CC BY
41
Максимальное значение гамма-излучения внутри и вокруг помещения комбинированного хранилища РО достигало 7,6 цЗв/ч, нейтронного- 15,0 цЗв/ч. Картина их распределение представлена в виде цветных гистограммы на рис 1 и 2.
Список использованной литературы:
1. Buriev N.T., Vandergraaf T.T. Remediation and Assessment of the National Radioactive Waste Storage and Disposal Site in Tajikistan. ICEM -2011 The 14th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management. 25-29 September, 2011. France, Reims. Oral report WP-59110, p.89.
2. Буриев Н.Т., Абдушукуров Д.А., Джураев А.А. Методические указания по проведению пешеходной радиационной съёмки территории и помещений РПЗРО. ООО «Котра», Душанбе, 2009, 22 с.
© Буриев Н.Н., Буриев Н.Т., Хасанов Т.А., 2016
УДК 529.194
Бурова Татьяна Геннадиевна
д. ф.-м.н, профессор Саратовский государственный университет E-mail: burovatg@gmail.com Щербаков Роман Сергеевич к.ф.-м.н., ассистент Саратовский государственный университет г.Саратов, Российская Федерация E-mail: roman.scherbakoff@yandex.com
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СПЕКТРОВ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ ВОДНОГО РАСТВОРА ТРИПТОФАНА
Аннотация
Проведен расчет распределения интенсивности в спектре комбинационного рассеяния водного раствора триптофана, возбуждаемого излучением с длиной волны 488 нм. Интерпретированы линии колебательной структуры, выделены четыре наиболее вероятные конформационные формы.
Ключевые слова
Спектры комбинационного рассеяния, триптофан, расчет КР активности.
Исследование спектров комбинационного рассеяния (КР) биомолекул является одним из весьма информативных методов изучения их структуры и свойств. В случае аминокислот, к которым относится рассматриваемый в данной работе триптофан, особое значение имеет изучение спектров КР водных растворов. В настоящей работе проведены расчеты КР активности с применением гибридного функционала B3LYP с базисным набором 6-311++G(d,p) при помощи пакетов программ Gaussian [1] и ORCA [2]. Получено распределение интенсивности в спектре КР водного раствора триптофана при длине волны возбуждающего излучения 488 нм. Геометрические параметры молекулы триптофана соответствуют принятым в работе [3].
Результаты расчетов отражены в таблице 1 вместе с данными экспериментальных исследований водного раствора триптофана в диапазоне 500-1650 см-1 [3-4]; линии с относительной интенсивностью менее 0.1 опущены. Для учета влияния растворителя использовалась модель реактивного поля (диэлектрическая проницаемость -78.39, метод SCRF [5]), при этом расхождение рассчитанных и экспериментальных значений частот колебаний не превышает 21 см-1 и в среднем составляет 14 см-1. Для сравнения также были проведены расчеты с использованием гибридного функционала с ограниченным по спину методом Кона-Шема RKS B3LYP в приближении RIJCOSX [6] и базисе 6-311G++(d,p) с помощью пакета программ ORCA 3.0.3 [2]. В
этом случае среднее расхождение результатов расчета и эксперимента составило 21 см-1, а максимальное -32 см-1, что свидетельствует о возможности успешного использования программ ORCA.
Использованные для сравнения с результатами проведенного расчета данные работы [3] содержат спектры КР водного раствора триптофана и триптофана в D2O при возбуждении излучением с длиной волны 488нм при комнатной температуре. Кроме того, в [3] проведены расчеты частот колебаний комплексов триптофан +6 молекул Н20 и триптофан +6 молекул D2O квантово-механическим методом DFT/B3LYP/6-31++G, что позволило выполнить отнесение линий спектров. Однако расхождение рассчитанных значений частот колебаний с данными эксперимента оказалось довольно значительным и в ряде случаев составило 50 см-1. Анализируя воздействие молекул воды, была отмечена возможность образования конформеров триптофана за счет подвижной боковой цепи и выделены четыре наиболее вероятных конформера.
Таблица 1
Спектр КР триптофана, возбуждаемый излучением с длиной волны 488 нм
Частота ( см-1), эксперимент Частота (см'), расчет Относит. интенсивность, эксперимент Относит. интенсивность, расчет
[3] [4] [3] [4]
578 577 566 0.1 0.1 0.09
710 708 720 0.1 0.1 0.06
758 757 768 0.8 0.7 0.62
766 770 0.3 0.22
805 802 0.05 0.1
862 864 872 0.2 0.1 0.16
880 880 883 0.3 0.1 0.25
970 980 0.1 0.05
1012 1006 1033 1.0 0.5 0.71
1078 1078 1077 0.05 0.1 0.08
1110 1113 0.05 0.05
1133 1133 1138 0.1 0.1 0.09
1205 1207 0.1 0.07
1228 1221 1224 0.1 0.2 0.11
1237 1240 0.1 0.09
1259 1260 1255 0.2 0.2 0.16
1305 1303 0.1 0.10
1343 1345 1342 0.7 0.7 0.54
1352 1359 1378 0.7 0.7 0.42
1361 1380 0.8 0.72
1435 1438 1438 0.5 0.6 0.54
1460 1460 1450 0.3 0.5 0.42
1494 1496 1498 0.05 0.1 0.08
1552 1551 1560 1.0 1.0 1.0
1579 1578 1580 0.3 0.3 0.26
1621 1614 1624 0.2 0.4 0.33
Подробный анализ спектров КР водного раствора триптофана, возбуждаемых излучением с длинами волн 488, 220 и 280 нм, содержится также в работе [4]. Сопоставляя распределение интенсивностей в спектрах КР водного раствора триптофана, полученных в [3] и [4], можно заметить некоторые расхождения в интенсивностях отдельных линий. В частности, интенсивность линии с частотой 1012 см-1 отличается почти в 2 раза, перераспределены интенсивности линий с частотами 1579 и 1621 см-1; в работе [4] отсутствуют некоторые линии, наблюдаемые в [3].
Сравнение результатов расчетов с данными эксперимента показывает, что характер распределения интенсивностей в целом удовлетворительно воспроизводится проведенными расчетами. Так, например, линиями наибольшей интенсивности являются линии с частотами 1012, 1552 и 758 см-1. При этом рассчитанные значения относительных интенсивностей некоторых линий несколько занижены по сравнению с экспериментальными значениями. Наиболее вероятной причиной несоответствия представляется наличие нескольких конформеров триптофана в водном растворе.
Список использованной литературы: 1. Curtiss L.A., Raghavachari K, Redfem P.C., Pople J.A.. // J. Chem. Phys. 2000. V.112, P. 7374.
2. Banerjee S., Kröner D., Saalfrank P. // J. Chem. Phys. 2012. 137. P.534.
3. Hernandez B., Pfluger F., Adenier A., Kruglik S., Ghomi M. // J. Phys. Chem. B. 2010. V.114. P.15319.
4. Asher S., Ludwig M., Johnson C. //J.Amer.Chem.Soc. 1986. V.108. P.3186-3197.
5. Curtiss L A., Raghavachari K, Redfern P.C., Pople J.A. // J. Chem. Phys. 2000. V.112, P. 7374.
6. Ye S., Riplinger C., Hansen A., Krebs C., Bollinger Jr., Neese F. // Chemistry. 2012. V.18(21). P. 6555.
© Бурова Т.Г., Щербаков Р.С., 2016
УДК 523.4-82
Джалмухамбетов А. У., к.ф.-м.н., доцент, Астраханский государственный университет, г. Астрахань, РФ.
E-mail: jalm_au@mail.ru Кравченко И.В., студент 4 курса, Астраханский государственный университет, г. Астрахань, РФ.
E-mail: iktec@mail.ru Джалмухамбетова Е.А., к.ф.-м.н., Каспийский институт речного и морского транспорта, г. Астрахань, РФ.
E-mail: elena_jalm@mail.ru
МОДЕЛИРОВАНИЕ В СРЕДЕ MATLAB РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ
ВЕЩЕСТВА ЭКЗОПЛАНЕТ
Аннотация
На основе численного решения уравнения распределения массы с помощью пакета MATLAB построены модели радиального распределения плотности в экзопланетах Kepler-78 b; Kepler-414 c; Kepler-167 d и Kepler-328 b, предположительно похожих по составу вещества на Землю.
Ключевые слова
Экзопланеты, уравнение распределения массы, распределение плотности.
Развитие методов астрономических исследований привело в настоящее время к открытию большого количества планет вне Солнечной системы, так называемых экзопланет. Изучение их строения наталкивается на недостаток данных, особенно о составе и состоянии вещества. Практически удается определить значения радиусов и масс, по которым оцениваются средние плотности вещества, чтобы сделать вывод о возможной принадлежности к «каменным» планетам [1] Средние плотности характеризуют их весьма опосредовано. Поэтому необходимо построение моделей распределения плотности вещества, которые могут опираться в основном на данные о радиусах и массах планет.
В работе [2] авторы моделировали строение ряда экзопланет, исходя из уравнения состояния
Р = Ро + cPn, (1)
связывающего плотность р вещества с давлением P. Здесь ро - плотность при нулевом давлении, а c и n -постоянные, определяющие термодинамические свойства планетного вещества. В отличие от уравнения (1), содержащего три постоянных параметра, в работах [3, 4] применялось двухпараметрическое уравнение вида
3P = р4/3 (2кр1/3 — в) с постоянными к и в. В отличие от уравнения (1) оно применимо и для отрицательных давлений, когда внешние силы стремятся разорвать межатомные силы конденсированного вещества.
Если к моделированию распределения массы планетного вещества применить подход, описанный в работах [3, 4], то уравнение состояния (1) приводит к безразмерному уравнению радиального распределения
