Показать ещё...
Исследование физики взрывов, сопровождающихся выходом нейтронов, рентгеновским излучением или выбросом гамма-квантов, продолжается более полувека. Взрыв представляет собой уникальное физическое явление, интерес к которому объединяет научных специалистов самых разных направлений. Несмотря на многолетний запрет ядерных экспериментов в космосе и атмосфере, всегда остается вероятность использования таких взрывов экстремистскими группами или государствами. С 1983 г. широко обсуждается принятая в США программа "стратегической оборонной инициативы" (СОИ) и связанные с ней программы систем противоракетной обороны (ПРО). Ранее было показано, что развитие таких систем не исключает использования их в качестве стратегических наступательных вооружений. В частности, в системах ПРО могут быть использованы рентгеновские лазеры с накачкой от ядерного взрыва, что противоречит условиям указанных выше Договоров. Кроме того, возможны аварии на атомных объектах, время от времени происходящие, несмотря на всевозможные меры, направленные на укрепление степени безопасности их работы. Недавние события на японской станции Фукусима (11 марта 2011 г.) являются грустным свидетельством такой возможности. Поэтому разработка методов мониторинга атмосферы, методов обнаружения и идентификации такого типа событий остается актуальной и поныне. Службой Специального Контроля разработано много разных методов контроля за ядерными взрывами. Одним из самых распространенных современных методов является регистрация электромагнитного импульса в широком спектре частот: от гамма- и рентгеновского излучения (с частотами 1015 Гц) до радиодиапазона и крайне низких частот (диапазон КНЧ, частоты до сотых долей Гц). Системы дистанционного мониторинга высокоэнергетических процессов в атмосфере Земли используются для решения широкого круга как научных (диагностика космических лучей, регистрация всплесков космического гамма-излучения и др.), так и прикладных (контроль за исполнением договоров о запрещении и ограничении испытаний ядерного оружия и др.) задач, имеющих важное значение для мирового сообщества. Эффективность системы дистанцонного мониторинга во многом зависит от выбора вида регистрируемого электромагнитного излучения, источником которого является объект мониторинга Выбор во многом определяется особенностями процессов генерации электромагнитного излучения и его распространения в атмосфере Земли. В этой книге мы в основном будем говорить о генерации микроволнового излучения воздушных взрывов, хотя некоторые из результатов этой работы могут быть предложены и для использования их в целях обнаружения нештатных ситуаций на атомных станциях. Однако последнюю главу мы посвятили особенностям неравновесного светового излучения. Комплексное использование светового и микроволнового радиодиапазона при дистанционном мониторинге увеличивает вероятность и надежность обнаружения объекта. Несмотря на интенсивные и длительные исследования физики ядерных взрывов, на сегодняшний день еще не все экспериментально наблюдающиеся явления нашли полное физическое объяснение. Не исследовано до конца и электромагнитное излучение, генерируемое ядерным взрывом. Наиболее исследована когерентная часть электромагнитного импульса, максимум спектральной энергии которого приходится на СДВ-диапазон (с частотами порядка 10 килогерц или менее). В этом диапазоне используется радиотехнический метод мониторинга, удобный своей всепогодностью. Хорошо развит и широко применяется оптический метод контроля. Оптические явления взрывов были детально исследованы и описаны в литературе (см., например, работу Б.Я.Зельдовича и Ю.П.Райзера). Оптический метод контроля – один из основополагающих в задачах обнаружения – обладает высоким разрешением, но очень чувствителен к погодным условиям. Разработан магнитный метод контроля, регистрирующий крайне низкочастотные электромагнитные возмущения. [...] Эта книга посвящена основам микроволнового метода мониторинга (в диапазоне частот 1010–1013 Гц), обладающего достоинствами оптического и радиотехнического методов. Благодаря существующим окнам прозрачности воздуха (вблизи длин волн 3,3 см, 8,6 и 2,3 мм) регистрация излучения в этих спектральных диапазонах позволяет сочетать высокую точность измерений (как у оптического метода) с независимостью от погодных условий радиотехнического метода. Возможность комплексного использования микроволнового и оптического контроля за состоянием атмосферы позволит существенно увеличить точность и надежность идентификации источника электромагнитных излучений. В связи с этим последнюю главу книги мы посвятили некоторым проблемам генерации светового излучения. Одним из центральных механизмов генерации некогерентного микроволнового сигнала является радиотепловое излучение фронта ударной волны, зарождающейся внутри тепловой, и затем внешней ударной волны. Характер этого излучения зависит от газодинамических процессов взрыва. Поэтому первая глава книги посвящена особенностям этих процессов. Авторы поставили следующие задачи: - изучение влияния газодинамических процессов на генерацию электромагнитного импульса; - исследование механизмов генерации когерентной части сигнала в микроволновом диапазоне; - исследование механизмов генерации некогерентного микроволнового излучения; - исследование структуры микроволнового сигнала и выделение информативных параметров, позволяющих идентифицировать взрыв; - компьютерное моделирование процессов генерации некогерентного микроволнового излучения; - исследование параметров неравновесного оптического излучения, генерируемого ионизирующими излучениями взрыва вблизи границы между плотной средой и воздухом. Книга включает в себя часть многолетних исследований электромагнитного излучения ядерных взрывов, проводившихся в стенах Московского инженерно-физического института (теперь это Национальный исследовательский ядерный университет НИЯУ "МИФИ"). Эти работы были начаты профессором Л.П.Горбачевым совместно со Службой Специального Контроля. Приносим глубокую благодарность всем коллегам, с которыми пришлось работать над разработкой методов контроля, особенно В.П.Бусыгину и Н.Н. Взорову за неоднократные обсуждения проблем. Мы также очень признательны А.Б.Горелику, Ю.А.Фролову и П.О.Шишкову за разработку аппаратуры и участие в экспериментах, а также В.Б.Соколову за помощь в организации и проведении экспериментов по регистрации микроволнового излучения.
Авторы
Последние 30–40 лет интенсивно развивается микроволновая радиометрия. Микроволновые методы применяются практически во всех областях фундаментальной науки и техники: в радиоастрономии, радиоспектроскопии, физике ускорителей элементарных частиц, молекулярной физике, диагностике и нагреве плазмы, в биологии, химии, геофизике, почвоведении и др. В микроволновом диапазоне удается решить целый ряд новых задач: создание глобальных систем спутниковой связи и многоканального телевидения, систем всепогодного радиовещания высокого и сверхвысокого разрешения, передачи энергии по микроволновому каналу для питания летательных аппаратов, воздействия на биологические объекты (с медицинскими целями и для изучения фундаментальной природы биологических сред) и т.д. Сантиметровый, миллиметровый и субмиллиметровый диапазоны электромагнитных волн уже широко используются во многих областях деятельности человека. Средства навигации и связи в этом диапазоне имеют большие преимущества перед традиционными. В микроволновых методах объединяются достоинства оптической и радиосвязи: все-погодность, высокая точность, слабое влияние помех из-за высокого пространственного разрешения Микроволновый сигнал слабо искажается при распространении. Создаются перспективные микроволновые системы связи миллиметрового диапазона: наземные, спутниковые и размещаемые на высотном беспилотном летательном аппарате. Быстрое развертывание, всепогодность, высокая надежность, отсутствие кабеля, возможность обеспечения широкой полосы частот в канале передачи информации и прямого включения в существующие сети спутниковой, радиорелейной и сотовой связи делают микроволновые системы уникальными для целого ряда приложений. Применение миллиметровых волн существенно увеличивает пропускную способность радиоканала, помехозащищенность и надежность передачи информации, уменьшает массгабаритные параметры и энергопотребление системы связи. Из многочисленных применений микроволновой аппаратуры выделим возможность активного и пассивного мониторинга Земли и космического пространства в разнообразных целях – от экологии до военных проблем. Экологический мониторинг атмосферы позволяет обнаруживать и контролировать опасные последствия деятельности человека. [...] Например, плазму, образованную радиоактивными выбросами, зондируют радиоволнами и определяют ее электронную концентрацию. Метод использован на длинах волн от 33 м до 3,3 см при анализе работы атомных и угольных электростанций, а также при идентификации рудников и карьеров, содержащих радиоактивные элементы Приведены результаты просвечивания плазмы, возникшей при нештатных выбросах Запорожской (30.10.1989) и Смоленской (21.08.1991) атомных электростанций Дальность регистрации была 59 км в первом случае и 42 км во втором. Актуален и мониторинг малых газовых составляющих атмосферы антропогенного происхождения – в первую очередь, окиси углерода СО, окислов азота N0 и NO2, двуокиси серы SO2, определение содержания озона Возможность радиометрической индикации малых газовых составляющих и контроль их содержания основаны на свойствах собственного (теплового) радиоизлучения атмосферы как нагретого тела. Для оценки концентрации выбросов используется разность яркостных температур загрязненной области и чистой атмосферы. Нашей задачей является использование микроволнового диапазона для обнаружения различных объектов и определения их характеристик по их излучению. К таким объектам могут быть отнесены воздушные и космические взрывы, молниевый разряд, взрывы проволочек, электрический разряд в воздухе, сильные вспышки на Солнце и других звездах, плазменные и любые другие источники коротких микроволновых импульсов Обнаружение подобных объектов возможно в настоящее время в связи с созданием компактных высокочувствительных микроволновых радиометров с малыми временами накопления, позволяющих измерять яркостную температуру от единиц кельвин и выше. Целью исследований были: изучение разнообразных механизмов генерации микроволнового излучения, поиск информативных параметров микроволнового сигнала, позволяющих идентифицировать источник излучения и оценить его характеристики. Полученные результаты могут быть использованы для разработки метода микроволнового мониторинга атмосферы в сантиметровом и миллиметровом диапазонах. Ожидаемые формы электромагнитных сигналов просчитаны аналитически и получены методами компьютерного моделирования плазмы взрыва Приведены результаты экспериментов по регистрации миллиметрового излучения различных источников. В книге в теоретических расчетах в большинстве случаев используется гауссова система единиц, но окончательные оценки измеряемых величин – спектральной мощности излучения, энергии и др. – приведены в Международной системе единиц СИ. Котов Юрий Борисович
Юрий Борисович Котов — физик по образованию, окончил физический факультет МГУ в 1963 г. Со студенческих лет занимался задачами теории автоматов, теории игр и другими проблемами молодой тогда кибернетики под руководством Михаила Львовича Цетлина. Постепенно его интересы сместились в направлении биологических и медицинских проблем кибернетики. Дипломная работа, выполненная под руководством М.Л. Цетлина, была посвящена моделированию работы дыхательного центра, а в кандидатской диссертации исследовалась модель функционирования пула мотонейронов, управляющего скелетной мышцей.
С момента окончания МГУ по настоящее время работает в Институте прикладной математики им М.В. Келдыша. Когда академик И.М. Гельфанд организовал группу по работе над медицинскими задачами (в начале 70-х годов), Ю.Б. Котов вошел в эту группу и активно в ней работал. Решение задач информационного обеспечения диагностических проблем медицины привело к самостоятельной работе со многими выдающимися врачами и выработке методов анализа структур медицинских суждений, развивающих направление, ранее созданное работами И.М. Гельфанда и его учеников. Результаты решения нескольких конкретных задач диагностики представлены в этой книге. Защитил докторскую диссертацию по математическим методам формализации и анализа информации, используемой врачом при выработке диагноза больному. |
2023. 720 с. Твердый переплет. 16.9 EUR
Книга «Зияющие высоты» – первый, главный, социологический роман, созданный интеллектуальной легендой нашего времени – Александром Александровичем Зиновьевым (1922-2006), единственным российским лауреатом Премии Алексиса де Токвиля, членом многочисленных международных академий, автором десятков логических... (Подробнее) URSS. 2024. 800 с. Мягкая обложка. 37.9 EUR
ВЕРСАЛЬ: ЖЕЛАННЫЙ МИР ИЛИ ПЛАН БУДУЩЕЙ ВОЙНЫ?. 224 стр. (ТВЁРДЫЙ ПЕРЕПЛЁТ) 11 ноября 1918 года в старом вагоне неподалеку от Компьеня было подписано перемирие, которое означало окончание Первой мировой войны. Через полгода, 28 июня 1919 года, был подписан Версальский договор — вердикт, возлагавший... (Подробнее) 2023. 696 с. Твердый переплет в суперобложке. 119.9 EUR
Опираясь на новейшие исследования, историк Кристофер Кларк предлагает свежий взгляд на Первую мировую войну, сосредотачивая внимание не на полях сражений и кровопролитии, а на сложных событиях и отношениях, которые привели группу благонамеренных лидеров к жестокому конфликту. Кларк прослеживает... (Подробнее) URSS. 2024. 704 с. Твердый переплет. 26.9 EUR
В новой книге профессора В.Н.Лексина подведены итоги многолетних исследований одной из фундаментальных проблем бытия — дихотомии естественной неминуемости и широчайшего присутствия смерти в пространстве жизни и инстинктивного неприятия всего связанного со смертью в обыденном сознании. Впервые... (Подробнее) URSS. 2024. 344 с. Мягкая обложка. 18.9 EUR
Мы очень часто сталкиваемся с чудом самоорганизации. Оно воспринимается как само собой разумеющееся, не требующее внимания, радости и удивления. Из случайно брошенного замечания на семинаре странным образом возникает новая задача. Размышления над ней вовлекают коллег, появляются новые идеи, надежды,... (Подробнее) URSS. 2023. 272 с. Мягкая обложка. 15.9 EUR
Настоящая книга посвящена рассмотрению базовых понятий и техник психологического консультирования. В ней детально представлены структура процесса консультирования, описаны основные его этапы, содержание деятельности психолога и приемы, которые могут быть использованы на каждом из них. В книге... (Подробнее) URSS. 2024. 576 с. Мягкая обложка. 23.9 EUR
Эта книга — самоучитель по военной стратегии. Прочитав её, вы получите представление о принципах военной стратегии и сможете применять их на практике — в стратегических компьютерных играх и реальном мире. Книга состоит из пяти частей. Первая вводит читателя в мир игр: что в играх... (Подробнее) URSS. 2024. 248 с. Мягкая обложка. 14.9 EUR
В книге изложены вопросы новой области современной медицины — «Anti-Ageing Medicine» (Медицина антистарения, или Антивозрастная медицина), которая совмещает глубокие фундаментальные исследования в биомедицине и широкие профилактические возможности практической медицины, а также современные общеоздоровительные... (Подробнее) URSS. 2024. 240 с. Твердый переплет. 23.9 EUR
Предлагаемая вниманию читателей книга, написанная крупным биологом и государственным деятелем Н.Н.Воронцовым, посвящена жизни и творчеству выдающегося ученого-математика, обогатившего советскую науку в области теории множеств, кибернетики и программирования — Алексея Андреевича Ляпунова. Книга написана... (Подробнее) 2023. 416 с. Твердый переплет. 19.9 EUR
Вам кажется, что экономика — это очень скучно? Тогда мы идем к вам! Вам даже не понадобится «стоп-слово», чтобы разобраться в заумных формулах — их в книге нет! Все проще, чем кажется. Автор подаст вам экономику под таким дерзким соусом, что вы проглотите ее не жуя! Вы получите необходимые... (Подробнее) |