12+
"Природные ресурсы Арктики и Субарктики" - научный рецензируемый журнал открытого доступа.
В журнале публикуются результаты исследований по актуальным проблемам Арктики и Субарктики в области наук о Земле (геология, мерзлотоведение, горное дело), общей биологии (биологические ресурсы, экология), материаловедению (техника на Севере).
К публикации принимаются оригинальные рукописи после прохождения процедуры «двойного слепого» рецензирования, проверки в системе Антиплагиат, соответствия материалов международным нормам публикационной этики.
В год 4 выпуска по 14 статей, тираж 100 экз.
Язык публикаций: русский, английский
Учредители: ГБУ «Академия наук РС (Я)», ФГБУН ФИЦ «Якутский научный центр СО РАН», ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова» и Министерство образования и науки Республики Саха (Якутия).
Издающая организация: ГБУ «Академия наук Республики Саха (Якутия)», 677007, г. Якутск, пр. Ленина, 33, e-mail: anrsya@mail.ru. Ссылка на сайт: https://asyakutia.ru/
Журнал включен в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ), с 2020 г. - в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК Минобрнауки РФ, с 08.12.2023 в категории К2.
С 2020 г. входит в Russian Science Citation Index (RSCI), в сводном рейтинге журналов RSCI 2022 г. - в категории K3.
В 2023 г. журнал включен в «Белый список» научных журналов в категории К4, с августа 2025 в категории К2 ЕГПНИ РФ.
Журнал является участником Ассоциации научных редакторов и издателей (АНРИ) и редакция придерживается принципов Ассоциации по публикационной этике.
Полные тексты статей в открытом доступе представлены на сайте издания, Научной электронной библиотеки eLIBRARY.RU и КиберЛенинки.
Журнал зарегистрирован Управлением Роскомнадзора по Республике Саха (Якутия) Федеральной службы по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций. Свидетельство о регистрации средства массовой информации: ПИ № ТУ 14-00503 от 15.02.2018
Плата за публикацию рукописей не взимается.
Текущий выпуск
НАУКИ О ЗЕМЛЕ. Геология и полезные ископаемые
Рудная золотоносность Анабарского щита до настоящего времени остается слабо изученной. В связи с открытием новых россыпных месторождений в пределах Билляхской тектонофлюидной зоны Анабарского щита и обоснованием их генетической связи с выявленной эпитермальной золототеллуридной (теллуриды Au, Ag, Cu, Pb и Bi) минерализацией в близлежащих метасоматитах становится актуальным изучение минералого-геохимических особенностей рудных проявлений золота. Исследования типохимизма пирита проведены с целью установления геохимических и минералогических особенностей формирования золотосульфидного оруденения. На основании изучения минеральных включений, макроэлементного состава и элементов-микропримесей выделены две генерации пирита. Пирит-1 – не золотоносный, обнаружен в метасоматитах элювиальных отложений в непосредственной близости от Билляхского массива. Индикаторным признаком является высокое содержание Co, пониженное Ni и в целом низкая концентрация элементов-примесей. Отношение Co/Ni больше единицы и варьирует в широких пределах, что характерно для сульфидов, образовавшихся под влиянием магматогенно-гидротермальных процессов. Предполагается, что этот пирит формировался в высокотемпературных условиях. Пирит-2 – золотоносный, выявлен в метасоматитах, вскрытых поисковой канавой, на некотором удалении от Билляхского массива, характеризуется повышенным содержанием элементов-примесей. Отличительной его чертой являются повышенные концентрации Se и Te, а также в основном низкие значения (<1) отношения Co/Ni. Au определено практически во всех изученных образцах (от 0,07 до 42 г/т) и выявлено и как структурно связанный элемент (Au+1), так и в виде включений (Au0). Он образовался в низкотемпературных условиях и связан с золототеллуридным минеральным типом оруденения. Результаты исследований показали, что изученный пирит является минералом-индикатором, несущим важнейшую информацию об условиях рудообразования, и особенности его типохимизма могут быть использованы в качестве минералогических критериев при прогнозно-поисковых работах.
В рудах месторождения золота Хохойское присутствует сопутствующая минерализация стратегически важного критического элемента – таллия, который широко применяется в высокотехнологичных отраслях: в электронной промышленности, оптике, научных исследованиях. Элемент может попутно извлекаться при отработке объекта. В статье приведены первые результаты экспериментального исследования микрорельефа образцов редких таллиевых минералов (авиценнита, Sb-авиценнита и амгаита) и гипергенного золота Хохойского месторождения при помощи сканирующего зондового микроскопа марки СММ-2000. Кадры топографии поверхности получены в режиме атомно-силовой микроскопии (АСМ). Методом АСМ впервые количественно охарактеризованы параметры шероховатости и зернистости данных минеральных фаз на наноуровне. При этом установлено, что все исследованные образцы обладают иерархической структурой: микронные зерна сложены субзернами размером 190–220 нм. Гранулометрический анализ выявил устойчивое медианное значение диаметра частиц в диапазоне 80–85 нм, что может указывать на коллоидную природу формирования минеральных агрегатов в зоне гипергенеза. Присутствие в рудах полезных компонентов (золота и таллиевых минералов) в субмикроскопических и наноразмерных формах должно учитываться при разработке технологии их извлечения из комплексных руд. Полученные данные позволяют расширить представления о типоморфизме минералов золота и таллия и механизмах их вторичного преобразования.
Нефтезагрязнение почв Арктического региона в основном сосредоточено на объектах нефтегазовых комплексов, однако, может распространяться и на другие территории, что обостряет экологические проблемы региона. В настоящее время наиболее эффективными и экологичными признаны биологические способы очистки почв от нефтезагрязнений. Изучение состояния территории Нижнеколымской нефтебазы выявило локальные участки, загрязненные различными нефтепродуктами: дизельным топливом и тяжелыми фракциями нефти. Натурный эксперимент по изучению влияния состава углеводородных поллютантов на эффективность биоремедиации показал, что за два летних месяца загрязнение дизельным топливом активно подвергалось процессам биодеградации (коэффициент деструкции составил 54 %) при обработке почвы биопрепаратом на основе аборигенных углеводородокисляющих микроорганизмов, в то время как на контрольном участке без внесения биопрепарата процессы окисления шли намного медленнее (коэффициент деструкции составил 35,5 %). В случае загрязнения тяжелыми фракциями нефти эффект от проведения биоремедиации в целом был менее значим (коэффициенты деструкции составили 20,1 и 12,6 % соответственно). Более низкая эффективность очистки почв от тяжелых фракций нефти объяснена с позиций перекисной теории микробиологического окисления, протекающего по цепному свободнорадикальному механизму. Инициирование начальной стадии микробиологического окисления начинается с легко окисляемых углеводородов, которыми, в случае загрязнений нефтепродуктами, являются относительно низкомолекулярные н-алканы. При их низком содержании инициирование начальной стадии затруднено, вследствие чего цепной процесс развивается медленнее и внесение биопрепарата становится менее эффективным, что требует иных подходов к очистке почв от такого типа загрязнителей.
Из ряда типоморфных признаков алмазов после обработки их в бриллианты остается только дефектно-примесный состав. В работе использованы 60 образцов из трех различных месторождений Якутской алмазоносной провинции. Методами ИК-, УФ- и видимой области, ЭПР-спектроскопии определены концентрации Н-, В2-, N3-, P1-, 490.7-, N3V-центров в исходных алмазах и в изготовленных из них бриллиантах. Корреляционно-регрессионный анализ полученных данных показал, что между концентрациями примесных дефектов в исходных кристаллах алмаза и изготовленных из них бриллиантах существует определенная корреляция, свидетельствующая о наличии «наследования» комплекса дефектно-примесного состава исходных алмазов и изготовленных из них бриллиантов. На основе экспериментальных данных построены линейные регрессионные модели, описывающие зависимость концентрации дефектов в бриллиантах от их концентрации в алмазах указанных месторождений. Поскольку условия образования алмазов в различных месторождениях сходны, по единичным бриллиантам невозможно определить географическое происхождение исходного алмаза. Результаты исследования показали, что статистически значимая выборка бриллиантов для определения месторождения алмазов, из которых они изготовлены, составляет 400 экземпляров при условии принадлежности алмазов к одному месторождению.
НАУКИ О ЗЕМЛЕ. Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение
В районах распространения ледового комплекса деградация защитного слоя приводит к активизации криогенных процессов, что сопровождается нарушением поверхности, изменением водно-теплового режима грунтов и утратой устойчивости мерзлотных ландшафтов. Особенно уязвимы нарушенные участки с неглубоким залеганием полигонально-жильных льдов. Предзимний полив рассматривается как способ управляемого изменения тепло- и влагопереноса в верхней части сильнольдистых отложений ледового комплекса Центральной Якутии с целью ускоренного формирования переходного (защитного) слоя на нарушенных термокарстом участках. Цель работы – на основе сопряженного моделирования тепло- и влагопереноса оценить оптимальную норму предзимнего увлажнения, при которой создаются условия для накопления льда в нижней части сезонно-талого слоя без его переувлажнения. Материалами послужили метеорологические данные со станции Амга и данные термовлажностного мониторинга на экспериментальных участках в долине р. Амга. Модель реализована в программе COMSOL Multiphysics и включает уравнение теплопереноса с учетом фазового перехода методом кажущейся теплоемкости и уравнение Ричардса для переменно-насыщенной фильтрации. Выполнены расчеты серии сценариев предзимнего полива (0–500 мм) с контролем выхода на квазистационарный режим. Установлено, что для рассматриваемых условий оптимальная норма предзимнего полива, обеспечивающая формирование льдонасыщенного защитного слоя, составляет не более W = 300 мм и зависит от начальной влажности сезонно-талого слоя. При других сценариях либо фронт инфильтрации не достигает нижней части сезонно-талого слоя (W= 100, 200 мм), либо начинает увеличиваться количество незамерзшей воды и повышается температура подстилающих многолетнемерзлых пород (W= 400, 500 мм). Полученные результаты могут быть использованы при планировании мерзлотно-мелиоративных мероприятий в районах распространения ледового комплекса и при выборе режимов предзимнего увлажнения.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ. Экология
Якутская лошадь (ЯЛ) представляет собой уникальную модель микроэволюционной адаптации крупных млекопитающих к условиям резко-континентального климата Северо-Востока России с сезонными перепадами температур около 100 °C. Данное исследование направлено на изучение роли эндогенной системы этанол– ацетальдегид и ферментов, их метаболизирующих, – алкогольдегидрогеназы (АДГ) и альдегиддегидрогеназы (АльДГ) – в механизмах адаптации этого аборигенного вида крупных млекопитающих к холоду. В ходе работы исследованы образцы крови и печени ЯЛ в зимний (n = 35) и летний (n = 35) периоды. С помощью метода ГХ-МС установлено, что в зимний сезон уровень эндогенного этанола (ЭЭ) в крови статистически значимо повышается в 1,5 раза (0,92±0,08 ммоль/л, p = 0,001). ЭЭ выступает как высокоэффективный энергетический субстрат в условиях тканевой гипоксии и стабилизатор мембран, предотвращающий их кристаллизацию при низких температурах. Уровень эндогенного ацетальдегида (ЭА) в крови ЯЛ зимой повышается в 3,66 раза, до 9,51±0,75 мкмоль/л, p < 0,001. ЭА выполняет функцию системного регулятора энергетического обмена организма, обеспечивая его переход в состояние адаптивного гипометаболизма («зимний уровень обмена»), что снижает теплоотдачу и потребность в пище. Высокая концентрация АДГ в печени ЯЛ (в десять раз выше, чем у других видов гомойотермных северных животных и человека) является генетически обусловленным закрепленным механизмом этой метаболической пластичности. Результаты исследований указывают, что феноменальная устойчивость ЯЛ к холоду связана со способностью ее организма переключаться на метаболически экономные режимы функционирования – дегидрогеназные метаболические пути. Полученные данные позволяют предположить, что описанная стратегия является фундаментальной молекулярной основой выживания адаптированных к холоду гомойотермных животных в экстремальных условиях высоких широт.
Интенсивное промышленное освоение Арктики и Субарктики ограничивает возможности сохранения высокого качества продукции северного оленеводства. В научных публикациях последних лет приведены данные о существенной аккумуляции токсичных загрязнителей в субпродуктах северных оленей (печень, почки) в концентрациях, превышающих нормативные величины (ТР ТС 021/2011). В работе приведены результаты оценки показателей накопления элементов загрязнителей (Pb, Hg и Cd) в образцах печеночной ткани домашних северных оленей Ямальской опытной станции (Приуральский район Ямало-Ненецкого автономного округа). Содержание тяжелых металлов определяли методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (АЭС ИСП), Hg – атомно-абсорбционным методом с использованием анализатора ртути PA-915+ с приставкой ПИРО-915+. Результатами исследований 22 образцов печени северных оленей установлено, что концентрация свинца во всех пробах лежала в диапазоне 0,10 ÷ 0,36 мг/кг и не превышала нормативных значений (0,5 мг/кг). Концентрация кадмия варьировала от 0,30 до 0,96 мг/кг, со средним значением 0,67±0,19 мг/кг, превышения нормативных величин (0,3 мг/кг) отмечены у всех образцов. Содержание ртути находилось в диапазоне от 0,06 до 0,126 мг/кг, со средним значением 0,086±0,016 мг/кг. Нормативные показатели превышены у 13,6 % образцов. Наиболее высокие показатели вариабельности в образцах отмечены для свинца (коэффициент вариации 34,5 %). Более низкие у кадмия – 29,0 % и ртути – 19,3 %. Диапазон концентраций кадмия (0,30–0,96 мг/кг, размах 0,66 мг/кг) оказался примерно в десять раз шире, чем у ртути, и в 2,5 раз шире, чем у свинца. Полученные уровни аккумуляции токсичных элементов соответствуют результатам исследований проб, отобранных от северных оленей из других регионов. Можно предположить, что причиной повышенного содержания токсических элементов в печени северных оленей в данном стаде может быть повышенное содержание лишайниковых кормов в период предубойного откорма животных.
Кукша (Perisoreus infaustus) остается достаточно слабо изученным видом на большей части ареала. Целью работы было обобщение многолетних исследований экологии кукши в Якутии, где вид проявляет максимальную эврибионтность и служит удобным модельным видом для изучения адаптаций оседлых птиц к экстремальным условиям Субарктики. Сбор материала проводился в 1987–2024 гг. в основном на двух мониторинговых площадках в Центральной Якутии с использованием индивидуального мечения и иных способов прижизненного сбора информации, также использованы данные стационарных и маршрутных учетов в различных подзонах тайги. Кроме того, проведена оценка состояния изученности кукши в Якутии, выделены три этапа: накопления сведений по распространению и гнездованию вида (середина XIX–первая половина XX вв.); обобщения имеющихся данных по гнездовой биологии и определения границ ареала (вторая половина XX в.); более углубленного изучения экологии вида с использованием мониторинговых площадок, индивидуального мечения и генетических исследований (с 1987 г. по настоящее время). Установлено, что якутская популяция кукши характеризуется оседлостью, территориальным консерватизмом и выраженной демографической структурой населения (резиденты, иммигранты). Выявлены определенные адаптивные стратегии: зимнее гнездование в марте–апреле, в условиях нетронутого или сохраняющегося снежного покрова, более крупные кладки по сравнению с конспецифическими популяциями, отрицательная корреляция между высотой расположения гнезда и температурой воздуха. Генетические исследования показали высокий уровень дифференциации с черноголовой кукшей и различия между популяциями кукши, обитающими в Швеции и России. Полученные результаты создают основу для долговременного мониторинга состояния вида в условиях растущего антропогенного пресса и климатических изменений. Перспективы исследований связаны с использованием дистанционных методов слежения и детальным анализом влияния абиотических факторов на сезонные явления в экологии кукши.
Значение находок остатков древнего сайгака (Saiga tatarica L.) для биостратиграфии позднего плейстоцена северо-востока Азии трудно переоценить. Эта антилопа, которая сейчас обитает в степной зоне от Монголии до Калмыкии, стала причиной того, что в начале 20 в. был внедрен термин тундростепи, для обозначения ландшафтов позднего плейстоцена, когда остатки сайгаков начали находить в одних геологических слоях с остатками овцебыков (Ovibos moschatus Zimmermann, 1780), сейчас обитающих только в тундре. Находки позднеплейстоценовых сайгаков довольно редки, и ранее в Якутии их находили только в бассейнах Яны, Колымы и на Ляховских островах. Представленная в статье находка рогового стержня сайгака является первой сделанной в среднем течении Индигирки, что расширяет ареал обитания этого интересного вида в позднем плейстоцене Якутии. Целью работы является описание новой палеонтологической находки рогового стержня Saiga sp. Материалом исследования послужил фрагмент крыши черепа с неполным левым роговым стержнем (экземпляр БдМ-24/1), обнаруженный в 2024 г. в едином стратиграфическом слое с представителями мамонтовой фауны на правом берегу р. Бадяриха – правом притоке р. Индигирка. Радиоуглеродное датирование образца выполнено методом ускорительной масс-спектрометрии (AMS) в ИАЭТ СО РАН, получен возраст 40910±1645 лет назад (GV-05723). Новая находка остатков сайгака вносит важный вклад в изучение палеоландшафтов изучаемого региона в позднем плейстоцене.
В современную эпоху сохранение биоразнообразия, особенно редких видов растений и животных, приобретает особенно актуальное значение. Oxytropis sсheludjakovae Karav. et Jurtz (Остролодка Шелудяковой) – реликтовый и узкоареальный эндемик севера Дальнего Востока и Восточной Сибири. В настоящее время единственной мерой охраны данного вида является сохранение его ex situ в Якутских ботанических садах Института биологических проблем криолитозоны СО РАН и Северо-Восточного федерального университета имени М.К. Аммосова. Наряду с традиционными способами сохранения генофонда растений технология микроклонального размножения является взаимодополняющим инструментом. Разработка эффективных протоколов размножения in vitro позволяет сохранять ценные виды, а также получать большее количество жизнеспособных образцов для пополнения банков и программ реинтродукции. В нашей работе показан биотехнологический способ размножения и сохранения O. sсheludjakovae. Исходным материалом для работы послужили семена и микрорастения, полученные из них. Все эксперименты проводились с использованием агаризованной питательной среды по прописи Мурасиге и Скуга (МС). Работы по введению в культуру in vitro и пассажи проводились в условиях ламинарного бокса. В культуральной комнате поддерживались условия освещенности 2–3 тыс. лк., фотопериод – 16 часов, температура помещения составляла 23 ± 2 °C. Всхожесть семян составила 53,3 %, жизнеспособность – 15,8 %. Показано влияние трех регуляторов роста (6-бензиламинопурина (6-БАП), тидиазурона (ТДЗ), 1-нафтилуксусной кислоты (НУК)) в концентрации 0,5 мг/л среды на микроклональное размножение и укоренение представителей исследуемого вида. Образование дополнительных побегов происходит на всех вариантах сред. Процесс ризогенеза отмечен на среде МС с добавлением ТДЗ. Образование корней также отмечалось при длительном культивировании на контрольной среде. Наиболее эффективным вариантом среды для получения микроклонов, сокращающим временные и экономические затраты для получения растительного материала, является МС с добавлением 0,5 мг/л среды ТДЗ.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ. Биологические ресурсы
Одной из важных фундаментальных и неотъемлемых составляющих научной деятельности, обеспечивающих сохранность, актуализацию и упорядочивание коллекционного фонда, является ревизия. В статье приводится часть результатов ревизии отдела Сосудистых растений Гербария Института биологических проблем криолитозоны СО РАН (SASY), основанного в 1949 г. при Якутском филиале АН СССР для выявления и документального подтверждения таксономического разнообразия растений. Цель исследования – изучение гербарных материалов, хранящихся в основном фонде отдела Сосудистых растений Гербария SASY, и уточнение ареалов растений как по флористическому районированию, так и по административным районам Якутии. В ходе ревизии гербария и сверки опубликованных флористических и геоботанических работ по районам выявлены гербарные образцы свыше 140 видов и подвидов (таксонов) из 82 родов и 32 семейств для пересмотра. В статье приводятся только данные ранее не опубликованных подтвержденных сборов, расширяющие ареалы этих таксонов на территории Якутии, с указанием мест сбора по первоисточнику и флористического района. Это новые данные о находках для бассейнов крупных рек, флористических районов и Якутии в целом. Из выявленных для пересмотра в данной статье приводятся образцы из семейств Alliaceae (Amaryllidaceae), Asteraceae, Chenopodiaceae (Amaranthaceae), Cyperaceae, Ericaceae, Fabaceae, Haloragaceae, Juncaceae, Lamiaceae, Malvaceae, Orchidaceae, Poaceae, Polygonaceae, Primulaceae, Pyrolaceae (Ericaceae), Ranunculaceae, Rosaceae, Salicaceae, Saxifragaceae, Scrophulariaceae (Orobanchaceae). Данная статья начинает серию публикаций по результатам ревизии Гербария SASY, отражающих более полный список видов по районам с актуальными таксономией и номенклатурой, который может быть использован в качестве таксономической основы во флористических и фитосоциологических исследованиях.
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
Существенным недостатком политетрафторэтилена является высокая скорость износа при трении, для устранения которого в матрицу из полимера добавляют различные модифицирующие наполнители. Исследуется влияние методов получения полимерного композиционного материала на основе матрицы из ПТФЭ, модифицированного наноразмерным порошком диоксида циркония, на его триботехнические свойства. Проведен сравнительный анализ результатов экспериментальных исследований образцов, полученных разными методами. Первый метод изготовления полимерных композиционных материалов предусматривает режим сушки исходных компонентов в печи при температуре 120 °C и быстрое остывание композитов на воздухе. Альтернативный подход к получению композитов включает процесс дегидратации исходных порошков в вакуумном сушильном шкафу при температуре 150 °C в течение 4 ч с последующим спеканием и медленным контролируемым остыванием композита в печи (0,3 °С в минуту). Методом оптической микроскопии проведен анализ поверхностей трения образцов и контртел после испытаний на износ. Определены основные и второстепенные виды износа (абразивный, адгезионный и усталостный). Рассчитаны интенсивности и коэффициенты износа, свидетельствующие о повышении износостойкости образцов полимерных композитных материалов, изготовленных методом, предусматривающим процесс дегидратации и медленного контролируемого остывания после спекания. По результатам испытаний на разрыв рассчитаны механические характеристики образцов, такие как предел прочности, относительное удлинение и модуль упругости. Определен механизм повышения износостойкости образцов в зависимости от метода изготовления, заключающийся в удалении остаточных гидроксильных групп и формировании крупных упорядоченных ламеллярных структур. Разработанный полимерный композиционный материал может использоваться в металлополимерных узлах сухого трения.
Проблема повышения скорости растворения газов в жидкостях является ключевой для многих отраслей – от химической технологии и очистки сточных вод до пищевой промышленности (газирование напитков) и медицины (кислородная терапия). Цель исследования – определить, какие подходы и принципы организации массообменных процессов поглощения газов жидкостями с помощью ультразвука являются наиболее эффективными для создания промышленных систем газонасыщения. В рамках исследования разработан метод управления структурой межфазной границы жидкость–газ. Для исследования процесса поглощения газов жидкостями был разработан лабораторный стенд, способный поддерживать стабильную температуру жидкодисперсной системы жидкость–воздух. С ростом температуры жидкости, представляющей собой водно-глицериновый раствор, с 18 до 60 °C увеличивается предельная вязкость, при которой формируются капиллярные волны на поверхности межфазной границы жидкость–газ. При повышенной температуре рост числа возмущений на межфазной поверхности барботажного пузырька наблюдается в жидкости при динамической вязкости до 41 мПа·с. В качестве приоритета дальнейших исследований выступает уточнение оптимальных температурных режимов для высоковязких жидкостей (нефть, моторные масла, эпоксидные смолы), полимерных расплавов и газов (озон, углекислый газ) на основе полученных данных для водно-глицериновых смесей. Разработанный метод, основанный на применении высокоинтенсивного ультразвука в сочетании с оптимизацией температуры процесса, позволяет существенно снизить энергозатраты на процесс растворения газов в жидкостях. Данное решение особенно актуально для изолированных энергодефицитных территорий, в том числе арктических районов Республики Саха (Якутия), и способствует повышению экономической эффективности и экологической безопасности подобных производств.
Эксплуатация железной дороги в субарктической климатической зоне Центральной Якутии способствует ускоренной выработке ресурса и разрушению рельса и бандажа локомотивного колеса. Представлен анализ деградации микроструктуры испытанных на ударную вязкость образцов, изготовленных из участка рельса на различном удалении от поверхности катания. Рельс находился в активной эксплуатации на железнодорожном участке Томмот–Якутск в зимний период времени. Морфологический анализ поверхностей изломов образцов из рельсовой стали с помощью сканирующей туннельной микроскопии выявил неоднородность микроструктуры, которая обусловливает изменение механических свойств, ускоренное возникновение пор и трещин и накопление повреждений при эксплуатации. Получены данные по морфологии, структуре и элементному составу материала в зонах утяжки вблизи поверхностей разрушения, выявлены микромеханизмы разрушения, разработан алгоритм оценки ресурса на основе теории накопления структурных повреждений, выявлены особенности вязко-хрупкого разрушения, включая закономерности роста пор и трещин, неоднородность накопления повреждений и ускоренную деградацию механических свойств. Цель работы состояла в выявлении зависимости структурных изменений рельсовой стали при эксплуатации в условиях Севера от динамики характеристик стали путем выявления аналитической связи между поврежденностью материала и критерием разрушения Гриффитса. Для выявления неоднородности зерен в металле применена оптическая и сканирующая туннельная микроскопия, выполнен анализ теоретических моделей накопления повреждений и показано, что нелинейная модель Леметра–Шабоша учитывает зависимость скорости деградации материала от состояния структуры. Определена связь между параметром поврежденности, критерием Гриффитса и пределом перколяции среды. Полученные фундаментальные результаты имеют прикладное значение для оценки технического состояния и ресурса металлоконструкций, создания цифровых двойников сложных технических систем, эксплуатирующихся в экстремальных климатических условиях.
КОНФЕРЕНЦИИ
19 июня 2026 года в Якутске состоялось расширенное совместное заседание Президиума Российской академии наук и Правительства Республики Саха (Якутия) на тему «Арктика – территория новых стратегических инновационных решений: итоги, рубежи, вызовы».
Новости
2026-04-24
Код EDN (eLIBRARY Document Number)
Уважаемые авторы!
С 2026 года всем публикациям в журнале «Природные ресурсы Арктики и Субарктики» присваивается код EDN.
Важно: включение авторами кода EDN в cписок цитируемой литературы обязателен. Рекомендуем указывать код в конце библиографического описания в формате EDN: XTIRDN.
| Еще объявления... |
ISSN 2686-9683 (Online)








