Привет, Пикабу! С вами Семецкий.

Для вас - еженедельный выпуск "Атомного дайджеста" - подборки интересных атомных новостей России и стран зарубежья за прошедшую неделю.

Волгодонский рецепт: как пекут «блины» для реакторов

Коллеги с Атоммаша предложили вдохновиться перед выпечкой пшеничных, гречишных, рисовых и других вкусных символов приходящей весны фотографиями "блинов" с Атоммаша.  В заводских цехах делают свои "блины" — стальные, весом 64 т.

"Блинами" называют раскаленные заготовки днищ реакторных корпусов. Деталь должна пройти термическую обработку — нагрев под штамповку при температуре 960 °C в течение пяти — семи часов. Дальше заготовку помещают под пресс с усилием 10 тысяч тонн. Затем отжиг в печи при 690 °C не менее 36 часов. Следующий этап — закалка: нагрев до 930 °C и выдержка семь часов. Охлаждение в воде и снова нагрев — теперь до 650 °C при выдержке восемь часов. После этого "блин" готов и может отправляться на следующий этап производства: из круглой заготовки на листоштамповочном прессе сформируют днище корпуса реактора.

А теперь финансовое хвастовство:

Выручка «Росэнергоатома» в 2020 году составила 462,4 миллиарда рублей

АО «Концерн Росэнергоатом» в 2020 году нарастило объемы производства электроэнергии и выручку. За прошедший год совокупная выручка составила 462,4 млрд рублей, что на 1,3% выше показателя 2019 года (456,7 млрд рублей).

«Рост объемов производства электроэнергии на атомных электростанциях и выручки относительно плановых показателей в 2020 году, в первую очередь, связан с оптимизацией на 130 дней общей продолжительности ремонтных кампаний, позволившей получить дополнительно 2,4 млрд кВт⋅ч, а также с переходом энергоблока № 6 Нововоронежской АЭС с 12-месячного на 18-месячный топливный (межремонтный) цикл. Кроме того, в мае 2020 года была введена в эксплуатацию плавучая атомная теплоэлектростанция (ПАТЭС) на Чукотке, а в октябре к единой энергосистеме страны был подключен новый энергоблок № 6 Ленинградской АЭС с реактором ВВЭР-1200. В 2021 году запланирована его сдача в промышленную эксплуатацию», - отметил заместитель генерального директора - директор по экономике и финансам Концерна «Росэнергоатом» Сергей Мигалин.

Также новость об успехах и показателях:

АЭС России в феврале увеличили выработку на 7,7 %

Атомные электростанции России бьют рекорды.

В феврале 2021 года было выработано 17,6 млрд кВт⋅ч — на 7,7 % больше, чем за аналогичный период прошлого года. Выполнение плана ФАС России с начала года составило 102,6 %. Всего по состоянию на 2 марта АЭС России выработали 37,6 млрд кВт⋅ч электроэнергии. По оценкам специалистов, такое превышение позволило сдержать рост свободных рыночных цен электроэнергии для потребителей примерно на 1,5 %.

Новость в телеграм-канале Росэнергоатома.

Теперь новости из мира ядерного топлива, разного и интересного:

В Топливном дивизионе Росатома выполнены новые этапы разработки российского толерантного топлива для АЭС

Для начала немного о том, что вообще из себя представляет толерантное топливо.

Толерантное топливо (англ. - Accident Tolerant Fuel) – ядерное топливо, устойчивое к нештатным ситуациям на АЭС. Даже в случае потери теплоносителя и нарушения отвода тепла в активной зоне реактора толерантное топливо должно в течение достаточно длительного времени сохранять целостность без возникновения пароциркониевой реакции, способствующую выделению водорода.

В исследовательском реакторе МИР в АО «ГНЦ НИИАР» (Димитровград, Ульяновская обл.) завершился второй цикл облучения тепловыделяющих сборок с экспериментальными твэлами для реакторов ВВЭР и PWR в «толерантном» исполнении. Каждая из двух экспериментальных топливных кассет содержала по 24 твэла с четырьмя различными сочетаниями материалов оболочки и топливной композиции. Топливные таблетки были изготовлены из традиционного диоксида урана, а также уран-молибденового сплава с повышенной плотностью и теплопроводностью. После первого и второго циклов облучения по несколько твэлов из каждой топливной кассеты были извлечены для послереакторных материаловедческих исследований, вместо них были установлены новые необлученные образцы. После двух циклов облучения в реакторе «МИР» все твэлы оказались герметичны.

В Росатоме разработано СНУП-топливо первого поколения для реактора БРЕСТ-ОД-300

Специалисты ВНИИНМ им. А.А. Бочвара (АО «ВНИИНМ»; входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ») разработали технический проект твэла на базе нитридного уран-плутониевого топлива (СНУП-топлива) для реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300. Проект ляжет в основу промышленного производства СНУП-топлива, которое будет запущено в составе Опытного демонстрационного энергетического комплекса (ОДЭК), строящегося в Северске Томской области в рамках стратегического отраслевого проекта «Прорыв».

Подробнее о СНУП-топливе можно почитать тут.
А тут можно подробнее почитать о проекте "Прорыв" в целом.

Предприятие Топливной компании Росатома «ТВЭЛ» создало участок по производству топлива для реактора CFR-600 (Китай)

На «Машиностроительном заводе» (ПАО «МСЗ», предприятие Топливной компании Росатома «ТВЭЛ» в г. Электросталь Московской области) создан производственный участок по фабрикации топлива для реактора CFR-600 – флагманского проекта КНР в области реакторов на быстрых нейтронах.

Новый производственный участок создан для исполнения экспортного контракта между АО «ТВЭЛ» и китайской компанией CNLY (входит в корпорацию CNNC) на поставку топлива для строящегося реактора CFR-600, включая стартовую загрузку, а также перегрузки топлива в течение первых семи лет. Начало поставок топлива намечено на 2023 год.

В рамках реализации проекта на предприятии была проведена модернизация производства топлива для «быстрых» реакторов. Создано и смонтировано уникальное оборудование, на котором уже изготовлены макеты тепловыделяющих сборок реактора CFR-600 для проведения испытаний.

А подробнее про CFR-600 тут.

АО «Хиагда» начало добычу урана на последней залежи Хиагдинского месторождения в Бурятии

АО «Хиагда» (входит в контур управления Уранового холдинга «АРМЗ»/Горнорудный дивизион Госкорпорации «Росатом») полностью вскрыло рудное тело Хиагдинского месторождения в Баунтовском эвенкийском районе Республики Бурятия.

Буровые работы выполнило АО «РУСБУРМАШ» (специализированная компания Уранового холдинга «АРМЗ» по проведению геологоразведочных и буровых работ). На последней залежи, где еще не велась добыча урана, сооружено 114 технологических скважин. В настоящее время завершаются обустройство автодорог, монтаж трубопроводов, установка линии электропередачи. Также на залежи будет построен сборник продуктивных растворов. Закисление рудного тела начнется уже в марте.

«Мы используем максимально безопасные технологии для окружающей среды. Первый металл с этой залежи планируем получить уже летом 2021 года», - рассказал заместитель главного инженера – главный геолог АО «Хиагда» Евгений Гурулев.

Теперь новости про российские АЭС и их работу:

На Ростовской АЭС завершена уникальная операция по модернизации системы противоразгонной защиты турбины

На энергоблоке № 4 Ростовской атомной станции в рамках модернизации системы противоразгонной защиты турбины установлен электронный автомат безопасности приводных турбин. Он оснащен специальными датчиками, обеспечивающими снятие необходимых данных при любой частоте вращения. В настоящий момент проводятся пуско-наладочные испытания.

Новое оборудование, которым атомщики оснащают энергоблок, в несколько раз надежнее механической защиты, оно повысит безопасность турбопитательных насосов, обеспечивающих водой парогенераторы.

«Защита от разгона является одной из важных, предохраняющих оборудование от режимов, способных вызвать его разрушение. Электронный автомат безопасности значительно повышает надежность срабатывания защиты при достижении критической частоты вращения, позволяет быстро и точно выполнять проверку противоразгонной защиты турбины, что существенно повышает ресурс работы оборудования, его надежность и безопасность работы всей атомной станции», - отметил и.о. директора Ростовской АЭС Андрей Горбунов.

Ссылка на новость.

Курская АЭС: в ходе ремонта энергоблока № 1 применено новое оборудование для извлечения элементов графита

На энергоблоке № 1 Курской АЭС во время планового ремонта впервые применено новое оборудование – устройство извлечения фрагментов графита (УИФГ-92). В процессе ремонта, при извлечении технологических каналов в зазоры между графитовыми блоками попадает пыль, крошка, частички графита, различных форм и размеров. Для того, чтобы почистить эти зазоры, было разработано новое оборудование.

«Устройство извлечения фрагментов графита не имеет аналогов. Разработчики – наши давние партнеры компания «Пролог» из Обнинска. Ранее на расчистку одного стыка графитовых блоков требовалось около одной восьмичасовой смены, сейчас при помощи УИФГ-92 операция длится всего 15 минут, – пояснил преимущества новой оснастки директор Курской АЭС Вячеслав Федюкин. – Устройство в данном случае работает на эффективность всего предприятия. Его применение поможет сократить дозовую нагрузку на персонал, временные потери при выполнении работ, что позволит сократить срок ремонта. И самое важное, обеспечит безопасную, надежную работу энергоблока».

Устройство извлечения фрагментов графита – это располагающийся на штанге модуль, включающий в себя захват для графитовых блоков, радиационно-стойкую телекамеру, всасывающий патрубок и модуль обдува. Работает при участии всего двух человек – оператора и стропальщика. После установки на ячейку оператор наводит модуль на замок графитовой колонны, специальным захватом поднимает нужный блок на 120 мм. Пространство между графитовыми блоками обдувается воздухом, частички графита всасываются модулем, как пылесосом. Далее графитовая колонна опускается на прежнее место, и УИФГ-92 извлекается из ячейки.

Ссылка на новость.

Ремонт на третьем энергоблоке Смоленской АЭС выполнили с опережением графика

2 марта энергоблок вывели на номинальную мощность после проведения планового капитального ремонта. Выполнен он качественно, с соблюдением всех требований по безопасности. Благодаря слаженной работе персонала станции и подрядных организаций «Атомэнергоремонт» и «Электроцентромонтаж», а также использованию инструментов производственной системы Росатома работы удалось завершить с опережением графика. Ремонтная кампания 2021 года продолжится на втором энергоблоке САЭС, с 10 апреля его выведут в плановый текущий ремонт.

Ссылка на новость в телеграм-канале Росэнергоатома.

А вообще на фото к новости мой коллега загружает в канал реактора РБМК-1000 "торпеду" (измерительный зонд) установки ультразвукового контроля СК-26.

«Атомэнергоремонт» завершил работы по выводу из эксплуатации двух парогенераторов блока № 1 Нововоронежской АЭС

В конце февраля 2021 года АО «Атомэнергоремонт» завершило работы по демонтажу, фрагментации и дезактивации двух парогенераторов на энергоблоке № 1 Нововоронежской АЭС. Работы были выполнены силами специального участка по выводу АЭС из эксплуатации, который был открыт на базе Нововоронежского филиала АО «Атомэнергоремонт» в 2019 году. В настоящее время в нем работают более 30 специалистов.

Первые работы по выводу из эксплуатации петли № 6 блока № 1 Нововоронежской АЭС, включая демонтаж, фрагментацию и дезактивацию парогенератора, главного циркулярного насоса, а также ГЗЗ (главной запорной задвижки), были выполнены работниками опытно-демонстрационного инженерного центра по выводу из эксплуатации (ОДИЦ) в Нововоронеже (специализированный филиал АО «Концерн Росэнергоатом») в 2018 году. С марта 2020 года работы выполняли сотрудники участка по выводу из эксплуатации АО «Атомэнергоремонт». По заранее согласованной технологии с ОДИЦ технологии они производили демонтаж и фрагментацию парогенераторов, главных циркуляционных насосов и трубопроводов.

Для успешного выполнения работ специалисты участка освоили три метода резки метала: канатную, плазменную и ацитиленово-кислородную (огневая). В частности, при канатной резке в качестве режущего инструмента используются алмазные канаты, которые могут прорезать толстые стенки оборудования. С помощью этой технологии работники АО «Атомэнергоремонт» уже успешно выполнили демонтаж главного циркуляционного насоса энергоблока № 1 Нововоронежской АЭС. Помимо этого, специалисты «Нововоронежатомэнергоремонт» разработали и собрали мини-робота на магнитных колесах, который выполняет ацитиленово-кислородную или плазменную резку в местах с повышенным радиационным фоном.

«На сегодняшний день подписана «дорожная карта» по работе на энергоблоках № 1 и № 2 Нововоронежской АЭС. В ближайшие два года мы будем заниматься не только блоками типа ВВЭР, но и блоками АЭС канального типа. В 2021 г. планируется создание аналогичного участка на площадке Белоярской АЭС», – рассказал о планах заместитель по неразрушающему контролю и выводу из эксплуатации АО «Атомэнергоремонт» Владимир Попов.

И теперь новости с зарубежных строек:

Состоялась завершающая поставка оборудования «ЗиО-Подольск» для АЭС «Руппур» (Бангладеш)

АО «ЗиО-Подольск» (входит в машиностроительный дивизион Росатома – АО «Атомэнергомаш») изготовило и отгрузило оборудование для второго энергоблока АЭС «Руппур». В Республику Бангладеш отправлен последний комплект крупногабаритных изделий – четвертый сепаратор-пароперегреватель СПП-1200 и второй подогреватель высокого давления ПВД-К-5.

Сепаратор-пароперегреватель предназначен для осушки и перегрева влажного пара после цилиндра высокого давления турбины. СПП-1200 отгружается тремя частями: сепаратор массой 41 тонна, пароперегреватель первой ступени (вес аппарата - 86 тонн), а также пароперегреватель второй ступени (весом 105 тонн). Общий вес отгруженной продукции составил 350 тонн.

Для справки:
Подогреватели высокого давления ПВД-К-5 – элементы машинного зала атомной станции. ПВД – крупногабаритное изделие длиной свыше 11 метров и весом 120 тонн. Выполняет функцию нагрева питательной воды, подаваемой в парогенератор за счет охлаждения и конденсации пара, отбираемого из промежуточных ступеней турбины.

Полная новость тут.

На втором блоке строящейся АЭС «Аккую» (Турция) установлена ферма-консоль

Операцию выполнили специалисты совместного российско-турецкого предприятия ТИТАН2 ИДЖ ИЧТАШ ИНШААТ АНОНИМ ШИРКЕТИ (будь здоров!).

Ферма-консоль является частью устройства локализации расплава. Ее укрупнительная сборка велась на специальном стапеле в течение полутора месяцев. Масса конструкции - 176 тонн, диаметр - 9,35 метра, высота - 2,2 метра. Ее установку осуществили с помощью гусеничного крана Terex Demag CC6800 максимальной грузоподъемностью 1250 тонн.

«Наше подразделение выполняет монтаж основных технологических систем и оборудования. В ходе реализации данного ключевого события выполнено укрупнение фермы консоли, состоящей из нескольких десятков элементов. Сборку и монтаж выполнили высококвалифицированные монтажники и сварщики, обладающие соответствующим опытом работ на ЛАЭС», - отметил Андрей Берендюгин, руководитель дирекции механомонтажных работ ICTSM (подрядная организация на проекте).

Далее к ферме приварят патрубки и коридоры для обслуживания. Затем начнется сборка и бетонирование сухой защиты, сборка опорной фермы, продолжится возведение шахты реактора.

И напоследок новость от китайских коллег:

Второй блок АЭС “Карачи” в Пакистане с китайским реактором Hualong One вышел на первую критичность

Комиссия по атомной энергии Пакистана (PAEC) заявила 2 марта, что второй энергоблок АЭС “Карачи” достиг критичности и теперь начнет серию испытаний и процедур безопасности, прежде чем будет подключен к национальной энергосистеме в конце марта. Ожидается, что промышленная эксплуатация второго энергоблока мощностью 1100 МВт, одного из двух строящихся Китаем реакторов Hualong One на данной площадке, начнется к концу мая. Третий энергоблок АЭС “Карачи” планируется ввести в эксплуатацию в 2022 году.

Второй энергоблок АЭС “Карачи” будет первым реактором в Пакистане с генерирующей мощностью более 1000 МВт, который поможет в свою очередь снизить сброс электрической нагрузки на сети летом, отмечает PAEC. К настоящему времени PAEC эксплуатирует пять меньших энергоблоков – первый на АЭС” Карачи и четыре на АЭС “Чашма” – с совокупной генерирующей мощностью около 1400 МВтэ.

Таким образом, второй энергоблок АЭС “Карачи” почти удвоит мощность атомной энергетики Пакистана. Загрузка топлива на данном энергоблоке началась в декабре 2020 года после получения разрешения от Управления ядерного регулирования Пакистана.

В то время PAEC объявила, что второй энергоблок АЭС “Карачи” начнет коммерческую эксплуатацию в апреле 2021 года, а третий – к концу 2021 года.

На этом всё, спасибо за внимание к атомной отрасли.

Фото в пост взяты из соответствующих новостных статей, ссылки на которые приведены выше, а также из фотобанка Росатома и с сайта Pixabay.

P.S.

Ну и для тех, кто читает до конца - еще блинцов на масленицу, на этот раз провокационных.

Украина переходит на американское ядерное топливо

https://ria.ru/20191201/1561758227.html

Чем это чревато для самой Украины и ее ближайших соседей?

Министерство энергетики Беларуси объявило о временном переходе Белорусской АЭС на альтернативный вид топлива. Причиной стал резкий дефицит обогащенного урана, поставки которого прервались из России из-за долгов государства и санкций со стороны западных стран на импорт ядерного топлива.

Альтернативой стала микроэлектроника производства AMD, эффективная площадь нагрева которой сопоставима тепловыделяющим элементам с урановыми сердечниками. Министерство энергетики уже заказало у производителя более 3000 процессоров семейства Ryzen 9 и 2000 графических чипов поколения RX6900 XT, которые будут объединены в кластеры и помещены в активную зону реактора.

По расчетам инженеров станции, затраты электричества на выработку тепла будут составлять четверть от производимой энергии, поэтому станция не будет работать в убыток на время дефицита ядерного топлива.

Для большей окупаемости новой АЭС вычислительные кластеры реактора также будут задействованы в добыче криптовалюты для пополнения истощенных валютных резервов Беларуси.

Самое честное сми в мире

Что из себя представляет ядерное топливо и как его изготовить? Инфографика от Росатома

Кликабельно

ФЕРМИ ГАММА-ЛУЧШИЙ ПУЛЬСАР ПОИСК

Что такое нейтронная звезда?

Сечение нейтронной звезды. Плотности выражаются в ρ0 плотности ядерной материи насыщения, где нейтроны начинают касаться друг друга.

Когда массивная звезда использовала все свое ядерное топливо для производства энергии, она взрывается в сверхновой. В этом процессе внешние слои бывшей звезды разрушаются, в то время как ядро разрушается под действием собственного веса. Ядро звезды сжимается настолько, что протоны и электроны в нем объединяются, превращаясь в нейтроны (и нейтрино). Полученный объект называется нейтронной звездой. Если нейтронная звезда весит более двух или трех солнечных масс, она коллапсирует дальше и образует черную дыру.

Нейтронные звезды - экзотические объекты. Они состоят из вещества, гораздо плотнее упакованного, чем обычно, что дает всей звезде плотность, сравнимую с атомным ядром. Диаметр нашего Солнца уменьшился бы до 30 километров, если бы он был таким плотным. Нейтронные звезды также вращаются вокруг себя до сотни раз за одну секунду.

Что такое пульсар?

Нейтронные звезды имеют чрезвычайно сильные магнитные поля. Заряженные частицы, ускоренные вдоль силовых линий, испускают электромагнитное излучение на разных длинах волн. Это излучение связано в конус вдоль оси магнитного поля. Когда нейтронная звезда вращается вокруг своей оси вращения, конусы излучения проникают через небо, как луч маяка, потому что ось вращения обычно наклонена относительно оси магнитного поля. Нейтронная звезда становится видимой как пульсар, если лучи проносятся над Землей. Пульсары вращаются от одного раза в несколько секунд до одного раза за миллисекунды. Эти периоды вращения могут быть очень стабильными с точностью, которая помещает их в число самых точных часов во Вселенной.

Первый пульсар был обнаружен в 1967 году Джоселин Белл Бернелл на радиоволнах. В настоящее время мы знаем более 2500 таких радиопульсаров. Но пульсары были обнаружены и на других длинах волн. Мы знаем много рентгеновских и гамма-пульсаров, поскольку было замечено несколько оптических пульсаций. Ученые наблюдали много пульсаров на нескольких длинах волн, но некоторые пульсары остаются необнаруженными в частях электромагнитного спектра. В некоторых случаях ученые уже могут объяснить, почему определенный пульсар излучает в одной части спектра, а не в другой. Однако еще не все механизмы, которые регулируют излучение в различных частотных диапазонах, полностью понятны.

Почему некоторые пульсары видны в радиоволнах, а другие в гамма-лучах?

Пульсар гамма-излучения - это компактная нейтронная звезда, которая ускоряет заряженные частицы до релятивистских скоростей в своем чрезвычайно сильном магнитном поле. Этот процесс производит гамма-излучение (фиолетовое) намного выше поверхности компактных остатков звезды, например, в то время как радиоволны (зеленого цвета) излучаются над магнитными полюсами в форме конуса. Вращение перемещает области эмиссии через наземную линию видимости, заставляя пульсар периодически светиться в небе.

Впечатление художника о пульсаре, излучающем радиоволны (зеленые) и гамма-лучи (пурпурный). кредит: НАСА / Ферми / Крус де Уайлд

Правдоподобным объяснением того, почему некоторые пульсары видны как гамма-пульсары, а не как радио пульсары, может быть то, что радиоволны с более низкой энергией связаны в более узком конусе на магнитных полюсах, чем высокоэнергетическое гамма-излучение. Поскольку излучение в основном испускается вдоль поверхности конуса, а волны разной длины излучаются в конусах с разным распространением, радиоволны и гамма-волны покидают нейтронную звезду в разных направлениях. Таким образом, пульсар может стать видимым как гамма-излучение или радио пульсар для удаленного наблюдателя (в зависимости от того, какой конус проходит через положение наблюдателей).

Другая модель имеет гамма-излучение, возникающее не в полярных областях магнитного поля, а в экваториальной плоскости, где линии поля нарушаются. Тогда, конечно, пульсар может просто не излучаться в гамма-лучах или радио по сути. Поэтому очень важно наблюдать как можно больше пульсаров на всех длинах волн, чтобы лучше понять эти механизмы.

Для некоторых пульсаров в двоичных файлах возможно другое объяснение. Если энергетическое излучение пульсара попадает на спутник, материал поверхности спутника сдувается. Материал затем плавает в окружении двойной системы. Радиоволны легко блокируются этим, в то время как гамма-лучи обычно не затрагиваются.

Какие данные используются Einstein@Home?

На этой компьютерной графике показана структура спутника НАСА Fermi. Центральная приборная платформа в форме коробки лежит между солнечными батареями. Большой телескоп, данные которого оценивали астрономы, скрыт под черной крышкой, видимой сверху.

Наблюдения за небом в гамма-лучах с очень высоким временным разрешением проводятся с помощью телескопа большой площади (LAT) на борту космического телескопа гамма-излучения Fermi НАСА. Спутник вращается вокруг Земли каждые 95 минут на низкой орбите ок. 560 километров над землей, при этом LAT всегда почти идеально обращен от Земли.

LAT может обнаружить отдельные фотоны гамма-излучения, их энергию (в диапазоне от 20 МэВ до 300 ГэВ), направление, из которого они пришли (до менее чем градуса) и когда они прибыли (до нескольких микросекунд). В любой момент времени LAT «видит» около пятой части всего неба. Орбитальное движение спутника и Земли, а также раскачивающее движение спутника гарантируют, что LAT покрывает все небо после двух орбит. Все данные становятся общедоступными в течение нескольких часов для всех. Карты неба и исходные каталоги создаются и регулярно обновляются с помощью данных LAT, полученных в течение более длительного времени (года).

Ученые Einstein@Home выбрали самые «похожие на пульсар» объекты на основе их распределения энергии гамма-лучей в качестве целей из более чем 1000 неопознанных источников в каталоге источников Fermi-LAT. Для 118 выбранных источников они использовали новые высокоэффективные методы анализа обнаруженных фотонов гамма-излучения на наличие скрытых периодичностей. Это поиск гамма-пульсаров Ферми (сокращенно: FGRP).

К настоящему времени исследователи из Einstein@Home также отобрали три источника, которые выглядят как «пульсары» и где другие наблюдения указывают на то, что они находятся в двойных системах. В сочетании с оптическими наблюдениями этих систем (см. «Как Эйнштейн@Home ищет гамма-пульсары в двойных системах?» Ниже), Эйнштейн@Home ищет гамма-пульсары в двойных системах. Всякий раз, когда новые оптические наблюдения указывают на двойную систему для источника гамма-излучения, подобного пульсару, он выбирается, и съемка расширяется. Это гамма-пульсары Ферми в бинарных файлах (сокращение: FGRPB).

Почему так сложно найти гамма-пульсары?

Все небо гамма-лучей, как видно из телескопа большой площади Ферми. Цвета показывают интенсивность гамма-излучения в полосе обнаружения Ферми.

Найти периодические пульсации от гамма-пульсаров очень сложно, особенно от очень быстрых миллисекундных пульсаров. В среднем только 10 фотонов в день регистрируются из типичного пульсара с помощью LAT на борту космического корабля Fermi. Для выявления периодичности необходимо проанализировать данные за годы, в течение которых пульсар может вращаться десятки миллиардов раз. Для каждого фотона необходимо точно определить, когда в течение одного периода вращения в миллисекундах он испускался. Это требует поиска по длинным наборам данных с очень хорошим разрешением, чтобы не пропустить ни одного сигнала. Вычислительная мощность, необходимая для этих «слепых поисков», когда информация о пульсаре практически неизвестна, огромна.

Что нового в поиске гамма-пульсаров в Einstein@Home?

Новые методы, использованные в обзоре Einstein@Home, улучшают чувствительность поиска, не увеличивая связанные с этим вычислительные затраты. Они состоят из начальной стадии поиска, более чувствительной, чем в предыдущих поисках гамма-излучения Einstein@Home. Эта начальная стадия поиска производит много перспективных кандидатов. Затем они сопровождаются еще более чувствительной второй стадией, которая увеличивает масштаб и сужает неопределенность в физических свойствах пульсара. Последний этап поиска выполняется не на Einstein@Home, а на компьютерном кластере Atlas в Институте гравитационной физики им. Макса Планка (Институт Альберта Эйнштейна) в Ганновере.

В последние годы все открытия в области слепого поиска гамма-излучения были сделаны Einstein@Home. Всего Einstein@Home уже обнаружил 23 новых гамма-пульсара, что составляет более трети всех таких объектов, обнаруженных в результате слепых поисков.

Почему так трудно найти гамма-пульсары в двойных системах?

Чтобы однозначно идентифицировать гамма-пульсар, его свойства должны быть известны с очень высокой степенью точности. Только тогда астрономы могут определить фазу вращения, при которой каждый из гамма-квантов испускался пульсаром. И только тогда гамма-пульсация может быть обнаружена, без сомнения. Ни одно из соответствующих свойств пульсара, таких как его положение в небе, его частота вращения и то, как это изменяется, а также параметры орбиты двойной системы, априори не известны.

Исследователи должны проверить множество комбинаций этих свойств в слепом поиске. Количество возможных комбинаций особенно велико, поскольку бинарные пульсары часто вращаются с очень высокими частотами. Если бы ученые сразу же искали данные Ферми за несколько лет, число возможных комбинаций было бы настолько велико, что необходимые вычислительные усилия сделали бы практическую реализацию невозможной.

Как Einstein@Home ищет гамма-пульсары в двойных системах?

Новый метод анализа разбивает полный набор данных на более короткие перекрывающиеся участки. Каждый из разделов теперь можно искать отдельно; индивидуальные результаты затем объединяются оптимальным образом. В целом, этот метод поиска почти так же чувствителен, как и поиск по всем данным, полученным с 2009 года, за один прогон. Если в определенной комбинации параметров обнаружен многообещающий сигнал, полный набор данных можно очень быстро проверить с помощью этой комбинации.

Ключ заключается в том, чтобы распределять комбинации параметров настолько разумно, насколько это возможно, чтобы любой сигнал был найден с максимально возможной вероятностью, и чтобы избежать ненужных вычислений. В новом методе анализа используется алгоритм, который адаптивно улучшает комбинации параметров, также называемые точками сетки, чтобы покрыть общее пространство параметров при минимальных затратах на вычисления.

Кроме того, наблюдения с оптическими телескопами используются для максимально возможного ограничения диапазона неизвестных параметров. Например, глядя на изменения яркости у разных цветов предполагаемого спутника гамма-излучения пульсара, можно узнать о свойствах орбиты пульсара и получить хорошие оценки того, где пульсар находится на своей орбите в какой момент времени. насколько велика орбита и каков ее угол к линии обзора. Эти оценки помогают значительно ускорить поиск Einstein@Home.

Что происходит, когда ваш компьютер обнаруживает пульсар?

Если анализ определенного набора рабочих узлов выглядит многообещающе и показывает явные или слабые признаки неизвестного гамма-лучевого пульсара, дальнейший последующий анализ всех существующих данных Ферми проводится для подтверждения существования пульсара. Способы отслеживания более вычислительно интенсивны, чем методы поиска, но также более чувствительны и, таким образом, способны определить, является ли многообещающий кандидат пульсаром.

При обнаружении пульсаций строится математическая модель (называемая «временным решением»). Он точно предсказывает время прибытия каждого отдельного импульса в течение многих лет наблюдений Fermi LAT. Модель синхронизации может быть использована для извлечения астрофизической информации о пульсаре (и для бинарного пульсара также о его спутнике).

Горстка пользователей, на чьих компьютерах был проведен первоначальный анализ данных и которые нашли кандидата с самой высокой значимостью, будет зачислена в раздел признаний в статье о научных открытиях.

Хотите принять участие в распределенных вычислениях, тогда, Вам сюда:

https://boinc.ru/