Details

Тема выпускной квалификационной работы: «Моделирование облучения космическими лучами кометных ядер: возможный источник кометных вспышек на больших расстояниях от Солнца». Данная работа посвящена исследованию эффекта аккумуляции радикалов во льду, облученном высокоэнергетическими частицами при низкой температуре. При нагреве облученного льда могут происходить выбросы накопленной энергии за счет рекомбинации свободных радикалов. Исследуемый эффект может провоцировать вспышки комет на больших расстояниях от Солнца, активно облучающиеся космическими лучами, и выбросы на поверхности ледяных спутников, находящиеся в радиационных поясах планет гигантов. Были проведены эксперименты по облучению водяного льда 15 МэВ протонами и 0.9 МэВ электронами при температуре 80–85 K. Мы наблюдали выброс энергии во льду, облученном протонами, в виде двух всплесков саморазогрева льда при 84 и 106 K с общей энергией 20 Дж г-1. Схожее по энергии выделение происходило при температурах 82–110 K в образце, облученном электронами. На основе полученных данных была построена численная модель активности кометных ядер на больших расстояниях от Солнца. Наши расчеты показывают эффективность процесса рекомбинации радикалов в подповерхностном слое кометного ядра как возможного источника активности комет на расстояниях пояса Койпера или даже облака Оорта.

The subject of the graduate qualification work is “Simulation of cosmic ray irradiation of comet nuclei: a possible source of cometary outbursts far from the Sun”.The given work is devoted to studying the radiation effect in ice irradiated by high-energy particles: the accumulation of radicals followed by energy release during external heating. This effect is supposed to be the new trigger of cometary outbursts at large heliocentric distances. We conducted several experiments on water ice irradiation by 15 MeV protons and 0.9 MeV electrons at temperatures of 80-85 K. The fast energy release 20 J g-1 took place in proton-irradiated ice as two pulses of self-heating at 84 and 106 K. A similar value of energy release was detected in the electron-irradiated ice at temperatures between 82 and 110 K. Based on the received experimental data, we have created the numerical model of comet activity driven by the recombination of trapped radicals. Our calculations show that the examined radiation effect can effectively cause comet activity far from the Sun.