01.04.17 – химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества

Приказ Высшей аттестационной комиссии Республики Беларусь от 12 сентября 2018 г. № 201

 

I. Отрасли науки

Физико-математические науки.

Технические науки.

Химические науки.

 

II. Формула специальности

Химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества – раздел науки и техники, промежуточный между химией и физикой, в рамках которого проводятся теоретические и экспериментальные исследования быстропротекающих физико-химических превращений веществ в процессах термического разложения, горения, взрыва, детонации.

 

III. Области исследований

  1. Химическая термодинамика:
  • физические механизмы и динамика фазовых и химических превращений;
  • термодинамические свойства реагирующих сред;
  • гетерогенные реакции, хемосорбция и механизмы реакций, протекающих на твердых поверхностях.
  1. Элементарные атомно-молекулярные процессы в химических реакциях:
  • атомно-молекулярная структура химических частиц и веществ;
  • механизмы химического превращения;
  • молекулярная, энергетическая, химическая и спиновая динамика элементарных процессов;
  • упругие и неупругие столкновения атомов, вероятности переходов, сечения и константы скорости прямых и обратных процессов;
  • превращение поступательной, вращательной и колебательной энергий при столкновениях; релаксация по поступательным, вращательным и колебательным степеням свободы;
  • кинетические уравнения для заселенностей уровней энергии;
  • экспериментальные методы исследования химической структуры и динамики химических превращений.
  1. Кинетика химических реакций:
  • кинетические уравнения, константы скоростей и энергии активации;
  • индуцированные, каталитические, фотохимические и радиационно- химические реакции;
  • модели сложных химических процессов.
  1. Гидродинамика и химия горения:
  • структура пламени и кинетика химических реакций;
  • измерение температуры, концентраций устойчивых соединений, концентраций атомов, свободных радикалов и ионов в пламени;
  • ламинарное горение;
  • динамика, устойчивость пламени и пределы его распространения; теплопотери из зоны пламени;
  • турбулентное горение; статистическая теория турбулентности;
  • зажигание горючей смеси.
  1. Фильтрационное горение:
  • многофазная фильтрация, коэффициенты внутреннего теплообмена эффективной теплопроводности теплоносителя и эффективной диффузии;
  • фильтрационное горение газов в пористых средах;
  • устойчивость фильтрационного горения;
  • фильтрационное горение в конденсированных средах и многофазных системах;
  • технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) материалов.
  1. Ударные волны в химически реагирующих средах. Детонация:
  •  устойчивость ударных волн;
  • уравнения состояния газа и конденсированных сред;
  • ударные волны в реагирующих и релаксирующих средах;
  • структура детонационной волны;
  • устойчивость детонационных волн, пределы детонации.
  1. Физико-химические аспекты получения, хранения и использования водорода, высокотемпературные и низкотемпературные мембраны, топливные элементы.
  1. Плазмохимия:
  • термодинамика неравновесных и реагирующих плазменных сред;
  • кинетика плазмохимических реакций;
  • плазмохимические процессы в технологиях.

 

IV. Смежные специальности

01.04.14 - теплофизика и теоретическая теплотехника;

02.00.04 – физическая химия.

 

V. Разграничения со смежными специальностями

В отличие от специальности 01.04.14 - теплофизика и теоретическая теплотехника, в рамках которой изучаются процессы химических превращений, горения, детонации с точки зрения их влияния на процессы тепло-и массопереноса в системе, в рамках специальности 01.04.17 рассматриваются быстропротекающие химические и физико-химические превращения веществ в процессах термического разложения, горения и взрыва.

 

В отличие от специальности 02.00.04 - физическая химия, в рамках которой рассматриваются общие законы, определяющие строение веществ, направление и скорость химических превращений при различных внешних условиях, в рамках специальности 01.04.17 проводятся теоретические и экспериментальные исследования быстропротекающих физико-химических превращений веществ в процессах термического разложения, горения, взрыва, детонации.

 

VI. Разграничения по отраслям наук

Исследования, направленные на установление общих физических принципов и закономерностей, относятся к физико-математическим наукам.

 

Работы, направленные на разработку инженерных аспектов построения элементов и систем, методов и технологий, относятся к техническим наукам.

 

Исследования закономерностей процессов изменения химического состава систем (механизм химических реакций, каталитических процессов, структурно-химических превращений) – к химическим наукам.