Natural Science Review

Logo
Отправить статью
EN

Международный сетевой рецензируемый периодический научный журнал в сфере естественных и технических наук

cover
Науки о жизни 70-летие ОИЯИ
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.200805

Сравнительный анализ хромосом человека и макаки-резус (Macaca mulatta) с использованием многоцветных FISH-зондов человека

Мы установили гомологию между хромосомами человека и макаки-резус ( Macaca mulatta ) с помощью мощного современного метода молекулярной цитогенетики: многоцветной флуоресцентной гибридизации in situ (mFISH). mFISH позволяет классифицировать хромосомы млекопитающих на основе их ДНК-содержания, а не только на основе морфологических признаков, таких как чередование бэндов. Кариотип M. mulatta состоит из 42 хромосом: 20 пар аутосом и половых хромосом X и Y. Мы подтвердили выраженное сходство между геномами человека ( Homo sapiens, HSA ) и макаки ( Macaca mulatta, MMU ): 16 из 22 хромосом макаки показали гомологию с одной из хромосом человека, и 13 из них имеют те же порядковые номера в кариотипе, что и хромосомы человека. Только три хромосомы макаки показывают сигналы гибридизации от двух хромосом человека, а один зонд человека для хромосомы 2 метит две пары акроцентрических хромосом обезьяны. В целом, ожидается, что mFISH станет незаменимым инструментом при сравнительном анализе хромосом.
Е. Насонова, Н. Кошлань, И. Кошлань
cover
Физика 70-летие ОИЯИ
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.200804

Радиационно-индуцированное сглаживание поверхности и структурная релаксация в облучённых электронами кристаллах ZnS и ZnSe

Исследована эволюция морфологии поверхности и структурных параметров кристаллов ZnS и ZnSe под воздействием высокоэнергетического электронного облучения с использованием феноменологического подхода к моделированию, основанного на экспериментально полученных данных о структурных и морфологических изменениях в зависимости от флюенса облучения. Анализ был сосредоточен на зависимости параметров шероховатости поверхности R a и R z , размера домена когерентности и параметра решётки от флюенса электронов в диапазоне 0–2.5·10 17 электрон/см 2 . Установлено, что параметры шероховатости поверхности R a и R z уменьшаются по экспоненциальному закону, что свидетельствует о наличии процесса радиационно-индуцированного сглаживания поверхности. Предложено и аналитически решено феноменологическое кинетическое уравнение, описывающее релаксацию шероховатости как функцию электронного флюенса. Полученная модель демонстрирует, что скорость сглаживания пропорциональна избыточной шероховатости поверхности относительно предельного релаксированного состояния. В отличие от этого, размер домена когерентности в целом увеличивается с ростом флюенса, тогда как параметр решётки уменьшается почти линейно, что указывает на процессы радиационно-индуцированной структурной релаксации, уплотнения решётки и перераспределения дефектов. Сравнительный анализ кристаллов ZnS и ZnSe выявил различия в кинетике сглаживания и параметрах структурной эволюции, обусловленные различиями в подвижности дефектов и процессах радиационно-стимулированной релаксации. Выявлены корреляции между зависящим от флюенса изменением шероховатости поверхности и объёмными структурными параметрами, что свидетельствует о протекании одновременных морфологических и структурных изменений при электронном облучении. Предложенное феноменологическое описание служит основой для сопоставления этих откликов на облучение в кристаллах ZnS и ZnSe.
М. Ю. Ташметов, Б. Н. Мадаминов
cover
Математические и компьютерные науки
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.100803

Неинтегральная геометрия: дополнительный член fA как регуляризирующий вклад

В данной работе мы сначала описываем основные принципы неинтегральной геометрии. Неинтегральная геометрия — это новая область теории обобщенных функций (распределений), где исследованы эффекты нарушения симметрии меры интегрирования. В свою очередь, несимметричная мера интегрирования (неинвариантная мера) приводит к комплексной форме универсального, не зависящего от размерности, обратного оператора с дополнительными вкладами по сравнению с методами интегральной геометрии. Дополнительный член с комплексной мерой интегрирования служит для расширения, улучшающего процедуру реконструкции изображения. Затем мы доказываем, что этот дополнительный член f A в универсальных обратных преобразованиях Радона играет роль регуляризующего вклада. В частности, мы показываем, что благодаря наличию f A соответствующие комплексные сингулярности могут быть устранены в процессе реконструкции изображения.
И. В. Аникин
article_cover
Физика Исторические / юбилейные обзоры 70-летие ОИЯИ
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.200803

Методика, практика и результаты использования диэлектрических трековых детекторов для идентификации ядер сверхтяжёлых элементов

Представлены результаты научно-исследовательского сотрудничества Лаборатории ядерных реакций им. Г. Н. Флёрова Объединённого института ядерных исследований (ЛЯР ОИЯИ) и Лаборатории элементарных частиц Физического института им. П. Н. Лебедева (ЛЭЧ ФИАН). В статье рассматриваются два направления: поиск следов сверхтяжёлых ядер в метеоритах-палласитах (эксперимент ОЛИМПИЯ) и тестирование различных диэлектрических материалов (стекла и слюды) в качестве детекторов тяжёлых заряженных частиц.
С. А. Горбунов, Н. С. Коновалова, Н. М. Окатьева, Н. Г. Полухина, Т. В. Щедрина, Н. И. Старков, Е. Н. Старкова, А. Е. Волков
cover
Физика Математические и компьютерные науки
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.100802

Мультивариантивный амплитудный анализ каскадных распадов частиц на основе фитирования методом ближайших соседей

Оценка правдоподобия методом ближайших соседей реализована в задаче мульвариативного амплитудного анализа каскадных распадов частиц. В этом подходе для описания экспериментальных данных используются Монте-Карло события с весами, зависящими от фитируемых параметров теоретической модели распадов. Каждое из взвешенных событий рассматривается как отдельных вклад в N-мерную функцию плотности вероятности в своей окрестности в пространстве параметров. При этом не требуется ни аналитической модели распадов, ни вычислительно затратной регенерации функции плотности вероятности на каждом шаге фита. Предлагаемый метод позволяет сохранить точную оценку эффектов реконструкции событий в детекторе, не требует больших вычислительных мощностей и может быть эффективно распараллелен для работы на многоядерных ЦПУ. Приведены общее описание настроек фита и демонстрационный пример амплитудного анализа распадов B-мезонов.
И. В. Елецких, А. О. Васюков
Свойства обращения времени и чётности полного сечения реакции pd
70-летие ОИЯИ
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.200802

Новый подход к физике с поляризованными дейтронами на Nuclotron/NICA, HIAF и будущих установках

Поляризованный дейтрон, будучи частицей со спином-1, дает возможность исследовать широкий спектр интересных тензорных наблюдаемых. Поиск тензорных асимметрий является одним из центральных направлений в спиновой физике с поляризованными дейтронами на коллайдерах будущего, реализация которого требует осцилляции тензорной поляризации пучка в накопительных кольцах или в дейтериевых мишенях. В фокусе данного обзора находится обобщение развитой коллаборацией JEDI техники Фурье анализа осциллирующей горизонтальной поляризации пучка в режиме непрерывного радиочастотного переворота спина на тензорные наблюдаемые. В этом режиме накопленные дейтроны приобретают осциллирующую с временной меткой спиральность, что позволяет изучать как спиновую структуру частиц и ядер, так и несохранение Р-четности. Одновременно генерируется полный набор осциллирующих недиагональных тензорных поляризаций, открывающих возможность поиска нарушения Т-инваринтности вне Стандартной Модели. Критическим для коллайдерных экспериментов является большое время жизни поляризации. Мы приводим первое в литературе аналитическое описание тензорной деполяризации при непрерывных радиочастотных переворотах спина. Мы заключаем, что в накопителях с умеренно высокими энергиями достижимо время жизни поляризации накопленного пучка порядка нескольких часов. Это делает возможной работу с тензорно-поляризованными дейтронами как на комплексе Nuclotron/NICA в ОИЯИ, так и на комплексе HIAF в Китае. Новым является предложение использовать спин-тензорный дихроизм для контроля тензорной поляризации пучка по осцилляциям сечения неупругих взаимодействий пучка с внутренней мишенью. Одновременно дихроизм выступит в роли комагнитометра для измерения частоты прецессии спина сгустков, что принципиально важно для синхронизации спиновых фаз сталкивающихся пар сгустков. Исправлено: 11 августа 2026 (внесены изменения в уравнение (28); исправлены опечатки и грамматические ошибки)
Б. Гоу, В. П. Ладыгин, Н. Н. Николаев, Ф. Ратманн, А. Я. Силенко, Ю. Н. Узиков
cover
Физика
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.100801

Обработка данных экспериментов KEDR и BESIII для R(s) ℯ+ℯ- аннигиляции в теоретико-возмущенческой КХД и определение αs

Экспериментальные данные, полученные коллаборациями KEDR и BESIII при энергиях ниже порогов рождения очарованных кварков, сравниваются с выражениями квантовой хромодинамики (КХД) для безмассового случая (отношение \(R\) в процессе \(e^+e^-\)-аннигиляции), обрезанными на различных порядках теории возмущений. Результаты фитирования демонстрируют зависимость определяемых значений \(\alpha_s(M_Z)\) от порядка обрезания соответствующих приближений. Аппроксимация объединенных данных KEDR и BESIII (с учетом обрезания на масштабе массы \(J/\psi\)-мезона) в приближениях следующего за главным (NLO), следующего за следующим за главным (NNLO) и следующего за следующим за следующим за главным (N3LO) порядков дает следующие результаты: \(\alpha_s(M_Z)=0.1151_{-0.0069}^{+0.0052}\), \(\alpha_s(M_Z)=0.1190_{-0.0081}^{+0.0064}\) и \(\alpha_s(M_Z)=0.1283_{-0.0075}^{+0.0028}\). Наблюдаемая тенденция к росту значений \(\alpha_s(M_Z)\) при повышении порядка приближения связана с влиянием кинематических вкладов типа \(\pi^2\) в коэффициенты отношения \(R\) (не полностью контролируемых в рамках асимптотических разложений теории возмущений), которые возникают вследствие аналитического продолжения из области пространственно-подобных энергий в область времени-подобных энергий. Обсуждаются вопросы применения разложений теории возмущений фиксированного порядка и учета эффектов аналитического продолжения.   Исправлено: 28 июля 2026 (внесены изменения в уравнения (12)–(14), также после них было добавлено ещё одно уравнение)
А. Л. Катаев, К. Ю. Тодышев
cover
Науки о Земле и окружающей среде
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.200801

Анализ содержания микроэлементов в продуктах питания и напитках методом нейтронно-активационного анализа: обзор основных принципов, эффективности и практической пользы

Являясь одной из приоритетных задач устойчивого глобального развития, продовольственная безопасность требует внимания как к количеству, так и к качеству пищевых продуктов. В данном контексте микроэлементы представляют сложную проблему для продовольственной безопасности: они могут быть полезны как эссенциальные микронутриенты или вредны как токсичные загрязнители, ставящие под угрозу безопасность продуктов питания и здоровье населения. Следовательно, для проверки качества, подлинности и прослеживаемости продуктов питания используются передовые аналитические инструменты, в частности элементный анализ. С момента первого применения в 1936 году нейтронно-активационный анализ зарекомендовал себя как мощный аналитический метод для определения элементного состава самых разнообразных образцов. Широкое распространение метода обусловлено его многочисленными преимуществами, включая многоэлементность, неразрушающий характер, высокую чувствительность и точность, сверхнизкие пределы обнаружения и простую пробоподготовку. Эти преимущества обусловили его использование в таких ключевых областях, как безопасность пищевых продуктов, сельское хозяйство и экологический мониторинг. В статье представлено введение в биологическую роль и токсичность микроэлементов, обсуждаются основные принципы, преимущества и ограничения нейтронно-активационного анализа, а также дан обзор применений НАА в анализе пищевых продуктов, наряду с кратким изложением основных результатов.
Инга Зиньковская, Дмитрий Гроздов
Том 3 № 8 (2026) cover
Submit Your Article
cover
Физика Исторические / юбилейные обзоры 70-летие ОИЯИ
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.200709

Импульсные быстрые реакторы

В 1960 году в ОИЯИ начал работать ИБР — первый в мире импульсный реактор периодического действия на быстрых нейтронах. С 1984 года эксплуатируется реактор второго поколения ИБР-2. Представлен анализ характерных особенностей реакторов типа ИБР, основной из которых является нестабильность колебаний мощности. Предлагается описание концептуального проекта реактора третьего поколения «НЕПТУН», который решает проблему нестабильностей и открывает новые возможности для исследований с использованием нейтронных пучков.
В. Л. Аксенов, А. Е. Верхоглядов, М. М. Подлесный, Е. П. Шабалин
cover
Физика Математические и компьютерные науки
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.100705

Классификация мюонных треков от распадов чармония и пионных треков в модели детектора SPD с использованием нейронных сетей

В исследовании были применены методы машинного обучения для идентификации частиц при моделировании детектора SPD на коллайдере NICA. Представлены результаты идентификации мюонных треков, возникающих в результате распада чармония, и пионных треков в области промежуточных импульсов (1,5–2,5 ГэВ/c). Полученная точность классификатора составляет 77% при сохранении 99% мюонов и подавлении 48% пионов. Эффективность разработанного бинарного классификатора продемонстрирована путем подавления фоновых событий в распадах J/ψ → µµ .
А. Р. Диденко, И. В. Елецких, А. О. Гридин
cover
Физика
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.100704

Температурно-зависимые конформационные изменения бета-амилоида 42 в билипидных слоях DPPC

На конформационное поведение пептида амилоида- β 42 (Aβ42) существенное влияние оказывает физическое состояние окружающего его липидного окружения. Влияние температуры на структуру A β 42 в бислоях дипальмитоилфосфатидилхолина (DPPC) исследовалось с использованием методов кругового дихроизма (КД), рамановской спектроскопии и молекулярной динамики (МД). В исследовании рассматривались две температурные фазы: комнатная температура (RT ≈ (25±2)°C), соответствующая гель-фазе DPPC, и (48±2)°C, отвечающая жидкокристаллической фазе, выше температуры фазового перехода липидов. Измерения методом КД-спектроскопии показали явный температурно-зависимый структурный переход пептида. При комнатной температуре пептид A β 42 характеризовался конформацией, обогащенной β -структурами, тогда как при температуре (48±2)°C спектры указывали на заметное увеличение доли α -спиралей, что свидетельствует об усилении упорядоченности полипептидной цепи в условиях жидкофазного состояния. Рамановский спектральный анализ подтвердил эту тенденцию, продемонстрировав увеличение вклада α -спиральных компонентов, сопровождающееся уменьшением доли β -структур при нагревании. Незначительные изменения колебательных маркеров липидов также указывали на повышенную гибкость ацильных цепей и возросшую текучесть бислоя в высокотемпературном состоянии. Кроме того, МД-моделирование выявило увеличение содержания α-спиральных структур и более глубокое внедрение пептидов в неупорядоченный бислой по сравнению с упорядоченной гелевой фазой. Результаты экспериментальных и вычислительных исследований показывают, что текучесть мембраны выше фазового перехода DPPC способствует стабилизации α -спиральной структуры A β 42. Также подчёркивается важность температуры как ключевого параметра, который определяет конформационное равновесие между пептидами и липидами. Полученные результаты обеспечивают фундаментальную основу для понимания того, как температурные условия модулируют взаимодействия амилоида с мембраной, что важно для выяснения ранних молекулярных событий, связанных с патологиями, вызванными амилоидом.
Х. А. А. Абдельджаваад, Е. Арынбек, К. Маматкулов, Хюи Ле Дюк, Г. Арзуманян
cover
Физика 70-летие ОИЯИ
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.200708

Поиск легкой темной материи и проявлений темного сектора на ускорителе SPS СERN в эксперименте NA64: и др.

С момента своего старта в 2016 году эксперимент NA64 положил начало поискам легкой темной материи (ЛТМ) с помощью электронных [1], позитронных [2], мюонных [3] и адронных [4] пучков. Эксперимент успешно выполнил основные задачи, изложенные в отчете Европейской стратегии по физике частиц за 2018 год, и даже превзошел их, получив результаты, демонстрирующие способность работать в практически бесфоновом режиме. В рамках инициативы ЦЕРНа "Физика за пределами коллайдера" (Physics Beyond Collider) вклад NA64 признан взаимодополняющим и заслуживающим дальнейшего продолжения. Главное преимущество этого метода по сравнению с подходами, основанными на beam-dump пучка, заключается в том, что вероятность появления сигнала пропорциональна (константа связи) 2 , а не (константа связи) 4 , что уменьшает требуемое пучковое время для достижения той же чувствительности. Чтобы в полной мере использовать физический потенциал NA64, проведенное во время LS3 обновление позволит NA64 работать практически в бесфоновом режиме при более высокой интенсивности пучков SPS. Запланированные модернизации включают (а) улучшение герметичности установки с помощью нового адронного калориметра вето, (б) улучшение идентификации частиц благодаря модернизации детектора синхротронного излучения и (в) возможность увеличения интенсивности за счет модернизированной электроники. Коллаборация NA64 продолжит набор и анализ данных в сеансах которые начнутся после апгрейда Большого адронного коллайдера. Ожидаемое количество зарегистрированных электронов (∼10 13 ), позитронов (∼10 11 ) (40 и 60 ГэВ) и мюонов (∼2×10 13 ) на мишени позволит NA64 исследовать новые кинематические области поиска легкой темной материи, что может привести к открытию или окончательному исключению большинства хорошо обоснованных моделей легкой темной материи.
Ю. М. Андреев, А. Антонов, М. А. Айала Торрес, Д. Банерджи, Б. Банто Оберхаузер, В. Баутин, Дж. Бернхард, П. Бисио, А. Челентано, Н. Харитонидис, П. Кривелли, А. В. Дерменев, С. В. Донсков, Р. Р. Дусаев, В. Н. Фролов, С. В. Герценбергер, С. Гирод, С. Н. Гниненко, А. В. Иванов, Ы. Камбар, А. Е. Карнеев, Г. Д. Кекелидзе, Б. Кетцер, Д. В. Кирпичников, М. М. Кирсанов, В. А. Крамаренко, Н. В. Красников, С. В. Кулешов, В. Е. Любовицкий, А. Марини, Л. Марсикано, В. А. Матвеев, Р. Мена Фредес, Р. Мена Янссен, Л. Молина Буэно, М. Монгильо, Д. В. Пешехонов, В. А. Поляков, В. Радикс, К. М. Саламатин, В. Д. Самойленко, Х. Зибер, Д. А. Щукин, О. Сото, В. О. Тихомиров, И. В. Тлисова, А. Н. Торопин, М. Тузи, П. В. Волков, И. В. Ворончихин, Ж. Замора-Саа, А. С. Жевлаков
Физика 70-летие ОИЯИ
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.200707

Суперсимметрия в ЛТФ: недавние достижения в двух направлениях

Десять лет назад в статье [1] был дан краткий исторический обзор исследовательской деятельности сектора «Суперсимметрия» Лаборатории теоретической физики им. Н. Н. Боголюбова (ЛТФ) за более чем пятьдесят лет ее существования. В честь 70-летия Объединенного института ядерных исследований в данной статье представлены недавние достижения в области суперсимметрии. В частности, рассмотрены вопросы построения квантовых эффективных действий суперполей в 6D, N = (1, 0) суперсимметрии и суперполевые формулировки теорий с N = 2 высшими спинами не массовой оболочки. В обоих случаях решающую роль играет подход гармонических суперпространств.   Исправлено: 28 July 2026 (название статьи было изменено, во введении была вставлена сноска, добавлены две ссылки)
И. Л. Бухбиндер, Е. А. Иванов

ТЕМАТИКИ ЖУРНАЛА

Прикладные исследования (3)

Физика (46)

Математические и компьютерные науки (5)

Химия (1)

Науки о жизни (5)

Науки о Земле и окружающей среде (3)

Междисциплинарные исследования (1)

Исторические / юбилейные обзоры (5)

70-летие ОИЯИ (21)

ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ

В ОИЯИ состоялось заседание Редакционного совета Natural Science Review

16 сентября 2025 года в Доме международных совещаний ОИЯИ в смешанном формате прошла первая встреча Международного научного редакционного совета (МНРС) журнала Natural Science Review, который выпускает Объединенный институт ядерных исследований.

Специальный выпуск Natural Science Review в честь 70-летнего юбилея ОИЯИ выйдет в 2026 году

В честь предстоящего 70-летнего юбилея Объединенного института ядерных исследований, празднование которого состоится 26 марта 2026 года, Natural Science Review объявляет набор статей в специальный выпуск журнала.

Обращение главного редактора

Дорогие коллеги! Перед вами первый номер научного журнала Natural Science Review.  Мы рассматриваем появление этого журнала как важное событие в профессиональной жизни всего научного сообщества исследователей, работающих в сфере естественных, технических и смежных наук.