The object of research, development or design (in Russian) : Килонова, s-процесс

The object of research, development or design (in Kazakh) : Килонова, s-процесс

Aim of work (in Russian) : Расчет энерговыделения циклических реакций в области s-барьера при взрыве килоновой GRB170817A-GW170817-AT2017gfo с помощью численных методов.

Aim of work (in Kazakh) : Сандық әдістерді қолдану арқылы килонова GRB170817A-GW170817-AT2017gfo жарылысы кезінде s-барьерлік аймақтағы циклдік реакциялардың энергия бөлінуін есептеу.

Методы исследования (на русском) : 1) численные расчёты — развитие программного комплекса, применение алгоритмов оптимизации, методов Монте Карло, численное моделирование процессов, а также статистические исследования; 2) анализ данных — обработка и анализ данных каталогов наземных и космических наблюдений в различных диапазонах электромагнитного спектра; 3) теоретические — интерпретация полученных численных расчетов, зависимостей, разработка теоретических сценариев и моделей.

Методы исследования (на казахском) : 1) сандық есептеулер – бағдарламалық пакетті әзірлеу, оңтайландыру алгоритмдерін, Монте-Карло әдістерін қолдану, процестерді сандық модельдеу, сондай-ақ статистикалық зерттеулер; 2) деректерді талдау – электромагниттік спектрдің әртүрлі диапазонындағы жерүсті және ғарыштық бақылаулар каталогтарының деректерін өңдеу және талдау; 3) теориялық – алынған сандық есептеулерді, тәуелділіктерді түсіндіру, теориялық сценарийлер мен модельдерді әзірлеу.

Obtained results and novelty (in Russian) : Получены расчетные значения для распространенности тяжелых элементов в области s-барьера в зависимости от потока нейтронов. Численное решение матричных уравнений Бейтмена методом CRAM-16 для расширенной сетки изотопов показало, что при потоках нейтронов в диапазоне от 1e14 до 1e28 н см-2 с-1 система Pb–Bi–Po быстро достигает стационарного изотопного состава, при этом время равновесия уменьшается приблизительно от 106 лет до приблизительно 2,78 часов. Получен отлаженный программный комплекс для расчета динамики трансмутации нуклидов. Программный комплекс состоит из следующих модулей: IEndfReader.py; INucEntity.py; INucRegistry.py; BurnUpMatrix.py; MatrixExponent.py; ResultsAnalyzer.py; APCore.py; MainPageInfo.py; CoreNucleo.py; TableOfNuclides.py; NuclidesConcetration.py; Graph.py. Получены расчетные значения для распространенности тяжелых элементов, входящих в ответвления циклических реакций вокруг s-барьера для случая килоновой GW170817-GRB170817A-AT2017gfo. Из обработанных и откалиброванных наблюдательных данных коллаборации ENGRAVE, в спектре килоновой были найдены линии свинца на длинах волн 3671.49 ангстрем и 4019.6 ангстрем, а также потенциальные линии висмута на длине волны 4722.528 ангстрем, указывающие на образование этих элементов в данном событии.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : s-тосқауыл аймағындағы ауыр элементтердің таратылғандығын есептелген мәндері нейтрон ағынының функциясы ретінде алынды. Кеңейтілген изотоптық тор үшін CRAM-16 әдісін қолдана отырып, Бейтман матрицалық теңдеулерінің сандық шешімі 1e14 дәрежесінен 1e28 н см-2 с-1 дейінгі нейтрон ағындарында Pb-Bi-Po жүйесі тез арада тұрақты күйдегі изотоптық құрамға жететінін көрсетілді, онын ішінде тепе-теңдік уақыты шамамен 1е6 жылдан шамамен 2,78 сағатқа дейін азаяды. Нуклидті трансмутация динамикасын есептеуге арналған оңтайландырылған бағдарламалық пакет әзірленді. Бағдарламалық пакет арнайы келесі модульдерден тұрады: IEndfReader.py; INucEntity.py; INucRegistry.py; BurnUpMatrix.py; MatrixExponent.py; ResultsAnalyzer.py; APCore.py; MainPageInfo.py; CoreNucleo.py; TableOfNuclides.py; NuclidesConcetration.py; Graph.py. s-тосқауыл айналасындағы циклдік реакциялардың тармақтарына қатысатын ауыр элементтердің таратылғандықтарына есептелген мәндері килонова GW170817-GRB170817A-AT2017gfo үшін алынды. ENGRAVE бірлескен жұмысынан алынған өңделген және калибрленген бақылау деректеріне сүйене отырып, килонова спектрінде 3671,49 ангстрем және 4019,6 ангстрем толқын ұзындықтарындағы қорғасын сызықтары, сондай-ақ 4722,528 ангстремдегі ықтимал висмут сызықтары табылды, бұл қарастырылған оқиғада осы элементтердің пайда болуын көрсетеді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : В проекте не предусмотрено достижение основных конструктивных и технико-экономических показателей, так как заявленные исследования являются фундаментальными и нацелены на изучение взрывных процессов в дальнем космосе. Ожидается, что к моменту окончания проекта заявленный уровень готовности технологий достигнет следующих показателей: категория А - Становление, оценка технологии, проведение испытаний, TRL-1, Сформулирована фундаментальная концепция, обоснована полезность новой технологии, индикаторы 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-12-15, показатель результативности 1. Опубликованы научные публикации, монографии с описанием результатов изучения объектов исследования. В научных публикациях изложены принципы, теории, теоремы, законы, методы исследования.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жобада негізгі конструкторлық және техникалық-экономикалық көрсеткіштерге қол жеткізуі қарастырылмаған, өйткені көрсетілген зерттеулер іргелі болып табылады және терең кеңістіктегі жарылыс процестерін зерттеуге бағытталған. Жобаның соңына қарай жарияланған технология дайындығы келесі көрсеткіштерге жетеді деп күтілуде: санаты A - Технологияны қалыптастыру, бағалау, сынақтар жүргізу, TRL-1, Іргелі тұжырымдама тұжырымдалған, жаңа технологияның пайдалылығы негізделген, индикаторлар 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-12-15, нәтижелілік көрсеткіші 1. Зерттеу объектілерін зерттеу нәтижелерін сипаттайтын ғылыми жарияланымдар, монографиялар жарияланған. Ғылыми басылымдарда принциптер, теориялар, теоремалар, заңдар, зерттеу әдістері көрсетілген.

Level of implementation (in Russian) : На данном этапе не планируется внедрение научных разработок. Научным руководителем и исполнителями проекта осуществляется подготовка рабочих планов и тем для научных работ студентов бакалавриата / магистратуры / докторантуры на основе проводимых исследований и получения результатов. Осуществляется научное руководство магистерской диссертации по теме проекта.

Level of implementation (in Kazakh) : Бұл кезеңде ғылыми әзірлемелерді ешқандай ендіру немесе енгізу жоспарланбаған. Ғылыми жетекші және жоба орындаушылары жүргізілген зерттеулер мен алынған нәтижелер негізінде бакалавриат/магистратура/докторантура студенттеріне ғылыми жұмыстарының жоспары және тақырыптарын дайындығы жүргізуліде. Жоба тақырыбы бойынша магистрлік диссертацияға ғылыми жетекшілік еткізіліп жатып.

Efficiency (in Russian) : Эффективность проведённых работ подтверждается следующими показателями по полученным промежуточным результатам: 1) разработка на языке Python модулей программного комплекса для расчёта распространенности тяжёлых элементов, участвующих в создании s-барьера (точки остановки s-процесса); 2) рабочая поездка руководителя проекта в Сеть международных центров по релятивистской астрофизике (ICRANet, Пескара, Италия) для консультаций и совместных исследований с зарубежным коллабораторами проекта; 3) совместное обсуждение вопросов по разработке модулей программы для расчёта ядерных реакций в рамках s-процесса; 4) обсуждение способов улучшения методов расчёта и проведения сравнительного анализа полученных результатов; 5) были сделаны два доклада (научные семинары) на тему расчёта ядерных реакций в s-процессе в сверхмассивных звёздах; 6) подготовлена 1 публикация в журнал Q2 по осуществлённым расчётам на основе разработанного программного комплекса; 7) подготовлена 1 публикация в журнал КОКСНВО МНВО РК.

Efficiency (in Kazakh) : Жүргізілген жұмыстардың тиімділігі алынған аралық нәтижелер бойынша келесі көрсеткіштермен расталады: 1) s-кедергі (s-процесс тоқтау нүктесі) жасауға қатысатын ауыр элементтердің көптігін есептеуге арналған бағдарламалық кешеннің Python модульдерін әзірлеу; 2) жоба жетекшісінің жобаның шетелдік әріптесімен консультациялар алу және біріккен зерттеу жүргізу үшін Релятивистикалық астрофизика бойынша халықаралық орталықтары желісіне (ICRANet, Пескара, Италия) жұмыс сапары; 3) s-процесс шеңберінде ядролық реакцияларды есептеу бағдарламасы модульдерін әзірлеуге байланысты мәселелерді бірлесіп талқылау; 4) есептеу әдістерін жетілдіру жолдарын талқылау және алынған нәтижелерге салыстырмалы талдау жүргізу; 5) аса массивті жұлдыздардағы s-процесінде ядролық реакцияларды есептеу тақырыбы бойынша екі баяндама (ғылыми семинарлар) жасалды; 6) әзірленген бағдарламалық пакетті қолданып жасалған есептеу нәтижелері негізінде Q2 журналында 1 жарияланым дайындалды; 7) ҚР ҒЖБМ ҒЖБССҚЕК журналында 1 жарияланым дайындалды.

Field of application (in Russian) : Астрофизика, теоретическая физика, ядерная физика, смежные области, связанные с исследованием взрывных процессов в дальнем и ближнем космосе, сверхновых, килоновых, ядерных реакций с захватом нейтронов, s-процесса, r-процесса.

Field of application (in Kazakh) : Астрофизика, теориялық физика, ядролық физика, терең және жақын ғарыштағы жарылыс процестерін, асқынжаңа жұлдыздарды, килоноваларды, нейтрондарды ұстаумен ядролық реакцияларды, s-процесс, r-процесс құбылыстарын зерттеуге байланысты салалары.