Получены фторсодержащие покрытия алмазоподобного углерода (DLC, от англ. diamondlike carbon) методом CVD осаждения с использованием деструкции газообразных углеводородов высокоэнергетическим ионным источником с анодным слоем. Исследован химический состав, структура, поверхностная энергия, механотрибологические характеристики синтезированного тонкопленочного материала. Показано, что содержание фтора в осажденных покрытиях достигает 31 ат.%. Установлено, что присутствие фтора в покрытии DLC способствует формированию нанодисперсных графитоподобных структур. Фторсодержащие покрытия с большим содержанием sp2 -гибридизированных атомов углерода и фрагментов графита демонстрируют снижение твердости. Такие покрытия обладают очень низким коэффициентом трения на уровне 0,03–0,07 в силу малого значения поверхностной энергии, которая может быть снижена в 1,5 раза по сравнению с беспримесным DLC. Установлено, что различные содержания фтора в тонкопленочном материале алмазоподобного углерода по-разному сказываются на взаимодействии покрытия DLC с полярными/неполярными диэлектриками. Результаты исследований могут быть использованы для технологии получения твердосмазочных материалов в узлах трения машин и механизмов, а также представляют интерес для медицины, пищевой промышленности, производства пластмасс, химических волокон в качестве химически инертных и коррозионностойких покрытий.

Проведен анализ и обобщение результатов экспериментальных исследований характеристик воздушно-механической пены, получаемой на розеточных оросителях и в пеногенерирующих устройствах с сетками, при использовании трех марок пенообразователей общего назначения, одной марки пенообразователя специального назначения и одной марки пенообразователя, применяемого для тушения пожаров в качестве смачивателя. В результате анализа установлена линейная зависимость объемной устойчивости пены от ее кратности, а также определено влияние физических характеристик (показателя смачивающей способности, поверхностного натяжения и динамической вязкости) и скорости струи раствора пенообразователя на коэффициент пропорциональности установленной зависимости. Данная зависимость связывает устойчивость и кратность пены не только при использовании розеточных оросителей, применяемых в автоматических установках пожаротушения, но и насадков на пожарные стволы и иных пеногенерирующих устройств, позволяющих генерировать воздушно-механическую пену низкой кратности, а также не зависит от геометрических размеров используемых устройств. Полученное уравнение позволяет определять устойчивость пен через значение их кратности, что сократит время и денежные затраты на экспериментальное определение устойчивости.

Исследована кинетика конвективной сушки тонких влажных теплоизоляционных материалов на основе относительных скорости сушки и влагосодержаний. Обработкой опытных данных по сушке различных влажных материалов установлено, что относительная скорость процесса связана с относительными влагосодержаниями, представляющими собой отношения значения текущего влагосодержания к его критическому и начальному значениям. На основе функциональной зависимости относительной скорости сушки от относительных влагосодержаний обработкой экспериментальных данных по сушке керамики, войлока, асбеста получены уравнения для расчета длительности сушки. Представлена зависимость относительной скорости сушки от отношения текущего влагосодержания к критическому. Даны зональные методы расчета длительности процесса, основанные на кривой скорости сушки. Разработано выражение для определения коэффициента сушки. На основе анализа опытных данных по сушке пористой керамики, листового асбеста, шерстяного войлока построены графики зависимости относительной скорости сушки от отношения текущего влагосодержания к начальному. Показаны зависимости для определения критического влагосодержания материала. Рассмотренный метод обработки опытных данных позволяет получить все основные уравнения для расчета кинетики процесса сушки. Дан вариант оценки длительности процесса по одному эксперименту с малым промежутком времени. Выполнено сравнение расчетных величин по уравнениям с экспериментом. Разброс расчетных значений находится в области погрешности эксперимента. Формулы для расчета длительности сушки, полученные без построения кривой скорости сушки, позволяют значительно сократить время обработки опытных данных и могут быть применимы к другим материалам.

Представлены установленные экспериментальным путем закономерности изменения характеристик отражения, передачи и поглощения электромагнитного излучения в диапазоне частот 2,0–17,0 ГГц материалов. Эти материалы содержали порошкообразный активированный березовый уголь, пропитанный водными растворами хлоридов (хлорид кальция, хлорид магния и хлорид натрия). С использованием установленных закономерностей определено, что материалы на основе порошкообразного активированного березового угля, пропитанного водным раствором хлорида кальция, являются радиопоглощающими в случае, если они взаимодействуют с электромагнитным излучением в диапазонах частот 3,5–4,5 и 5,5–17,0 ГГц. В свою очередь материалы на основе порошкообразного активированного березового угля, пропитанного водными растворами хлоридов магния и натрия, являются радиопоглощающими в случае, если они взаимодействуют с электромагнитным излучением в диапазонах частот 2,0–17,0 и 2,0–7,5 ГГц (раствор хлорида магния), 10,0–17,0 ГГц (раствор хлорида натрия). Значения коэффициента поглощения электромагнитного излучения исследованных материалов достигают 0,95. Исследуемые материалы представляются перспективными для изготовления перегородок, предназначенных для экранирования секторов помещений, где располагаются приборы электронной техники, чувствительные к воздействию электромагнитных помех.

Разработаны структура программно-аппаратного комплекса для исследования электрических машин постоянного тока и математическая модель его электромеханической части, учитывающая влияние температуры на сопротивление обмотки якоря. Программно-аппаратный комплекс реализуется на плате Arduino Uno. Отличительной особенностью комплекса является модульная структура, позволяющая проводить исследования электрических машин постоянного тока в различных режимах работы (пуск, регулирование частоты вращения якоря, реверсирование, торможение). Кроме того, имеется возможность реализации различных законов изменения нагрузочного момента, для чего в состав программно-аппаратного модуля входят исследуемая и нагрузочная электрические машины постоянного тока, которые механически соединены между собой с помощью муфты и работают в двигательном и генераторном режимах соответственно. Предложенная модель позволяет описывать электромагнитные процессы в электрических машинах постоянного тока с учетом влияния температуры на сопротивление обмотки якоря, а также перегрева отдельных частей электрической машины. Представленный программно-аппаратный комплекс может найти практическое применение в исследовательских лабораториях при исследовании электрических машин постоянного тока в различных режимах работы.

Изучены минеральный состав, сорбционные и фильтрационные свойства образцов природных глин месторождений «Городное» Брестской области и «Марковское» Гомельской области. Установлено, что глинистый минерал монтмориллонит, входящий в состав глин, имеет в своей структуре иллитовую фазу, содержание которой в исследуемых образцах глин составляет 4,8 мас.% (месторождение «Городное») и 3,6 мас.% (месторождение «Марковское»). Показано, что иллитовая фаза в структуре монтмориллонита содержит высокоселективные центры сорбции ¹³⁷Cs. Сорбция ⁸⁵Sr в основном осуществляется на монтмориллоните. Установлено, что минерализованный раствор, моделирующий химический состав поровой влаги в случае проникновения воды и последовательного прохождения через слои бетон – Na-бентонит – бетон пункта захоронения радиоактивных отходов не влияет на сорбцию ¹³⁷Cs, но оказывает значительное влияние на сорбцию ⁸⁵Sr. Коэффициент распределения (K_d ) ¹³⁷Cs для исследованных образцов глин из модельного минерализованного раствора составляет более 103 дм³ /кг, что свидетельствует о высоких сорбционных свойствах данных глин по отношению к ¹³⁷Cs. Значения K_d ⁸⁵Sr для образцов глин при сорбции из модельного минерализованного раствора в 30 раз ниже K_d ¹³⁷Cs, что связано в основном с конкуренцией ионов стронция и кальция. Установлено, что значения коэффициентов фильтрации для образцов глин из месторождений «Городное» и «Марковское» после взаимодействия с модельным минерализованным раствором возрастают в 2,4 и 1,3 раза соответственно по сравнению с необработанными образцами данных глин. Это свидетельствует о том, что глина месторождения «Марковское» более устойчива к воздействию модельного минерализованного раствора, чем глина месторождения «Городное». Установлено, что глина месторождения «Марковское» может быть использована в составе подстилающего экрана пункта захоронения низко- и среднеактивных отходов АЭС.

С использованием методов ионного обмена, ультрафильтрации и центрифугирования исследовано состояние железа (III) в концентрации ~ 1∙10^–5 моль/дм³ в водных растворах в присутствии борной кислоты в концентрации 5–20 г/дм³ в широком диапазоне рН. При помощи метода ионного обмена были установлены области существования ионных и неионных форм железа (III) в растворах с различным содержанием борной кислоты. Экспериментальные данные показали, что в присутствии борной кислоты происходит смещение рН начала коллоидообразования железа (III). При помощи методов ультрафильтрации и центрифугирования было установлено образование комплексных соединений железа (III) с полиборатными ионами в нейтральной – слабощелочной области рН. Также показано, что увеличение концентрации борной кислоты в растворе приводит к увеличению области существования предполагаемых комплексов. Выявленные особенности поведения железа (III) в растворах, содержащих борную кислоту, определяют возможность применения методов ионного обмена и мембранного разделения для очистки растворов. Информация о физико-химических свойствах металл-ионов позволит обеспечить оптимальные условия для очистки жидких радиоактивных отходов на различных объектах атомной промышленности.

В рамках оценки безопасности АЭС с реактором ВВЭР выполнен вероятностный анализ аварийных сценариев с большими течами первого контура, которые имеют небольшую частоту возникновения, однако последствия развития такого аварийного процесса могут вызвать тяжелую аварию с повреждением ядерного топлива в реакторе и требуют тщательного исследования. При проведении вероятностного анализа разработаны логико-вероятностные модели методом построения деревьев событий с использованием программного кода RiskSpectrum. Вероятностный анализ аварийных сценариев больших течей первого контура эквивалентных диаметров Ду 249–850 мм позволил выявить критические пути и вероятности развития аварийных последовательностей, определить наиболее значимых вкладчиков в снижение безопасности реакторной установки. Критическим путем развития аварии с большими течами при работе энергоблока во всех режимах работы является аварийная последовательность (АП) с течью трубопровода к компенсатору давления. Наибольший вклад в невыполнение функций безопасности при возникновении больших течей первого контура вносят отказы по общим причинам элементов системы аварийного впрыска низкого давления теплоносителя в первый контур, а также элементов обеспечивающих систем. На основании результатов проведенных исследований разработаны рекомендации по повышению надежности выполнения системами функций безопасности при возникновении больших течей первого контура во всех эксплуатационных состояниях энергоблока АЭС.