Высокопоточный исследовательский реактор СМ создан в 1961 году. Он относится к классу корпусных высокопоточных реакторов ловушечного типа с промежуточным спектром нейтронов, с охлаждением активной зоны водой под давлением, что позволяет получать высокие плотности потока тепловых нейтронов в замедляющей ловушке в центре активной зоны с жестким спектром нейтронов при максимальном сокращении объема активной зоны. Приоритетным направлением деятельности реактора СМ являются энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика. Развивающими данные направления критическими технологиями, являются физика и техника высокопоточных исследовательских реакторов, технологии эксплуатации и ядерного топливного цикла исследовательских реакторов, безопасного обращения с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом. В экспериментальных ячейках и каналах реактора СМ проводятся работы по облучению образцов реакторных материалов в заданных условиях, изучению свойств различных материалов под облучением, получения широкого спектра радиоактивных нуклидов, исследований в области ядерной физики. Иногда, в обоснование надежности эксплуатации новых топливных компонентов, требуется определить долю выхода газовых продуктов деления, выходящих за пределы их защитных оболочек во время облучения. В работе представлен методический подход, используемый в АО «ГНЦ НИИАР» для получения данных об активности и нуклидном составе газовых продуктов деления при отборах проб газа непосредственно из герметичной полости с твэлами во время испытаний.

Проведено сравнительное неэмпирическое исследование межмолекулярных взаимодействий в димерах метан-метан, неон-неон, метан-неон, определенных методом связанных кластеров с учетом одно- и двукратных возбуждений и неитерационной поправки на трехкратные возбуждения (CCSD(T)) с базисными наборами Даннинга, дополненными связевыми функциями, а также явно коррелированным вариантом связанных кластеров (F12-CCSD(T)). Показано, что  усредненная сферически парная электронная плотность, построенная методом связанных кластеров, в случае димера метана имеет минимум, находящийся в его геометрическом центре, только когда используется набор связевых функций, локализованных в этой области. Такой результат обосновывает учет межмолекулярной электронной корреляции для базисных наборов волновых функций, дополненных связевыми функциями. Анализ построенных сечений поверхности потенциальной энергии (ППЭ) позволил провести калибровку набора связевых функций, а также уточнить энергию взаимодействия в димере неона

Исследуются многомерные нелинейные уравнения Шредингера общего вида, потенциал и дисперсия которых задаются одной или двумя произвольными функциями. Рассматриваемые уравнения естественным образом обобщают ряд родственных нелинейных уравнений с частными производными, которые встречаются в различных разделах теоретической физики, включая нелинейную оптику, сверхпроводимость и физику плазмы. Описаны многомерные и одномерные несимметрийные редукции, приводящие исследуемые нелинейные уравнения Шредингера к более простым уравнениям меньшей размерности или обыкновенным дифференциальным уравнениям (или системам обыкновенных дифференциальных уравнений). Специальное внимание уделяется поиску решений с радиальной симметрией. С помощью методов обобщенного и функционального разделения переменных найдены новые точные решения двумерных и n-мерных нелинейных уравнений Шредингера общего вида, которые выражаются в квадратурах или элементарных функциях.

Для исследования динамических свойств материалов чаще всего используется ударно-волновое нагружение, что позволяет изучать сжимаемость, фазовые превращения и ряд других явлений, происходящих в области высоких давлений и температур. В качестве систем ударно-волнового нагружения, как правило, используются взрывные нагружающие устройства и легкогазовые пушки. Проведены численные оценки величины давления раскрытия (разрушения) алюминиевых мембран в камере высокого давления пневматической легкогазовой пушки. Результаты расчета сравниваются с данными экспериментов. Расчетно–экспериментальные исследования проводились с целью получения величин разрушающего давления для партии мембран, отличающихся геометрией (толщиной и высотой непрорезной части), так как знание предельных нагрузок мембран позволяет прогнозировать давление в камере высокого давления и ускорение метаемого объекта. Дополнительно рассмотрено влияние на величину раскрытия давления мембран ряда факторов: механических свойств материала мембраны, количества насечек-концентраторов напряжений на поверхности мембраны, формы насечек и т.д. В результате проведенных расчетов показано, что основным фактором, влияющим на разброс давления раскрытия мембраны, являются свойства материала. Для уменьшения разброса давления раскрытия мембран необходимо проводить контроль свойств материала или использовать материал с более стабильными механическими свойствами. Выводы подтверждены сопоставлением результатов испытаний мембран и численных расчетов. Увеличение толщины мембраны при постоянной глубине насечек приводит к снижению давления раскрытия мембран и связано с ростом концентрации напряжений в радиальных насечках, что подтверждено экспериментальными данными.

Задача нахождения корней полиномов высоких степеней является сложной и в общем случае неразрешимой. Однако в ряде частных случаев корни могут быть найдены.  В статье предлагается оригинальный подход поиска корней частного полинома пятой степени, содержащего параметр в качестве свободного члена. Попытка найти корни параметрического полинома пятой степени путем представления данного полинома в виде произведения полиномов третьей и второй степени, с последующим составлением системы уравнений для нахождения коэффициентов полиномов третьей и второй степени, приводит к очень громоздким уравнениям, сложность решения которых является очень высокой. Поэтому предлагается подход, идея которого состоит в том, что сначала выполняется поиск корней для фиксированных значений параметра. Далее, задавая небольшое приращение значению параметра, проводится анализ на изменение значений корней полинома. Это становится возможным в силу того, что параметр является свободным членом полинома и его приращение приводит к сдвигу графика полинома вдоль вертикальной оси. Данный подход позволяет находить приближенные значения корней без использования итерационных численных методов.

В процессе вывода из эксплуатации ядерных энергоблоков с реакторами РБМК  в остановленных энергоблоках (помимо энергоресурса невыгоревшего топлива), остается невыработанный рабочий ресурс (ресурс по наработке) приборов, элементов оборудования и др. При определенных условиях этот ресурс может быть использован в работающих энергоблоках. Примером этому является ресурс по наработке расходомеров теплоносителя. Возникает задача о наилучшем использовании этого ресурса. В работе приводится математическая модель прогнозирования изменения  ресурса расходомеров с учетом вероятности их выхода из строя и технологических ограничения на максимальную наработку. Рассматриваются различные стратегии использования ресурса расходомеров в соответствии с планом последовательного вывода энергоблоков из эксплуатации.  В результате численных исследований выбирается наилучшая стратегия. Показано, что эффект экономии новых расходомеров зависит от назначенного максимального времени эксплуатации расходомера и может составлять от 40% до 100%.

По мере развития уровня автоматизации ядерных реакторов, постепенно автоматические регуляторы от уровня поддержания отдельных параметров перешли к групповому и затем к функционально-групповому управлению. Алгоритмы управления современных реакторных установок используют функционально-групповое управление, позволяющее вместо прямых команд формировать команды общеблочного уровня. На данный момент ведётся проектирование и строительство новой реакторной установки со свинцовым теплоносителем. Для отработки алгоритмов нормальной эксплуатации и алгоритмов безопасности был создан стенд моделирования, позволяющий установить на него разработанные модели реакторной установки (технологический объект управления), модели аппаратуры, технологического оборудования и объединить их в единой среде взаимодействия. В данной статье рассматривается возможность применения и реализации алгоритма управления новой реакторной установкой со свинцовым теплоносителем, которая дополняет штатные алгоритмы системы управления и защиты по нейтронным и технологическим параметрам. Для этого на стенде моделирования была инсталлирована подготовленная заранее модель реакторной установки(РУ) и модели аппаратуры СУЗ. Модели объекта управления и СУЗ были дополнены интерфейсом обмена и алгоритмом, позволяющим управлять режимами работы технологического оборудования на предпусковой и пусковой стадиях работы РУ. В результате был разработан алгоритм, позволяющий исключить непосредственное воздействие оператора РУ на технологические операции при нормальной эксплуатации с возможностью перехода в ручной режим при появлении условий, запрещающих дальнейшее выполнение операций.

В статье рассмотрены принципы построения системы информационной поддержки для реакторов, выводимых из эксплуатации, на примере АЭС с реактором типа РБМК-1000. В материале приведено описание подходов к построению структуры алгоритмов такой системы, рассмотрены функции безопасности, которые имеют важность их исполнения, для учета при построении системы информационной поддержки. Авторами были изучены нейтронные и технологические параметры, которые позволяют осуществлять контроль и аварийную защиту реактора вплоть до полной выгрузки топлива из активной зоны реактора, остановленного для вывода из эксплуатации. Особое внимание в статье уделено тому, что система информационной поддержки, должна соответствовать всем нормам и правилам, предъявляемым к системам, функционирующим на энергоблоках. Полученные данные позволяют выработать единообразный подход, в виде системы информационной поддержки, который позволяет осуществлять функции контроля и защиты реактора используя меньшее количество оборудования по сравнению со штатными системами, действующими на энергоблоках, которые эксплуатируются в режиме генерации электроэнергии.

Процессы, происходящие сегодня в обществе, науке, на высокотехнологических производствах, в промышленности можно охарактеризовать как сложные системы. Для решения все усложняющихся проблем нужны новые кадры с системным мышлением. Одним из ключевых вопросов современной педагогики является поиск инструментов для развития системного мышления. При этом ключевым моментом обучения системному мышлению должно стать формирование такого мышления, когда целеполагание, ответственность за результат и за последствия тех или иных решений естественным образом формировались бы в процессе обучения. В школе и вузе такими инструментами могут быть отдельные курсы, проектные формы обучения и т.п., направленные на развитие у учащихся системного мышления, тяги к знаниям, ответственности за принимаемые решения. В статье описывается экспериментальный интерактивный курс по решению кейс-ориентированных задач, разработанный и реализованный в НИЯУ МИФИ. Курс был разработан для школьников старших классов лицея-предуниверситария НИЯУ МИФИ. Особенность курса – его интерактивный характер: преподаватель выступает в роли модератора, взаимодействуя с учениками и организуя их взаимодействие между собой. Данный методологический подход не только формирует системное мышление как таковое, но и развивает навык самостоятельного поиска, способствует вовлеченности в учебный процесс, повышает мотивацию к обучению.