Reports of the National Academy of Sciences of Belarus
Not a member yet
977 research outputs found
Sort by
Безмассовое поле со спином 3/2: сферические решения и устранение калибровочных степеней свободы
Get PDFRelativistic system for a vector-bispinior describing a massless spin 3/2 field is studied in the spherical coordinates of Minkowski space. Presentation of the equation with the use of the covariant Levi-Civita tensor exhibits existence of the gauge solutions in the form of the covariant 4-gradient of an arbitrary bispinor. Substitution for 16-component field function is based on the use of Wigner functions, it assumes diagonalization of the operators of energy, square and third projection of the total angular momentum, and space reflection. We derive radial system for eight independent functions. General structure of the spherical gauge solutions is specified, and it is demonstrated that the gauge radial functions satisfy the derived system. It is proved that the general system reduces to two couples of independent 2-nd order and nonhomogeneous differential equations, their particular solutions may be found with the use of the gauge solutions. The corresponding homogeneous equations have one the same form, they have three regular singularities and one irregular of the rank 2. Frobenius types solutions for this equation have been constructed, and the structure of the involved power series with 4-term recurrent relations sre studied. Six remaining radial functions may be straightforwardly found by means of the simple algebraic relations. Thus, we have constructed two types of solutions with opposite parities which do not contain gauge constituents.Релятивистская система уравнений для вектор-биспинора, описывающего безмассовую частицу со спином 3/2, исследуется в сферической системе координат и соответствующей тетраде пространства Минковского. Представление волнового уравнения с использованием тензора Леви–Чивита выявляет существование калибровочных решений в виде 4-дивергенции от произвольного биспинора. Подстановка для 16-компонетной полевой функции основана на использовании функций Вигнера, она предполагает диагонализацию четырех операторов: энергии, квадрата и третьей проекции полного углового момента, а также оператора пространственного отражения. После разделения переменных выведена система из 8 радиальных уравнений. Детализируется общая структура калибровочных сферически симметричных решений, показывается, что эти радиальные функции обращают в тождества все 8 уравнений общей системы. Показывается, что общая система приводится к двум парам неоднородных дифференциальных уравнений второго порядка, их частные решения построены на основе использования калибровочных решений специального вида. Соответствующие однородные уравнения имеют одну и ту же структуру с тремя регулярными особыми точками и одной нерегулярной ранга 2. Построены их решения, исследована структура входящих в них степенных рядов с 4-членными рекуррентными соотношениями. Таким образом, построены два независимых класса решений с противоложными четностями, которые не содержат калибровочных компонент
Моделирование радиальных колебаний подпружиненного валка вальц-пресса
Get PDFCarried out simulation of oscillations of a spring-loaded roll in a roll compactor when interacting the powder being compacted with the rolls. Considering the separation of the feed and compaction areas in the contact area of the roll with the material being compacted, we obtain the dependence of the force acting on the roll on the gap size between the rolls. It is shown that this dependence is non-linear, and it can be described with a sufficiently high accuracy degree by an exponential function with a negative exponent in the working range. The given numerical solution of the equation of free nonlinear oscillations of the spring-loaded roll has shown that considering the deformation of the material being compacted leads to a reduction of the natural frequency of the system by 20–25 % compared to the case, where the pressure force of the powder on the roll is assumed to be independent of the gap size. The nonlinearity of the dependence of the pressure force on the gap also leads to the increase by 10 % in the calculated values of the maximum displacements. The developed approach to the calculation of oscillations of the spring-loaded roll in the roll compactor enables to take into account the peculiarities of deformation of the powder being compacted during its interaction with the rolls. In addition, it allows estimating the frequencies and oscillation amplitudes and setting the optimum range of spring rate values, at which the occurrence of resonance in the machine is not possible.Выполнено моделирование колебаний подпружиненного валка вальц-пресса при взаимодействии прессуемого порошка с валками. С учетом выделения в области контакта валка с прессуемым материалом зон подачи и прессования, получена зависимость силы, действующей на валок, от величины зазора между валками. Показано, что эта зависимость имеет нелинейный характер, причем в рабочем диапазоне с достаточно высокой степенью точности может быть описана степенной функцией с отрицательным показателем степени. Приведено численное решение уравнения свободных нелинейных колебаний подпружиненного валка, которое продемонстрировало, что учет деформирования сжимаемого материала приводит к снижению частот собственных колебаний системы на 20–25 % по сравнению со случаем, при котором сила давления порошка на валок принимается не зависящей от величины зазора. Нелинейность зависимости силы давления от зазора приводит также к увеличению на 10 % расчетных значений максимальных смещений. Разработанный подход к расчету колебаний подрессоренного валка вальц-пресса позволяет учесть особенности деформирования прессуемого порошка при его взаимодействии с валками, а также позволяет, наряду с оценкой частот и амплитуд колебаний, установить оптимальный диапазон значений коэффициента жесткости пружины, при котором появление резонанса в машине будет невозможно
Особенности трансформации свойств почв пахотных земель Беларуси
Get PDFBased on the scientific systematic multi-temporal data and the large-scale soil mapping studies, for the first time we developed a methodological approach to estimating the transformation of the composition and properties of the arable land of the Republic for a 40-year period since the publication of the scientific work “The Soil of the Byelorussian SSR” (1974). At the present stage of the soil development, the transformation of the soil properties of the arable land, involved in the agricultural usage over the 40-year period, is influenced by the cultural process of soil formation and is characterized by the “strong” transformation of the properties in relation to their natural potential: in soils on loamy soil-forming rocks, the CTS value is varied in the range of 20–28 units, on sandy loam soil-forming rocks, СTS is 18–27, and on connected sandy loam soil-forming rocks it is 18–28. According to the research results on the soils of the arable land formed on light soil-forming rocks (sandy, loose-sandy), in contrast to loamy and heavier soil-forming rocks, the transformation degree of the properties is determined as “strong” and “very strong”. The results of the studies point to a clear dependence of the transformation degree of the properties of the gum-accumulative horizons of the studied soil varieties of the granulometric composition, which reflects the specific features of the soil cover of the Republic.На основе систематизированных разновременных данных научных и крупномасштабных почвенно-картографических исследований, разработанного методического подхода впервые проведена оценка трансформации состава и свойств почв пахотных земель республики за 40-летний период со времени опубликования научного труда «Почвы Белорусской ССР» (1974). На современном этапе развития почв пахотных земель, вовлеченных в сельскохозяйственный оборот на протяжении 40-летнего периода, трансформация свойств происходит под влиянием культурного процесса почвообразования и характеризуется чаще всего категорией «сильная» по отношению к их естественному потенциалу: в почвах на суглинистых породах варьирование величины коэффициента трансформации почв (КТП) находится в пределах 20–28 единиц, на супесчаных отложениях КТП составляет 18–27, а на связнопесчаных – 18–28. Согласно результатам исследований в почвах пахотных земель, сформировавшихся на легких почвообразующих породах (песчаных, рыхлосупесчаных) в отличие от суглинистых и более тяжелых пород, степень трансформации свойств определяется градациями «сильная» и рангом выше – «очень сильная». Результаты исследований указывают на четкую зависимость степени трансформации свойств гумусово-аккумулятивных горизонтов изученных почвенных разновидностей от их гранулометрического состава, что отражает специфику преобразований в почвенном покрове республики
Влияние пожилого возраста на кардиопротекторную эффективность фармакологического посткондиционирования с помощью молочной кислоты при ишемии-реперфузии миокарда в эксперименте
Get PDFNot only the prevalence, but also the death rate from the coronary heart disease, including myocardial infarction, is higher in older people than among young people. A demographic shift towards an aging population will lead to a further increase in the prevalence of cardiovascular diseases among the elderly population. Therefore, one of the urgent aims of modern experimental and clinical medicine is to develop methods aimed at limiting reversible and irreversible damage to the myocardium, including in elderly patients. There are a lot of the data supporting the cardioprotective efficiency of such phenomena as ischemic and pharmacological pre- and postconditioning that reduce ischemic and reperfusion damage in young hearts. However, the information on the effectiveness of these phenomena in experiments on old animals is very scarce, contradictory, and not fully understood. The aim of the study was to experimentally evaluate the influence of old age on the reproducibility of the cardioprotective efficiency of pharmacological postconditioning using lactic acid in ischemia-reperfusion of the myocardium. In the course of the study, it was found that neutral lactate, after being administered into the blood flow of animals at a dose of 10 mg/kg 25 minutes after the onset of reperfusion, leads to a decrease in the infarct size of the left ventricle of the myocardium in old rats. Pharmacological postconditioning using lactate is not effective in reducing the duration of cardiac arrhythmias in ischemia-reperfusion of the myocardium in old rats; however, there is a tendency to reduce the incidence of reperfusion arrhythmias and the total duration of cardiac arrhythmias. The obtained data suggest that the presence of such a risk factor for cardiovascular diseases as old age is not a criterion to exclude the use of pharmacological postconditioning with lactate as a way to reduce ischemia and reperfusion injury of myocardium.Не только распространенность, но и смертность от ишемической болезни сердца, в том числе от инфаркта миокарда, выше у людей пожилого возраста, чем среди молодежи. Демографический сдвиг в сторону старения населения будет приводить к дальнейшему увеличению распространенности сердечно-сосудистых заболеваний среди пожилого населения. Поэтому одной из актуальных задач современной экспериментальной и клинической медицины является разработка методик, направленных на ограничение обратимого и необратимого повреждения миокарда, в том числе у пожилых пациентов. В литературных источниках имеется множество данных, подтверждающих кардиопротекторную эффективность таких феноменов, как ишемическое и фармакологическое пре- и посткондиционирование, которые уменьшают ишемическое и реперфузионное повреждение в молодых сердцах. Однако информация об эффективности данных феноменов в экспериментах на старых животных весьма немногочисленна, противоречива и до конца не изучена. Целью исследования было экспериментально проверить влияние пожилого возраста на воспроизводимость кардиопротекторной эффективности фармакологического посткондиционирования с помощью молочной кислоты при ишемии-реперфузии миокарда. В ходе исследования установлено, что нейтральный лактат после введения в кровоток животным в дозе 10 мг/кг через 25 мин после начала реперфузии приводит к уменьшению размеров зоны некроза в миокарде левого желудочка у старых особей. Фармакологическое посткондиционирование с помощью лактата не эффективно в плане снижения длительности нарушений сердечного ритма при ишемии-реперфузии миокарда, однако имеется тенденция к снижению частоты встречаемости реперфузионных нарушений ритма и общей длительности нарушений сердечного ритма. Полученные данные дают основания полагать, что наличие такого фактора риска сердечно-сосудистых заболеваний, как пожилой возраст не является критерием для исключения применения фармакологического посткондиционирования с помощью лактата в качестве способа уменьшения ишемических и реперфузионных повреждений миокарда
Спектральная динамика нестационарного поглощения гибридных ассоциатов квантовых точек CdS и красителя метиленового голубого
Get PDFThe transient absorption spectra dynamics for hybrid associates of colloidal CdS quantum dots, passivated by thioglycolic acid (CdS/TGA QDs), and methylene blue cationic dye molecules (MB+) were studied by femtosecond spectroscopy. It was established that one of the main channels of relaxation of the CdS/TGA QDs excitation energy in hybrid associates based on CdS/TGA QDs and MB+ is a fast energy transfer to the reduced forms of MB+ (MBOH•, MB•) that are formed still at the synthesis stage of samples. This channel strongly competes with the resonant energy transfer from the centers of radiative recombination in quantum dots to MB+. Therefore, for hybrid associates based on QDs/TGA and methylene blue, there is no any noticeable signal of the transient absorption corresponding to the triplet state of MB+ dye, which is then known to be actively involved in charge transfer.Методами фемтосекундной абсорбционной спектроскопии исследована спектрально-временная динамика нестационарного поглощения гибридных ассоциатов коллоидных квантовых точек CdS, пассивированных тиогликолевой кислотой (CdS/TGA), и молекул катионного красителя метиленового голубого (MB+), а также составляющих их компонентов. Установлено, что одним из основных каналов релаксации энергии экситонного возбуждения в гибридных ассоциатах на основе квантовых точек CdS/TGA и метиленового голубого является быстрый перенос энергии к восстановленным формам MBOH• (МB•) в составе ассоциатов, формируемым еще на стадии синтеза образцов, составляющий конкуренцию резонансному переносу энергии от центров излучательной рекомбинации в квантовых точках к MB+
Системные исследования приоритетных геологических объектов в Припятском прогибе с целью увеличения углеводородного ресурсного потенциала
Get PDFA new direction of system research in the Pripyat Trough to increase the hydrocarbon resource potential of the bowels on the basis of modern geological and geophysical technologies has been justified. Two-type priority objects, which are oil and gas prospecting and research polygons, are distinguished. The first-type object is represented by large oil multifield and prohibitive structures in the highly promising areas and sections. The second-type object includes the structures of the western part of the Central Zone of the Pripyat Trough where a rather high level of direct oil and gas occurrences is established.Обосновано новое направление системных исследований в Припятском прогибе с целью увеличения углеводородного ресурсного потенциала недр на основе современных геолого-геофизических технологий. Выделены два типа приоритетных объектов, которые представляют собой нефтегазопоисковые и исследовательские полигоны. Первый тип представлен крупными нефтяными многозалежными месторождениями и сопредельными структурами на высокоперспективных участках и разрезах. Второй тип включает структуры западной части Центральной зоны Припятского прогиба, где установлен достаточно высокий уровень прямых нефтегазопроявлений
Компактные разностные схемы для уравнения Клейна–Гордона с переменными коэффициентами
Get PDFIn this paper, we consider the compact difference approximation of the fourth and second-order schemes on a three-point stencil for Klein–Gordon equations with variable coefficients. Despite the linearity of the differential and difference problems, it is not possible in this case to apply the well-known results on the theory of stability of three-layer operator-difference schemes by A. A. Samarskii. The main purpose is to prove the stability with respect to the initial data and the right-hand side of compact difference schemes in the grid norms L2(Wh), W12 (Wh), C (Wh). Using the method of energy inequalities, the corresponding a priori estimates, expressing the stability and convergence of the solution to the difference problem with the assumption h ≤ = h0, h0 = const, τ≥h is obtained. The conducted numerical experiment shows how Runge rule is used to determine the different orders of the convergence rate of the difference scheme in the case of two independent variables.В настоящей работе на трехточечном шаблоне рассматриваются компактные разностные схемы 4 + 2 порядка аппроксимации для уравнения Клейна–Гордона с переменными коэффициентами. Несмотря на линейность дифференциальной и разностной задач в этом случае не удается применить известные результы по теории устойчивости трехслойных операторно-разностных схем А. А. Самарского. Основной целью работы является доказательство устойчивости компактной разностной схемы по начальным данным и правой части в сеточных нормах L2(Wh), W12 (Wh), C (Wh). Используя метод энергетических неравенств в работе получены соответствующие априорные оценки, выражающие устойчивость и сходимость решения разностной задачи при предположении h ≤ = h0, h0 = const, τ≥hНа примере вычислительного эксперимента показывается как использовать правило Рунге для определения разных порядков скорости сходимости решения разностной схемы в случае двух независимых переменных
Хеликобактериоз: изменения слизистой оболочки при нарушении двигательных функций (моторики) в гастроэзофагальной и дуоденогастральной зонах желудка
Get PDFThe morphological changes in the gastric mucosa in the presence of duodenogastric reflux and refluxesophagitis and their connection with the presence of Helicobacter pylori (HP) infection are studied. The endoscopic and histological examination of the stomach antral part was performed in 1251 patients with different gastroduodenal pathologies. HP was diagnosed by histological and real-time PCR methods. Among patients with different gastroduodenal pathologies the frequency of H. pylori infection was 77.9 %. Duodenogastric reflux was detected in 23.9 % of patients. In the presence of duodenogastric reflux, we have found a decrease in the risk of duodenal ulcer by a factor of 2.5, thus duodenogastric reflux may protect against the development of duodenal ulcer. In patients with duodenogastric reflux in the presence of H. pylori infection, significant differences from the group uninfected of Helicobacter pylori were found in the metaplasia frequency. A significant increase in the frequency of foveolar hyperplasia among patients with duodenogastric reflux was revealed. The prevalence of reflux-esophagitis in the study group was 8.3 %. No increased risk in reflux-esophagitis was observed either in the HP-positive or HP-negative cases. According to our finding, duodenogastric reflux was characterized by foveolar hyperplasia and metaplasia. We suggest that the presence or absence of H. pylori does not affect reflux-esophagitis.я. Определяли характер морфологических изменений слизистой оболочки желудка при нарушении двигательных функций в гастроэзофагеальной и дуоденогастральной зонах и их связь с инфицированием Helicobacter pylori (HP). Обследование 1251 человека с заболеваниями желудочно-кишечного тракта включало гастродуоденоскопию, тестирование на НР, гистологические исследования состояния слизистой желудка. Наличие НР в биопсийном материале подтверждали гистологическим методом и ПЦР в режиме реального времени. Установлено, что в исследуемой группе пациентов с воспалительными заболеваниями верхнего отдела ЖКТ частота выявления H. pylori составила 77,9 %. Среди обследованных пациентов доля случаев с дуоденогастральным рефлюксом (ДГР) составила 23,9 %. Полученные данные указывают на возможную протективную роль ДГР в отношении развития язвы двенадцатиперстной кишки (ДПК), что подтверждается снижением риска развития язвы ДПК у пациентов с ДГР в 2,5 раза (ОШ = 0,4) по сравнению с пациентами с хроническим гастритом в анамнезе без ДГР. Установлено достоверное повышение частоты выявления кишечной метаплазии у пациентов с ДГР и хеликобактерной инфекцией по сравнению с группой не инфицированных пациентов с ДГР. Выявлено достоверное увеличение частоты фовеолярной гиперплазии среди пациентов с ДГР. Частота обнаружения рефлюкс-эзофагита в обследованной группе пациентов составила 8,3 %. Показано, что частота выявления рефлюкс-эзофагита не зависит от наличия или отсутствия у пациента НР, таким образом НР-инфицирование скорее всего не влияет на развитие рефлюкс-эзофагита
Синтез, структура и морфология композитов на основе феррита магния и нитрида углерода
Get PDFThe composites based on magnesium ferrite and carbon nitride were synthesized by the sol-gel method in combination with thermochemical condensation. The effect of the synthesis method on the crystalline structure, the phase and chemical composition, and the morphology of composites was studied by the X-ray diffraction, IR spectroscopy, scanning electron microscopy, and energy-dispersive X-ray spectroscopy techniques. It was found that, depending on the conditions of the sol-gel stages, the initiation of self-combustion high-temperature synthesis and melanin thermochemical condensation, composites with different crystalline structure and morphology were prepared. The obtained results are important for the development of the heterogeneous Fenton- and photo-Fenton catalysts based on magnesium ferrite and carbon nitride composites.Золь-гель методом в сочетании с термохимической конденсацией осуществлен синтез композитов на основе феррита магния и нитрида углерода. Влияние способа синтеза на кристаллическую структуру, фазовый и химический состав, морфологию композитов изучено методами дифракции рентгеновских лучей, ИК-спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии. Установлено, что в зависимости от последовательности проведения стадий золь-гель перехода, инициирования самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и термохимической конденсации меламина образуются композиты с различной кристаллической структурой и морфологией. Полученные результаты имеют важное значение при разработке гетерогенных Фентон- и фото-Фентон катализаторов на основе композитов феррита магния и нитрида углерода
Комплексный характер влияния поликарбоновых и фосфоновых кислот на кристаллизацию солей кальция и магния в динамических условиях
Get PDFThe influence of water-soluble organic compounds (adipic, polyaspartic and phosphonic acids) and their compositions on the crystallization of calcium and magnesium salts in dynamic conditions has been studied. It is found that the induction period of phase formation increases in the presence of polyaspartic and phosphonic acids 2.3–5.2 times in the range of their content from 0.05 to 0.2 ppm. The results of XRD and electron microscopic studies confirm the change in the phase composition and morphology of the crystalline precipitate that is formed. The dibasic carboxylic acid influence on the induction period, composition and structure of the precipitate is much less. It is established that the composition of organic acids also increases the induction period of phase formation. The complex inhibitor provides an increase in the critical supersaturation level in the system. The phosphonic and carboxyl groups of the inhibitor interact with calcium and magnesium ions and block the crystallization nuclei. When interacting with the dicarboxylic acid and polyacid adsorption on the surface of the formed crystals, the microcrystals dissolve.Исследовано влияние водорастворимых органических соединений (адипиновой, полиаспартамовой и фосфоновой кислот) и их композиций на кристаллизацию солей кальция и магния в динамических условиях. Установлено, что индукционный период фазообразования увеличивается в присутствии полиаспартамовой и фосфоновой кислот в 2,3–5,2 раза в диапазоне их содержания от 0,05 до 0,2 ppm. Результаты рентгенофазового анализа и электронно-микроскопического исследования подтверждают изменение фазового состава и морфологии образующегося кристаллического осадка. Установлено, что влияние двухосновной карбоновой кислоты на индукционный период, состав и структуру осадка значительно меньше. Определено, что композиция органических кислот также увеличивает индукционный период фазообразования. Комплексный ингибитор обеспечивает повышение уровня критического пересыщения в системе. Фосфонатные и карбоксильные группы ингибитора взаимодействуют с ионами кальция и магния, блокируют зародыши кристаллизации. При взаимодействии с дикарбоновой кислотой и адсорбцией поликислоты на поверхности образующихся кристаллов микрокристаллы растворяются