Журнал «Вестник КазНУ. Серия физическая» (Rec.Contr.Phys.) был основан в 1992 году. Учредителем и издателем журнала является Казахский национальный университет имени аль-Фараби. Вестник КазНУ. Серия физическая — это рецензируемый журнал открытого доступа, посвященный публикации значимых исследований в области физических наук и методики преподавания физики с особым акцентом на высшее образование. Он служит глобальной платформой для исследователей, ученых и специалистов, позволяющей представлять инновационные теоретические, вычислительные и экспериментальные работы, способствующие развитию знаний в физических науках. Журнал выходит четыре раза в год. Журнал «Вестник КазНУ. Серия физическая» публикует оригинальные исследовательские статьи и обзорные работы, которые расширяют понимание фундаментальных принципов физических моделей и экспериментальных методов в различных областях физики. Журнал придерживается высоких стандартов рецензирования, строгих редакционных требований и твердой приверженности открытому доступу к знаниям, обеспечивая доступность и целостность публикуемых исследований. Первичное рецензирование: приблизительно 2 недели Политика рецензирования: Двойное слепое рецензирование Срок рецензирования: до 8 недель Процент принятия: 38% Индексирование и аннотирование: Clarivate Web of Science Crossref DOAJ ROAD WIKIDATA SUDOC Комитет по обеспечению качества науки и высшего образования Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан EZB Цели и задачи Журнал «Вестник КазНУ. Серия физическая» (Rec.Contr.Phys.) - это рецензируемый академический журнал, публикующий оригинальные исследовательские и обзорные статьи, вносящие значительный вклад в развитие фундаментальной и прикладной физики. Журнал предоставляет международную платформу для теоретических, вычислительных и экспериментальных исследований, посвященных актуальным проблемам физических наук, включая междисциплинарные исследования и применение физических методов и моделей в науке и технике. Статьи публикуются по следующим тематическим разделам: Теоретическая физика. Физика ядра и элементарных частиц. Астрофизика Физика плазмы Физика конденсированного состояния и проблемы материаловедения. Нанонаука Теплофизика и теоретическая теплотехника Нелинейная физика. Радиофизика Физическое образование и методика преподавания физики с акцентом на высшее образование и подготовку специалистов в области физики, инженерии и смежных STEM-направлений. Почему стоит публиковаться в Журнале «Вестник КазНУ. Серия физическая»? Соблюдение международных издательских стандартов – журнал следует рекомендациям COPE, ICMJE и принципам академической добросовестности, включая прозрачность рецензирования и издательской политики. Международная редакционная коллегия – в состав которой входят эксперты из разных стран, что обеспечивает разнообразный и высококачественный процесс рецензирования. Строгая система рецензирования – использование системы двойного слепого рецензирования с участием не менее двух независимых рецензентов для каждой рукописи. Лицензирование Creative Commons – статьи публикуются на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0), которая разрешает распространение и адаптацию материалов в некоммерческих целях при условии надлежащего указания авторства и ссылки на первоначальный источник. Присвоение DOI – всем опубликованным статьям присваивается уникальный цифровой идентификатор, обеспечивающий корректное цитирование и долгосрочную доступность публикаций. Модель открытого доступа – Gold Open Access — модель с платой за публикацию через APC в размере 60 000 ₸ и все статьи свободно доступны онлайн после публикации. Проверка на заимствования – все рукописи проходят обязательную проверку на плагиат с использованием специализированных программ до принятия к публикации. Поддержка авторов – редакционная помощь по оформлению статей в соответствии с международными стандартами (структура IMRAD, библиография, метаданные). Открытая научная коммуникация – свободный доступ к полным текстам статей способствует росту цитируемости и видимости научных результатов. Журнал стремится содействовать развитию как теоретических, так и прикладных знаний в физике и поощряет исследования, которые соединяют фундаментальную науку с реальными технологическими достижениями, влияя как на научные сообщества, так и на промышленную практику.
Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті
Численное моделирование процесса горения изооктана и биодизеля с помощью OpenFOAM
В данной работе представлено численное моделирование процесса горения двух видов жидкого топлива: изооктана и биодизеля с использованием программного пакета OpenFOAM. Актуальность исследования вызвана возрастающим интересом к альтернативным источникам энергии, а также необходимостью снижения вредных выбросов при использовании традиционных углеводородных видов топлива. Биодизель или биотопливо используется в качестве альтернативного вида топлива в двигателях внутреннего сгорания благодаря тому, что является возобновляемым, а также при его сгорании образуется меньшее количество вредных выбросов. В результате полученного численного моделирования был проведен анализ температурных полей и профилей скорости для двух указанных видов топлива, альтернативного и традиционного. Проведенный анализ показал, что максимальная температура горения изооктана больше на 100-150 К по сравнению с биодизелем, что связано с физико-химическими свойствами топлив. Анализ скоростных характеристик показал, что при горении изооктана наблюдается более интенсивное, но менее устойчивое сгорание топлива. Биодизель показывает более устойчивый режим горения с плавным распределением скоростей и меньшими локальными колебаниями. Полученные результаты говорят о целесообразности использования биодизеля в качестве возобновляемого и экологически безопасного топлива, который способен заменить традиционные углеводородные виды жидких топлив. Проведенный в статье численный анализ имеет практическую значимость при проектировании систем двигателей внутреннего сгорания. Результаты могут быть использованы при разработке стратегий по переходу на альтернативные источники энергии.
Теплофизика и теоретическая теплотехника
Copyright (c) 2026 Вестник. Серия физическая https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Исследование влияния облучения интенсивным импульсным ионным пучком на тонкие плёнки ZnO, полученные методом магнетронного распыления
Тонкие плёнки ZnO были получены методом магнетронного распыления на подложках FTO и затем модифицированы интенсивным импульсным ионным пучком (IPIB) при различных флюенсах (5–20 А/см2), а также при 10 А/см2 с разным числом импульсов (1, 3 и 6). IPIB модификация приводит к трансформации однородных нанозёрен в более крупные, агломерированные, частично сплавленные структуры, сопровождающейся немонотонным изменением шероховатости поверхности. Несмотря на эти изменения поверхности, плёнки ZnO сохраняют гексагональную кристаллическую структуру типа вюрцита, а изменения оптической ширины запрещённой зоны (~3,2 эВ) незначительны, что свидетельствует о сохранении электронной структуры. Кроме того, облучение изменяет состав поверхности и приводит к появлению дефектов, что отражается в данных XPS в виде изменения соотношения Zn/O и увеличения межфазной неоднородности. При умеренных условиях облучения наблюдаются частичное сглаживание поверхности и структурная релаксация, тогда как более высокий флюенс (многократные импульсы) приводит к значительному накоплению дефектов. В результате испытаний фотоактивности облучённые образцы демонстрируют увеличение межфазного сопротивления переносу заряда и снижение плотности фототока. В целом, облучение IPIB преимущественно модифицирует поверхностные свойства, а избыточное образование дефектов при высоких флюенсах ухудшает транспорт заряда и фотоэлектрохимические характеристики.
Физика конденсированного состояния и проблемы материаловедения. Нанонаука
Разработка учебника по физике на основе динамических изображений и интерактивных моделей дополненной реальности
В статье рассматривается проблема разработки учебника по физике на основе динамических изображений и интерактивных моделей дополненной реальности, предназначенного для обучения физике. Цель исследования заключается в предложении современной модели учебника, позволяющей учащимся наглядно, понятно и интерактивно осваивать физические явления и закономерности, а также в определении ее эффективности в учебном процессе. В качестве методов исследования были использованы теоретический анализ научных трудов, посвященных применению технологий дополненной реальности в образовании, проектирование содержательной структуры учебника, педагогическое наблюдение, сравнительный анализ и статистическая обработка результатов обучения. Основные результаты исследования показали, что динамические изображения и интерактивные модели на основе дополненной реальности способствуют более глубокому пониманию физических понятий, визуальному восприятию сложного учебного материала, повышению интереса учащихся к предмету и улучшению качества знаний. Научная новизна исследования характеризуется совершенствованием методики обучения за счет дополнения содержания учебника по физике средствами цифровой визуализации и интерактивного моделирования. Значимость работы заключается в обосновании педагогических возможностей эффективного применения инновационных цифровых ресурсов в обучении физике, повышении познавательной активности учащихся и разработке практических рекомендаций, направленных на модернизацию образовательного процесса. Кроме того, предложенный учебник позволяет учителям по-новому организовывать содержание урока, объяснять практические задания с помощью наглядных моделей и развивать навыки самостоятельного обучения учащихся.
Методика преподавания физики в высшей школе
Облучение Be12Cr в реакторных условиях при заданных температурно-дозовых режимах
Исследование посвящено изучению свойств бериллида хрома (Be12Cr) – перспективного материала-размножителя нейтронов для бланкетов будущих термоядерных реакторов. Как известно, эксплуатация материалов бланкета термоядерного реактора характеризуется высокой температурой и радиационным излучением, поэтому одно из требований к материалам бланкета – их радиационная стойкость. Актуальность работы обусловлена необходимостью проведения реакторных испытаний образцов Be12Cr, изготовленных методом горячего вакуумного прессования. Цель исследования – расчётное обоснование безопасности и определение температурно-дозовых режимов облучения в реакторе ВВР-К. Методология исследования основана на сопряжённом численном моделировании: нейтронно-физическом анализе методом Монте-Карло в MCNP 6 и теплофизических расчётах методами вычислительной гидродинамики в ANSYS Fluent 2024 R1. В результате получены детальные распределения нейтронных потоков, полей энерговыделения и температур. Установлено, что за 6 циклов облучения накопленная доза достигает 0,14 СнА. Теплофизический анализ показал, что при изменении давления гелия в диапазоне 10–101325 Па среднеобъёмная температура образцов варьируется в интервалах 157–428 °C для нижнего и 135–499 °C для верхнего расположений соответственно. При анализе данных обнаружен эффект температурной инверсии: при давлении 10 Па температура верхних образцов на 71 °C выше температуры нижних ввиду изменения характера теплообмена в системе. Научная ценность исследования заключается в получении первого комплекса расчётных данных для специально разработанного облучательного устройства, предназначенного для реакторного облучения образцов бериллида хрома. Практическая значимость работы состоит в создании верифицированного инструмента для предиктивного анализа и планирования долгосрочных реакторных испытаний образцов Be12Cr, что обеспечит соблюдение пределов теплофизической безопасности эксперимента в условиях реактора ВВР-К при заданных температурно-дозовых режимах.
Термодесорбционное поведение порошков гидридов гольмия и эрбия при нагреве в вакууме
В работе исследовано термодесорбционное (ТДС) поведение порошков гидридов гольмия и эрбия при нагреве в вакууме с целью выбора обоснованных температурно-временных параметров для последующего синтеза бериллидов лантаноидов. Актуальность исследования определяется необходимостью учета газовыделения из гидридсодержащих порошковых смесей при вакуумно-термической обработке, поскольку десорбция водорода может оказывать существенное влияние на уплотнение смеси, стабильность вакуумного режима и условия фазообразования. Перед проведением ТДС исследований выполнена характеристика исходных порошков бериллия, гидридов гольмия и эрбия, включающая анализ гранулометрического состава, морфологии частиц и фазового состояния. ТДС исследования проводились в условиях вакуума при линейном нагреве от комнатной температуры до 1173 K со скоростью 10 K/min. Показано, что при нагреве порошков гидридов гольмия и эрбия реализуется многостадийный характер с доминирующим высокотемпературным максимумом. Полученные результаты позволяют определить температурные интервалы интенсивного газовыделения и могут быть использованы для обоснования режимов вакуумного нагрева при подготовке и проведении экспериментов по синтезу бериллидов лантаноидов из порошковых смесей на основе бериллия и редкоземельных металлов.
Молодые звездные объекты в регионе пылевого пузыря N64
Изучение молодых звёздных объектов является одним из приоритетных направлений современной астрофизики, поскольку такие объекты позволяют непосредственно исследовать физические процессы, сопровождающие формирование звёзд и планетных систем. Целью данной работы является изучение области пылевого пузыря N64, а также идентификация и классификация молодых звёздных объектов. Поиск молодых звёздных объектов с использованием инфракрасных данных, полученных из астрономических каталогов, является одним из наиболее эффективных методов исследования процессов звездообразования. Молодые звёзды и сопутствующие им структуры, как правило, находятся внутри плотных газо-пылевых облаков, что существенно затрудняет их наблюдение в оптическом диапазоне. В отличие от видимого света, инфракрасное излучение способно проникать через такие среды, обеспечивая возможность обнаружения и анализа объектов, недоступных для оптических наблюдений. Идентификация молодых звёздных объектов в рамках данного исследования выполнена с использованием методики, предложенной Gutermuth et al.(2008). В исследовании использованы архивные инфракрасные данные Spitzer Space Telescope (IRAC: 3.6–8.0 мкм; MIPS: 24 мкм) совместно с данными каталога 2MASS (J, H, <!-- [if gte msEquation 12]><m:oMath><m:sSub><m:sSubPr><m:ctrlPr></m:ctrlPr></m:sSubPr><m:e><m:r><m:rPr><m:scr m:val="roman"/><m:sty m:val="p"/></m:rPr>K</m:r></m:e><m:sub><m:r>s</m:r></m:sub></m:sSub></m:oMath><![endif]--> <span lang="RU" style="font-size: 11.0pt; line-height: 107%; font-family: 'Aptos',sans-serif; mso-ascii-theme-font: minor-latin; mso-fareast-font-family: Aptos; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-hansi-theme-font: minor-latin; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-theme-font: minor-bidi; position: relative; top: 3.0pt; mso-text-raise: -3.0pt; mso-font-kerning: 0pt; mso-ligatures: none; mso-ansi-language: RU; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;"><!-- [if gte vml 1]><v:shapetype id="_x0000_t75" coordsize="21600,21600" o:spt="75" o:preferrelative="t" path="m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe" filled="f" stroked="f"> <v:stroke joinstyle="miter"/> <v:formulas> <v:f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"/> <v:f eqn="sum @0 1 0"/> <v:f eqn="sum 0 0 @1"/> <v:f eqn="prod @2 1 2"/> <v:f eqn="prod @3 21600 pixelWidth"/> <v:f eqn="prod @3 21600 pixelHeight"/> <v:f eqn="sum @0 0 1"/> <v:f eqn="prod @6 1 2"/> <v:f eqn="prod @7 21600 pixelWidth"/> <v:f eqn="sum @8 21600 0"/> <v:f eqn="prod @7 21600 pixelHeight"/> <v:f eqn="sum @10 21600 0"/> </v:formulas> <v:path o:extrusionok="f" gradientshapeok="t" o:connecttype="rect"/> <o:lock v:ext="edit" aspectratio="t"/> </v:shapetype><v:shape id="_x0000_i1025" type="#_x0000_t75" style='width:12pt; height:14.25pt'> <v:imagedata src="file:///C:/Users/Akmaral/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.png" o:title="" chromakey="white"/> </v:shape><![endif]--> ). Для всех выявленных молодых звёздных объектов построены цвет–цветовые диаграммы, отражающие их положение относительно характерных областей, соответствующих различным эволюционным стадиям. Кроме того, рассчитаны спектральные индексы и сформированы спектральные распределения энергии, которые подтвердили классификацию и эволюционный статус обнаруженных объектов. Анализ пространственного распределения молодых звёздных объектов ранних стадий эволюции в пределах пылевого пузыря N64 выявил выраженную концентрацию источников вдоль нитевидных структур, что указывает на связь их формирования с морфологией пылевого облака.
Теоретическая физика. Физика ядра и элементарных частиц. Астрофизика
Методы охлаждения сопел жидкостных ракетных двигателей
В данной работе представлен обзор и сравнительный анализ конструктивных подходов, выбора материалов и технологий изготовления сопел жидкостных ракетных двигателей с регенеративным охлаждением. Проведён анализ теплофизических и механических свойств нержавеющей стали AISI 316, никелевого сплава Inconel и медного сплава CuCrZr для оценки возможности их применения в различных элементах сопла. Кроме того, экспериментально исследованы прочностные характеристики сварных соединений однородных и разнородных материалов, полученных методами сварки TIG и MIG. Полученные результаты показали, что сплав Inconel является наиболее подходящим материалом для силовой части сопла благодаря высокой жаропрочности и структурной стабильности, тогда как сплав CuCrZr обеспечивает наиболее эффективное решение для внутренней охлаждаемой стенки за счёт высокой теплопроводности и способности к отводу тепла. Также установлено, что применение гибридных конфигураций материалов в сочетании с оптимизацией технологий сварки и соединения способствует повышению эффективности охлаждения, улучшению механической целостности и увеличению эксплуатационной надёжности сопел жидкостных ракетных двигателей. Полученные результаты могут служить основой для разработки и производства перспективных двигательных систем с регенеративным охлаждением.
Развитие у студентов навыков усвоения сложных теплофизических понятий
Рассмотрены особенности формирования навыков для улучшения усвоения теплофизических понятий в процессе изучения комбинированного теплообмена с окружающей средой в условиях свободной естественной конвекции. Выявлены затруднения студентов в понимании многих положений термодинамического метода для решения задач технического характера и их практического применения. Установлено, что в ходе выполнения эксперимента, у студента происходит перестройка действий, целенаправленных и определенным образом организованных, которая приводит к развитию навыков усвоения сложных теплофизических понятий. На основе методологии решения проблем показано, что усвоение сложных теплофизических понятий связано с формами представления информации. Установлено, что визуальное представление экспериментальных данных существенно влияет на развитие навыков усвоения теплофизических понятий при изучении различных способов переноса тепла, как теплопроводность, конвекция и тепловое излучение. При этом показано, что усвоение информации, заложенной в визуальном представлении теплофизических понятий, связано с репрезентативными компетентностями личности студента. Установлено что, на практических занятиях, в частности при выполнении лабораторных работ, усвоение сложных теплофизических понятий эффективно реализуется при совместном обсуждении полученных результатов в группах по два или три человека. На примере изучения комбинированного теплообмена, рассматриваемого при изучении дисциплины «Прикладная теплофизика», рассмотрены навыки усвоения информации в процессе устного обсуждения наблюдаемых визуальных зависимостей, которые могут улучшить последующее обучение студентов.
Единое электромагнитное моделирование распространения биофотонов в биологических средах под воздействием магнитного поля
Эмиссия биофотонов из живых систем привлекает все большее внимание в связи с ее возможной корреляцией с клеточным метаболизмом, окислительными процессами и физиологической активностью. Однако интерпретация измеренных фотонных сигналов затруднена из-за комбинированного воздействия оптического переноса, характеристик тканей и электромагнитных взаимодействий. В данном исследовании предложена электромагнитная модель для описания распространения биофотонов в биологической среде под воздействием затухания, резонансных эффектов и внешних магнитных полей. Методика объединяет оптическое затухание, распространение электромагнитных волн, модуляцию магнитного поля и резонансное поведение в рамках единой теоретической модели. Показано, что основную роль в определении детектируемой интенсивности фотонов играет затухание, а в оптимальных условиях поведение сигнала может существенно изменяться под воздействием магнитных взаимодействий и резонансных эффектов. Результаты также показывают, что детектируемые фотонные сигналы зависят от процессов генерации фотонов, а также от условий распространения и электромагнитных свойств окружающей биологической среды. Предложенная парадигма дает целостную картину динамики биофотонов путем интеграции систем, обычно изучаемых изолированно. Исследование служит для построения концептуального моста между бифотонной, биомедицинской оптикой и биоэлектромагнитными полями. Оно может быть полезно для будущих исследований, направленных на лучшее понимание измерений излучения фотонов и создание неинвазивных оптических диагностических методов.