Проведено математическое моделирование процессов теплопереноса при выращивании монокристаллов дифторидов MF₂ (M = Ca, Sr, Ba, Cd) со структурой флюорита (пространственная группа Fm3¯m) в закрытых тиглях методом горизонтально направленной кристаллизации.

Целью настоящей работы являлось сравнение значений состояния тепловой системы в процессе синтеза монокристаллов в форме стержней, трубок методом горизонтально направленной кристаллизации (ГНК), полученных при перемещение исследуемого ростового тигля относительно его начального положения в кристаллизационной установке.

 Найдено, что в простых кристаллах LaF₃:Nd³⁺ с упорядоченной структурой под воздействием мощного γ-излучения в анионной подрешетке возникает, квази-разупорядочение по ионам фтора, приводящее к уширению спектральных линий ионов Nd³⁺, которое является температурно-зависимым в отличие от неоднородно уширенных спектральных линий смешанных структурно разупорядоченных кристаллов твердых растворов La_1-xBa_xF_3-x:Nd³⁺.

Проведен анализ образования в упаковке радиоактивных отходов газообразных продуктов радиолиза с проникновением водорода в конструкционный материал упаковки, потенциально приводящий к ухудшению прочностных свойств контейнера и снижению обоснованного срока безопасного хранения, а также возникновением избыточного давления, потенциально способного привести к деформации упаковки, нарушению герметичности и выходу радионуклидов в окружающую среду.

В работе проведён технико-экономический анализ суммарного снижения затрат на обращение с радиоактивными отходами (РАО) вследствие организации дожигания выделенных в процессе переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) плутония и минорных актинидов в жидкосолевом реакторе с быстрым спектром нейтронов (ЖСР-С) мощностью 1 ГВт.

Энергетическая структура, в которой термоядерные реакторы будут производить искусственное топливо, а реакторы деления обеспечивать производство энергии, позволяет ориентировать развитие на формирование крупномасштабного ядерного энергетического комплекса, обладающего качеством экологической приемлемости.

В работе рассматривается процесс разделения изотопов ²⁰Ne и ²²Ne при истечении двухкомпонентной разреженной газовой смеси через тонкую щель в вакуум. Начальная концентрация компонентов в смеси соответствует содержанию изотопов в природном неоне. Моделирование проводится на основе прямого решения кинетического уравнения Больцмана. Для вычисления интеграла столкновений в кинетическом уравнении используется консервативный проекционный метод. 

В работе предлагется алгоритм решения уравнения Больцмана на основе консервативного проекционного метода и его модификаций. Рассматриваются способы ускорения вычислений.

В рамках работы реализован программный комплекс для численного решения уравнения Больцмана в случае пространственно однородного неравновесного состояния газа в приближении потенциала твердых сфер. Корректность получаемого при помощи имплементированного фреймворка решения подтверждена релаксацией функции распределения неравновесного газа, состоящего из двух компонент,  движущихся с одинаковыми скоростями в противоположные стороны, к распределению Максвелла с нулевой средней скоростью.

Выполнен расчет ЭДС самоиндукции внутри тонкой цилиндрической проволоки из металла на основе решения кинетического уравнения Больцмана для электронов в металле. Рассмотрен общий случай, когда отношение длины свободного пробега электронов к радиусу проволоки может принимать произвольные значения. В качестве граничных условий задачи принято условие, учитывающее зависимость коэффициента зеркальности от дефектов поверхности и угла падения электронов на внутреннюю поверхность проволоки.

В данной работе моделируется примение микронасоса Кнудсена для разделения смесей газов на отдельные составляющие (на примере углерода и паров цезия)

В данной работе рассматривается процесс формирования и распространения ударной волны в микроканалах. В качестве моделируемой ударной трубы выступает плоский двухмерный канал, разделенный непроницаемой перегородкой. Пространственный перенос рассчитывается с помощью TVD - схемы с диффузными граничными условиями на стенках, интеграл столкновений рассчитывается консервативным проекционным методом для  модели жестких сфер

В данной работе исследуется влияние граничных условий на стенке трубки коллиматора на расходимость молекулярного пучка. Осуществляется численное решение уравнения Больцмана [1] и показывается, что изменение температуры стенки влияет на расходимость пучка. При нагреве стенки расходимость увеличивается, при охлаждении – уменьшается. Проводятся проверки корректности моделирования – выполнение закона сохранения энергии и импульса.

Было проведено исследование влияния коэффициента диффузного отражения боковой поверхности коллиматора на расходимость молекулярного пучка. Уравнение Больцмана решается с помощью консервативных конечно-разностных методов с помощью TVD-схемы. Использовалась библиотека для подсчета интеграла столкновений. Полученные результаты свидетельствуют о том, что коэффициент диффузного отражения не оказывает заметного влияния на расходимость пучка.

В настоящее время возрос интерес к неоднородной релаксации рэлеевской смеси газов в ударной волне. Рэлеевская смесь газов характеризуется тем, что является бинарной с сильно разделенными как по концентрациям, так и по массам составляющих компонентов, входящих в ее состав. При этом по составу преобладает легкий компонент, а по массам – тяжелый. Ранее подробно в литературе разобран случай неоднородной релаксации бинарной смеси, однако не являющейся рэлеевской.

Моделирование элетромагнитных явлений с применением интегральных баз данных не является чем-то новым. Одну из таких программ можно выделить комплекс радиационного моделирования Geant4. Однако и у него есть существенные недостатки: отсутствие воксельной геометрии, невозможность ускорения за счёт GPU, чрезмерная сложность.

В данной работе моделируется динамика газа, однородного по пространственным компонентам и имеющего потенциал Леннарда-Джонса для взаимодействующих молекул. В работе используется проекционный метод для вычисления интеграла столкновений для решения кинетического уравнения Больцмана, а также создан метод распараллеливания данного алгоритма. Показана сходимость к итоговому равновесному распределению, а также сходимость по термодинамическим параметрам. 

Исследованы реологические параметры холестерического жидкого кристалла (Х-20) и влияние на них наночастиц малослойных графитовых фрагментов (МГФ) различной концентрации. В результате установлены положительные эффекты легирования Х-20 наночастицами МГФ: расширена частотная обасть применимости хиральной нематической фазы Х-20 до 100 рад/с. Полученные данные демонстрируют возможность управления реологическими свойствами мезогенов при темепратурном воздействии в электро-механических устройствах

В работе проводится численное моделирование микроустройств различных конфигураций на основе теплового скольжения. Рассматривается смесь Ne и Ar, поведение которых описывается уравнение Больцмана.

Используя модель диффузии на делокализованном поляроне, была оценена скорость переноса заряда между двумя органическими молекулами или их частями и подвижность носителей заряда с учетом электронной связи между зарядами, локального и нелокального электрон-фононного взаимодействия. Также метод межатомных потенциалов был использован для моделирования ориентации молекул органических полупроводников и оценки энергии взаимодействия молекул или их фрагментов.

Для ряда материалов прозрачных электродов выполнено компьютерное моделирование влияния параметров материала (N — плотность электронов, τ — среднее время рассеяния электронов) на величину частоты ω₀, при которой диэлектрическая проницаемость материала становится близкой к нулю (так называемые ENZ или Ноль-Эпсилон (НЭ) материалы).