИ, 2023) Кутуков, А. А.; Кудряшов, Н. А.; Кудряшов, Николай Алексеевич; Кутуков, Александр Алексеевич
Рассматривается обобщенное уравнение Чави–Вадди–Колокольникова, которое описывает нелинейные физические и биологические процессы, в частности движение бактерий при воздействии раздражителей. Численное исследование модели проводится с использованием псевдоспектрального метода. Для тестирования программы применяются точные решения обобщенного уравнения Чави–Вадди–Колокольникова. Для численного моделирования используются начальные условия в виде периодических и уединенных волн, а также в виде белого шума. Приводятся графики результатов численного моделирования. Показано, что при различных значениях параметров модели происходит формирование периодических структур
Публикация
Открытый доступ
УСТОЙЧИВОСТЬ ЧИСЛЕННОГО РЕШЕНИЯ ОБОБЩЕННОГО НЕЛИНЕЙНОГО УРАВНЕНИЯ ШРЕДИНГЕРА ЧЕТВЕРТОГО ПОРЯДКА С НЕЛИНЕЙНОСТЯМИ ТРЕТЬЕЙ, ПЯТОЙ, СЕДЬМОЙ И ДЕВЯТОЙ СТЕПЕНЕЙ
(НИЯУ МИФИ, 2023) Байрамуков, А. А.; Кудряшов, Н. А.; Кудряшов, Николай Алексеевич; Байрамуков, Алим Аубекирович
Рассматривается модель нелинейной оптики, описываемая обобщенным уравнением Шрёдингера четвертого порядка с нелинейностями третьей, пятой, седьмой и девятой степеней. Изучается устойчивость точного решения данной модели в виде монохроматической волны. Анализ устойчивости в первом приближении позволяет получить условие неустойчивости точного решения. Метод расщепления по физическим факторам и метод Фурье используются для численного решения математической модели. Проводится анализ устойчивости решения численной модели в виде монохроматической волны, соответствующего точному решению аналитической модели. Получено условие неустойчивости в первом приближении решения численной модели в виде монохроматической волны. Показано, что из условия неустойчивости в первом приближении, полученного для точного решения в виде монохроматической волны, следует выполнение условия неустойчивости численного решения. Предложено условие на временной шаг численного решения, при выполнении которого условия неустойчивости в первом приближении для численного и аналитического решений эквивалентны
Публикация
Открытый доступ
СРЕДСТВА ЭЛЕКТРОННОГО ОБУЧЕНИЯ ДЛЯ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ И ИНЖЕНЕРИИ
(НИЯУ МИФИ, 2023) Сидоров, Н. Е.; Весна, Е. Б.; Клыгина, К. В.; Панебратцев, Ю. А.; Тихомиров, Г. В.
В современных условиях процесс обучения происходит в различных формах. Наряду с традиционными формами обучения становятся развиваются и новые формы дистанционного и смешанного обучения. Возможности современных информационных технологий позволяют широко использовать онлайн-курсы, специализации, разработанные в различных университетах и ведущих компаниях, развивающих новые технологии. Обучение приобрело международный характер. Большое значение приобрели различные платформы массовых открытых онлайн-курсов (МООК), в том числе и Национальная платформа открытого образования. Многие курсы по современной ядерной физике и инженерии разрабатываются в сотрудничестве с ведущими научными центрами и Госкорпорацией “Росатом“. В статье представлена информация о сотрудничестве крупного международного научного центра Объединённого Института ядерных исследований и Национального исследовательского ядерного университета “МИФИ“ при участии университетов Болгарии, Монголии, Вьетнама, Египта, Сербии и ЮАР. Такое сотрудничество направлено на создание открытой информационной и образовательной среды для поддержки фундаментальных и прикладных исследований, онлайн-курсов для международных и национальных платформ, виртуальных лабораторных практикумов по ядерной физике и ядерной электронике. Наряду с онлайн-обучением в статье приводятся данные по организации исследовательских практик и мастер-классов для студентов и школьников старших классов из разных стран, в том числе из Египта, Мексики, Индии, Вьетнама, ЮАР. Несмотря на то, что учебные материалы по ядерной физике и связанным с ней технологиям востребованы относительно узким кругом студентов и молодых специалистов, наш анализ использования курсов показал, что они имеют широкую аудиторию в мире, в том числе в странах, сотрудничающих с ОИЯИ, НИЯУ МИФИ и Госкорпорацией “Росатом“. Разработанные виртуальные лабораторные практикумы по основам экспериментальной ядерной физики уже используются в университетах многих стран мира.