Preview

Доклады Национальной академии наук Беларуси

Расширенный поиск
Том 65, № 2 (2021)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.29235/1561-8323-2021-65-2

МАТЕМАТИКА 

135-138 99
Аннотация

В данном сообщении рассматривается первая смешанная задача для волнового уравнения в четырехмерной области (три пространственные и одна временная компоненты). С помощью операторов осреднения по сфере доказывается теорема о существовании единственного классического решения поставленной задачи. Метод осреднения по сфере ранее использовался для вывода формул Кирхгофа и Пуассона для решения задачи Коши для волнового уравнения в случае четырех и трех независимых переменных соответственно. Показывается, что этот метод может быть применен и для более сложной задачи. При использовании операторов осреднения по сфере исходная задача сводится к первой смешанной задаче для уравнения колебания струны, для которой уже доказан критерий корректной разрешимости. При этом требования на гладкость функций в критерии для разрешимости первой смешанной задачи для уравнения колебания струны необходимо усилить. Усиленный критерий можно доказать с помощью метода характеристик.

ИНФОРМАТИКА 

139-145 103
Аннотация

Компьютерное прогнозирование распространения радиоактивных загрязнений в почвах является перспективным научным направлением ввиду того, что прогнозирование развития радиационной обстановки на основе экспериментальных измерений удельной активности радионуклидов требует применения методов математической и компьютерной обработки данных. При этом большинство специализированных программных средств, используемых для прогнозирования распространения радиоактивных загрязнений в почвах, основано на одномерных и двумерных идеализациях этого процесса, тогда как для решения задачи комплексной оценки состояния биосферы
требуются данные о пространственном распределении загрязняющих веществ. Для получения таких данных автором был разработан программный модуль в составе ПК (программного комплекса) SPS (Simulation of Processes in Soil) v2.0, позволяющий прогнозировать параметры пространственной миграции радионуклидов в природных дисперсных средах. Для оценки возможности применения разработанного программного обеспечения на практике была проведена верификация результатов прогнозирования с экспериментальными данными. Для этого выполнялось прогнозирование пространственного распределения концентрации Сs-137 на опытной площадке СПК «Новое
Полесье» Лунинецкого района Брестской области c использованием данных полевых измерений активностей Сs-137 и почвенных характеристик. Сравнение результатов, полученных на основе экспериментальных измерений и прогнозируемых значений пространственного распределения концентрации Cs-137, показало, что прогнозируемые значения находятся в пределах доверительных интервалов измеряемых величин. Следовательно, разработанные программные средства могут применяться для решения практических задач в области прогнозирования миграции радионуклидов с получением достоверной картины их распространения по объему области моделирования и для осуществления комплексной оценки их влияния на окружающую среду.

ФИЗИКА 

146-157 77
Аннотация

Исследованы известные системы радиальных уравнений, описывающие атом водорода на основе уравнения Дирака в пространствах постоянной кривизны Лобачевского–Римана. В обеих геометрических моделях выведены дифференциальные уравнения второго порядка с шестью регулярными особыми точками, построены их точные решения фробениусовского типа. Для получения правила квантования для значений энергии используется известное условие, выделяющее трансцендентные решения Фробениуса. Это позволяет найти в явном виде спектры энергий, которые интерпретируются физически и похожи на спектры, возникающие из анализа скалярных уравнений Клейна–Фока–Гордона в этих пространственных моделях. Спектры с похожей структурой возникали ранее из анализа этих же систем уравнений на основе применения квазиклассического приближения.

158-167 105
Аннотация

Одно-, двух- и трехслойные светоизлучающие композиции SiO2 /Si, SiN1,2/SiO2 /Si и SiO2 /SiN0,9/SiO2 /Si изготовлены на кремниевых подложках p-типа методами химического осаждения из газовой фазы и термооксидирования кремния. Элементный состав и толщины диэлектрических слоев изучены методами резерфордовского обратного рассеяния, растровой электронной микроскопии и спектральной эллипсометрии. Для изучения электролюминесценции (ЭЛ) использовалась система «электролит–диэлектрик–полупроводник», регистрация спектров ЭЛ проводилась в гальваностатическом режиме при положительном смещении кремниевой подложки. На спектрах ЭЛ образца SiO2 /Si проявляется интенсивная полоса с максимумом 1,9 эВ, спектры ЭЛ образцов SiN1,2/SiO2 /Si и SiO2 / SiN0,9/SiO2 /Si характеризуются наличием полос с максимумами при 1,9, 2,3 и 2,7 эВ. Обсуждается природа этих полос. Пропускание через образец SiO2 /SiN0,9/SiO2 /Si заряда в диапазоне 100–500 мКл/см2 приводит к увеличению интенсивности ЭЛ всех регистрируемых полос. После пропускания через образец с трехслойной диэлектрической пленкой заряда величиной 1 Кл/см2 интенсивность ЭЛ уменьшается, что объяснено деградацией верхнего слоя оксида кремния. Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что нитрид кремния, нанесенный поверх слоя SiO2 , предохраняет слой SiO2 от полевой деградации и преждевременного пробоя. Наиболее стабильной электролюминесценцией при воздействии сильного электрического поля характеризуется структура SiN1,2/SiO2 /Si.

ХИМИЯ 

168-177 86
Аннотация

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.

178-184 107
Аннотация

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.

БИОЛОГИЯ 

185-190 88
Аннотация

Колибактериоз – это остро протекающая зоонозная болезнь, проявляющаяся септицемией, токсемией, энтеритом, обезвоживанием организма и поражением центральной нервной системы. Энтеротоксигенные штаммы Escherichia coli занимают одно из ведущих мест в этиологической структуре колибактериоза телят во многих животноводческих хозяйствах Республики Беларусь. Основная причина, из-за которой развивается данная болезнь, это наличие термолабильных и термостабильных токсинов в штамме-возбудителе. Субъединица В термолабильного токсина является сильным антигеном, который позволяет домашним животным приобрести иммунитет против диареи крупного рогатого скота, вызванной E. coli. Многие зарубежные вакцины, используемые против кишечных инфекций крупного рогатого скота, содержат в себе либо нативный, либо рекомбинантный вариант субъединицы В. В результате выполнения работы нами создан новый штамм E. coli 42eLTB – продуцент рекомбинантной субъединицы В термолабильного токсина энтеротоксикогенного штамма E. coli. При этом продуцирующая способность полученного штамма составляет 480 мг с 1 л культуральной жидкости, что превышает аналогичный показатель уже известных штаммов в 1,37 раза.

191-198 100
Аннотация

Фармакологическая регуляция высокочастотных ритмов поведенческой активности (с периодом до 1/2 ч) представляет собой актуальное направление современной медицинской науки. Целью исследования явилась оценка влияния олигопептидов, структурно родственных окситоцину, на параметры ультрадианных ритмов горизонтальной двигательной активности (ГДА) аутбредных лабораторных мышей ICR. ГДА регистрировали автоматически в многоканальном актометре Ugo Basile, Италия (индивидуальное тестирование). Методом косинор-анализа определяли амплитуду ритма А, акрофазу и мезор. Олигопептиды, структурно родственные фрагментам окситоцина, а также мемантин в условиях системного (внутрибрюшинного) введения оказывали выраженное влияние на ультрадианные биоритмы ГДА мышей. Мемантин (10,0 мг/кг), Cyclo-(Leu-Gly) (0,025 мг/кг), Pro-Leu (0,5 мг/кг) и LeuGly (0,1 мг/кг) способствовали миграции вправо акрофазы статистически достоверных 24-минутных ритмов ГДА относительно контроля. Дальнейшее изучение пептидергических механизмов регуляции флюктуаций ультрадианных биоритмов может способствовать разработке теоретических основ хронобиологии, а также содействовать поиску средств коррекции соответствующих десинхронозов.

199-206 376
Аннотация

В ходе археологических раскопок на территории костела Божьего Тела в Несвиже были обнаружены регулярные захоронения XVII–XVIII вв. Костные останки семи неизвестных лиц подвергнуты изучению с использованием подходов генетической экспертизы и ДНК-фенотипирования. Анализ маркеров половой принадлежности показал, что останки индивидов № 1, 2 и 6 принадлежат женщинам, индивидов № 3, 4, 5 и 7 – мужчинам. В ходе исследования STR маркеров аутосомной и Y-хромосомной ДНК были получены индивидуальные профили для пяти индивидов и исключено родство первого порядка между женщиной № 1 и мужчинами № 3, 4, 5 и 7. Согласно Y-STR профилям мужчины № 3, 4, 7 относятся к гаплогруппе R1a, гаплотип индивида № 5 соответствует гаплогруппе I2, которые широко представлены на территории Восточной Европы, что с высокой долей вероятности позволяет предполагать славянское происхождение исследуемых лиц. Для установления фенотипических особенностей индивидов использовали систему HIrisPlex, генотипирование в которой позволило получить удовлетворительные результаты для женщины № 1 и мужчины № 7. Данные оценки аллельных вариантов 24 SNP системы свидетельствуют в пользу славянского типа их внешности: с высокой вероятностью женщина № 1 имела зеленые глаза, темно-русые волосы и светлый оттенок кожи; мужчина № 7 являлся светлым шатеном с голубыми глазами. Совокупность полученных данных позволяет сделать вывод, что исследуемые останки принадлежат представителям населения, генетически и фенотипически схожего с современной белорусской популяцией.

МЕДИЦИНА 

207-216 101
Аннотация

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.

217-223 75
Аннотация

Целью исследования было улучшение результатов лечения пациентов при тотальном эндопротезировании коленного сустава путем обоснования и разработки дифференцированной хирургической тактики оперативного вмешательства. В исследование был включен 151 пациент (212 случаев), которым в ГУ РНПЦТО было выполнено тотальное эндопротезирование коленного сустава без замещения суставной поверхности надколенника. Пациенты были разделены на две группы: основную группу – 74 пациента (110 случаев) и группу сравнения – 77 пациентов (112 случаев). У пациентов основной группы операция выполнена с использованием разработанной нами тактики установки эндопротеза. В группу сравнения вошли пациенты, у которых применялась традиционная описанная в руководствах оперативная техника. Статистически достоверной разницы между группами не выявлено (p = 0,52). Результаты лечения оценивались в сроки через 3, 6, 12, 24 и более месяцев после операции. При анализе клинического материала использованы шкалы KSS (Knee Society Score) и Kujala. Разработана тактика хирургического вмешательства, заключающаяся в корректной установке бедренного и большеберцового компонентов эндопротеза и капсульно-связочной балансировке пателлофеморального сустава. После установки компонентов эндопротеза выполнялась капсульно-связочная балансировка пателлофеморального сустава в зависимости от расположения надколенника по отношению к блоку бедренного компонента (наклон, подвывих или вывих надколенника). Применялись 5 видов релиза сухожильного растяжения надколенника: релиз латеральной пателлофеморальной связки, мобилизация латерального кожного лоскута от капсулы; релиз по типу «сетка», релиз илиотибиального тракта. Разработанная нами хирургическая тактика операции тотального эндопротезирования коленного сустава позволила получить лучшие ближайшие и отдаленные результаты лечения, чем в группе пациентов, у которых применялась традиционная техника оперативного вмешательства. При установке бедренного и большеберцового компонентов эндопротеза особенно важно учитывать моменты, которые напрямую связаны с биомеханикой пателлофеморального отдела коленного сустава.

НАУКИ О ЗЕМЛЕ 

224-233 84
Аннотация

Проблема обращения с отходами пластика электронного и электротехнического оборудования (ЭЭО) связана, с одной стороны, с увеличением объемов их образования и требованиями «зеленой» циркуляционной экономики к переработке, с другой – содержащимися в них опасными веществами, включая стойкие органические загрязнители (СОЗ) и тяжелые металлы. В сообщении приведены результаты измерения содержания загрязняющих веществ в пробах пластика ЭЭО, отобранных на предприятиях по их сбору и переработке в Минске. Содержание тяжелых металлов и брома определялось в 40 пробах пластика с использованием рентгенофлюоресцентной спектрометрии, полибромированных дифенилов (ПБД) и полибромдифениловых эфиров (ПБДЭ) – в 19 пробах с использованием газовой хроматографии с массспектрометрическим детектированием. Показано, что содержание свинца зафиксировано в 40 % проб (максимальное значение 259 мг/кг пластика), кадмия – 28 % (22 мг/кг), хрома – 20 % (98 мг/кг); содержание ртути и ПБД оказалось ниже предела чувствительности метода. ПБДЭ содержатся в 7,5 % проб в диапазоне 246–6615 мг/кг. На долю декабромдифенилового эфира, относящегося к стойким органическим загрязнителям, приходится от 89 до 96 % суммы ПБДЭ. Выявлена высокая доля бромсодержащего пластика (48 %), что согласуется с данными для других стран. Обсуждается необходимость развития исследований в Беларуси с расширением перечня анализируемых загрязняющих веществ в составе пластика и разработки нормативной технической базы в отношении обращения с отходами пластика в соответствии с обязательствами по Стокгольмской конвенции о СОЗ.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ 

234-240 98
Аннотация

Созданы серии тепловых труб с сетчатыми фитилями (теплоноситель – вода, корпус – медная трубка). Разработаны фитили из сеток различного переплетения (полотняного, саржевого, перевивочного и петельного) с улучшенными гидрофильными свойствами и вторичной капиллярной структурой. Тепловые трубы гравитационно независимы, приспособлены для работы в различных условиях ориентации и локализации, обеспечивают передачу тепловых потоков значительной плотности (до 25 Вт/см2 ). Отличительные свойства разработанных тепловых труб по сравнению с традиционными, оснащенными порошковыми фитилями: высокие эксплуатационные характеристики, устойчивость к глубокой заморозке, вибростойкость.

СОЦИАЛЬНО-ГУМАНИТАРНЫЕ НАУКИ 

241-246 103
Аннотация

Представлены результаты анализа новых данных по элементному составу изделий из цветных металлов с территории отдельных археологических памятников Северной и Центральной Беларуси. Автор выделяет два основных этапа в цветной металлообработке региона: X–XIII и XIV–XVIII вв. Отмечается, что для периода X–XIII вв. характерно существенное преобладание медно-цинковых сплавов со средними и высокими концентрациями цинка в металле. При этом важную роль играют также бронзовые сплавы, которые составляют 35 % от общего количества исследованных предметов. Образцы, состоящие из медно-цинковых и бронзовых сплавов, отличаются также содержанием значительного количества свинца. Делается вывод, что цветная металлообработка XIV–XVIII вв. характеризуется преемственностью традиций с ремесленным производством предыдущей эпохи, что проявилось в широком распространении медно-цинковых сплавов, а также оловянно-свинцовых и многокомпонентных бронз. В то же время существенным отличием является увеличение доли сплавов с высокими концентрациями легирующих компонентов.

АГРАРНЫЕ НАУКИ 

247-256 78
Аннотация

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.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1561-8323 (Print)
ISSN 2524-2431 (Online)