Осуществлена в непрерывном режиме рекуперация электронного пучка на первом в мире ускорителе-рекуператоре с двумя дорожками и получен проектный средний ток около 10 мА. Это позволило произвести запуск второй очереди терегерцового лазера на свободных электронах. Получена генерация плавно перестраиваемого излучения в области 50 микрон. Начато освоение спектрального диапазона от 30 до 120 микрон дополнительно к имеющемуся терагерцовому лазеру на свободных электронах со средней мощностью 500 Вт в диапазоне от 120 до 240 микрон. (ИЯФ СО РАН)
Разработан экспресс-метод измерения размеров наночастиц на основе метода мягкой неразрушающей абляции. В методе используется терагерцовое излучение и диффузионный спектрометр аэрозолей. За несколько минут измерятся дисперсионный состав наночастиц различной природы в диапазоне от 2 до 200 нм. Терагерцовое излучение разрушает агрегаты наночастиц, что позволяет, в отличие от других современных методов, измерять истинные размеры наночастиц без дополнительного диспергирования и трудоемкой пробоподготовки. (ИХКГ СО РАН, ИЦГ СО РАН, ИЯФ СО РАН)
В конце декабря 2008 г. на Баксанской нейтринной обсерватории ИЯИ РАН введена в строй новая подземная лаборатория, расположенная на рекордной глубине около 5 км ниже уровня моря внутри горы Андырчи на Северном Кавказе. Толща скальной породы, в миллиарды раз ослабляющая фон проникающего излучения космических лучей, и использованные при сооружении материалы с низким уровнем естественной радиоактивности: особый вид бетона на основе дунита, около 200 тонн чистого свинца, кадмий, борированный парафин, бескислородная медь и др., позволяют обеспечить уникальные условия сверхнизкого радиационного фона для фундаментальных и прикладных исследований в области ядерной физики, радиационной биологии и метрологии.
Единственным в мире телескопом, обеспечивающим измерение полного потока нейтрино, приходящих на Землю из недр Солнца, является подземный Галлий-германиевый нейтринный телескоп Баксанской нейтринной обсерватории ИЯИ РАН. С его помощью за последние 18 лет были проведены измерения и осуществлены эксперименты с искусственными источниками нейтрино. В 2008 г. был закончен объединенный анализ этих материалов, который показал, что полученная величина потока нейтрино хорошо согласуется с предсказанием Стандартной солнечной модели, основанной на представлении о термоядерном механизме горения Солнца, с учетом новых свойств нейтрино - нейтринных осцилляций и их проявлений в веществе Солнца.
Закончен анализ экспериментальных данных о потоках солнечных нейтрино различных энергий, полученных на крупномасштабных установках в России и за рубежом. В результате окончательно установлено наличие нового свойства нейтринных осцилляций в веществе – процесса адиабатической конверсии одного типа нейтрино в другой в веществе Солнца, предсказанного учеными ИЯИ РАН (эффект Михеева – Смирнова – Волфенштейна). В мировой литературе этот эффект получил название MSW-эффект. (ИЯИ РАН)
В ходе международного космического эксперимента ПАМЕЛА с участием сотрудников МИФИ, ФИАН и ФТИ РАН впервые измерено с высокой точностью отношение потока антипротонов к потоку протонов в широкой области энергий
(1 – 100) ГэВ. Показано, что антипротоны в галактике образуются в результате ядерных взаимодействий космических лучей с межзвездным веществом. Кроме этого, также впервые с высокой точностью измерено отношение потока позитронов к суммарному потоку электронов и позитронов в области энергий
(1 – 100) ГэВ. Обнаружен рост этого отношения для частиц с энергией более
20 ГэВ. Возможно, что наблюдаемый эффект связан с аннигиляцией частиц «темной материи» в нашей галактике. (МИФИ, ФИАН)
Детально разработана теория происхождения космических лучей сверхвысоких энергий. Наряду с обрезанием спектра при сверхвысоких энергиях (эффект Грейзена-Зацепина-Кузьмина) она предсказала новые особенности спектров: провал, вызванный взаимодействием первичных протонов с фотонами микроволнового фонового излучения, избыток частиц в спектре ниже энергии обрезания из-за накопления провзаимодействовавших частиц и др.
Разработанный метод калибровки детекторов по найденным особенностям спектра позволил согласовать разрозненные данные всех существующих экспериментов. В настоящее время он является единственным надежным методом калибровки таких детекторов. Наличие предсказанных особенностей спектра было с высокой точностью подтверждено в прецизионных измерениях спектра на всех существующих в России и за рубежом установках по регистрации космических лучей сверхвысоких энергий. Это не только свидетельствует о протонном составе первичных космических лучей, но позволяет также количественно определить соответствующую величину.
Разработан новый алгоритм восстановления параметров ливней заряженных частиц, генерируемых нейтрино высоких энергий в рабочем объеме Байкальского глубоководного нейтринного телескопа ИЯИ РАН, что позволило примерно в три раза понизить полученное ранее ограничение на интенсивность природного диффузного потока нейтрино в диапазоне энергий от 20 ТэВ до 20 ПэВ. Наряду с близким результатом эксперимента АМАНДА на Южном полюсе, этот результат представляет собой наиболее сильное экспериментальное ограничение из полученных в мире к настоящему времени. Исследование природного диффузного потока нейтрино позволяет прояснить фундаментальные механизмы эволюции различных объектов Вселенной. (ИЯИ РАН)
Рассмотрены возможности магнитогидродинамического метода (МГД-метод) производства электроэнергии при использовании гидротермального окисления алюминия в водяном паре при их соотношениях, близких к стехиометрическому. Важнейшим результатом является то, что для полученной данным методом плазмы (состоящей из водорода с присадкой нескольких процентов калия и
К-фазы в виде расплавленного оксида алюминия) электропроводность и квадрат скорости потока в МГД-канале, значительно увеличиваются, что дает существенное повышение плотности снимаемой мощности и, тем самым, обеспечивает коэффициент преобразования на уровне 20-35%, при приемлемых габаритах канала и сравнительно малой индукции магнитного поля ~ 2-3 Т. Последнее обстоятельство позволяет отказаться от использования сверхпроводящих магнитных систем что, в свою очередь значительно упрощает и удешевляет конструкцию МГД-генератора.
Показано, что энергоустановки на базе МГД-генератора, работающие по алюмоводородным технологиям, являются перспективными аварийными (резервным) источниками электроэнергии при работе в составе энергосистем традиционного типа. При этом отсутствуют какие-либо вредные выбросы, что позволяет использовать такие установки в экологически нагруженных районах. (ОИВТ РАН)
Начата разработка среднесрочных и долгосрочных программ в области генерации и электрических сетей для Российской Федерации в целом, а также с детализацией для электроэнергетических компаний, работающих в Москве и Московской области. На этой основе ОАО «Мосэнерго» сейчас реализует крупномасштабную инвестиционную программу, успешное выполнение которой является главным условием надежного энергоснабжения потребителей всего региона в предстоящие годы.
Результаты выполненных прогнозно-аналитических исследований демонстрируют необходимость координации работ, проводимых энергетическими компаниями по всему спектру программных задач, обеспечивающих надежное прохождение зимних максимумов нагрузок. При этом, в сжатые сроки – 2009-
2010 гг. – необходимо выполнить целый комплекс работ по вводу как минимум
2 млн кВт на АЭС (Концерн «Росэнергоатом»), 0,8-1,0 млн кВт на Загорской ГАЭС-2 (ОАО «ГидроОГК»), а также по ликвидации узких мест и развитию электрических сетей 110, 220, 500 и 750 кВ (ОАО «ФСК ЕЭС»), по техническому перевооружению и развитию средств противоаварийного управления и совершен-ствованию системы диспетчерского управления (ОАО «СО-ЦДУ ЕЭС»), техниче-скому перевооружению и развитию системы газоснабжения (ОАО «Газпром»).
Для обеспечения надежного энергоснабжения московского региона особое значение имеют вопросы, связанные с созданием Петровской ГРЭС. Учитывая долгосрочный характер этой проблемы, выбор в качестве основного топлива природного газа должен быть подтвержден соответствующим постановлением Правительства РФ. Вместе с тем, по соображениям диверсификации топливного баланса и повышения надежности топливоснабжения электростанций Московской энергосистемы должен быть рассмотрен и угольный вариант Петровской ГРЭС.
В этом случае на Петровской ГРЭС могут быть применены угольные энергоблоки мощностью 500 мВт на суперсверхкритические параметры пара с эффектив-ностью использования энергии топлива не ниже 46-48%.
Следует отметить, что прогнозные значения приростов электрических нагрузок на период до 2020 г. оказались ниже заявленных в последнее время правительством Московской области и подлежат корректировке. Необходимость разработки в 2009 г. новой редакции концепции развития энергетики Московского региона крайне необходима также ввиду существенного изменения процесса развития мировой и российской экономики. (ОИВТ РАН)