Запропоновано нову технологію для аналітичного розв'язання деяких нелінійних рівнянь, що виникають у фізиці плазми. Отримані результати свідчать, що подана теорія зручна й ефективна.

Побудовано теорію збурень для повного кутового моменту електромагнітних полів у слабонапрямних оптичних волокнах. Встановлено структуру основних мод випромінення, пов'язаних з їхньою здатністю переносити кутовий момент, сформульовано і доведено теорему про момент імпульсу суперпозиції електромагнітних полів. В першому порядку теорії збурень побудовано гамільтоніан спін-орбітальної взаємодії, проведено порівняння з відомим квантово-механічним результатом.

У дослідженні характеристик процесу народження електронно-позитронних пар (НЕПП) та ефекту незбереження атомної парності використано послідовний квантово-механічний та квантово-електродинамічний (КЕД) підхід (операторна теорія збурень та КЕД теорія збурень). Проаналізовано можливість інтерпретації вузьких піків позитронного спектра як резонансних станів складного надважкого ядра. Резонансні явища в ядерній підсистемі ведуть до структуризації позитронного спектра. Для розрахунку перетину НЕПП використано модифіковану версію релятивістського енергетичного підходу, який грунтується на S-матричному формалізмі Гелл-Мана та Лоу. Розрахунок виконано для випадку зіткнення ядер урану. Розвинуто послідовну КЕД теорію збурень для розрахунку характеристик (енергетичних рівнів, амплітуд E1, M1 переходів) важких і надважких атомів, зокрема, виконано розрахунок амплітуди E1 переходу 6s-7s без збереження парності в атомі Cs.

Одержано аналітичні вирази для коефіцієнтів хімічної і стрибкової дифузії, а також для дифузії "мічених" атомів для випадку сильного відштовхування найближчих сусідніх адатомів, коли їх концентрація близька до половини моношару. Використовуючи важливу властивість саме такої системи, яка полягає в тому, що внесок у потік частинок дають тільки сильно скорельовані стрибки адатомів, ми змогли описати явища переносу в рамках кінетики майже ідеального газу дефектів. Пояснено природу глибокого мінімуму в концентраційній залежності коефіцієнта стрибкової дифузії, а також різні значення коефіцієнтів стрибкової дифузії і дифузії "мічених" атомів, які спостерігаються для покриттів більших, ніж половина моношару. Висновки нашої теорії порівнюються з результатами моделювання методом Монте-Карло на комп'ютері Cray T3E (LC672-128), причому алгоритм забезпечував повністю паралельний режим його роботи. Обидва підходи дають близькі результати, які істотно відрізняються від одержаних з використанням теорії, що нехтує кореляцією стрибків адатомів.

Одержано аналітичні вирази для коефіцієнтів хімічної і стрибкової дифузії, а також для дифузії "мічених" атомів у випадку, коли має місце сильне відштовхування найближчих сусідніх адатомів, а їх концентрація близька до половини моношару. Використовуючи важливу властивість саме такої системи, коли вклад в потік частинок дають тільки сильно скорельовані стрибки адатомів, ми змогли описати явища масопереносу в рамках кінетики розрідженого газу дефектів. Дано пояснення природи глибокого мінімуму в концентраційній залежності коефіцієнта стрибкової дифузії і дифузії "мічених" атомів, яка має місце при покриттях більших, ніж половина моношару. Досліджено вклад димірних конфігурацій в явища переносу адатомів. Димірний процес домінує при високих концентраціях адатомів. Теорія порівнюється з результатами моделювання методом Монте-Карло на комп'ютері Cray T3E (LC672-128), робота якого в повністю паралельному режимі забезпечувалась відповідним алгоритмом. Обидва підходи дають близькі результати, які в той же час істотно відрізняються від одержаних з використанням існуючої теорії, яка нехтує кореляцію стрибків адатомів.

Зроблено аналіз теоретичних досліджень впливу стохастичного, періодичного та магнітного полів на дистанційне тунелювання електрона в структурах донор - місток - акцептор та електрод - молекулярний дріт - електрод. Показано, що опосередковане містком тунелювання електрона між донорною та акцепторною групами можна описати за допомогою введення ефективних швидкостей переносу. Розглянуто принципову відмінність залежностей низькотемпературних пружного та непружного тунельних струмів крізь молекулярний дріт з парамагнітними іонами-медіаторами від прикладеного магнітного поля. Передбачено появу індукованих полем інверсії донорно-акцепторного електронного переносу та блокування тунельного струму.

Поверхностная плотность молекул клеточной адгезии (САМ) в дистальных участках растущего нейрита во многих случаях является условием его успешного роста. Такое увеличение плотности достигается путем экзоцитозного встраивания везикул, содержащих в себе САМ, в мембрану конуса роста с последующим перераспределением САМ вдоль клеточной поверхности за счет латеральной диффузии и эндоцитоза. Используя математическую модель указанных процессов, количественно описаны условия, при которых в разветвленном нейрите возможно возникновение двух качественно различных распределений: поверхностная плотность САМ возрастает вдоль обеих дочерних ветвей, что должно способствовать росту обеих этих ветвей, т. е. успешному ветвлению, поверхностная плотность САМ возрастает вдоль одной из дочерних ветвей и уменьшается вдоль второй, что может привести к ретракции последней. Показано, что распределения поверхностной плотности САМ определяются геометрическими факторами и механизмами внутриклеточного транспорта САМ в конусы роста дочерних ветвей. Сходные диаметры дочерних ветвей, их небольшая длина, интенсивный латеральный перенос САМ, а также перераспределение САМ в точке ветвления пропорционально площади поверхности дочерних ветвей способствуют увеличению поверхностной плотности САМ вдоль обеих дочерних ветвей. Асимметричное ветвление может привести к уменьшению поверхностной плотности САМ вдоль более тонкой или более толстой дочерней ветви, если САМ распределяются поровну или пропорционально площади поперечного сечения ветви соответственно.

Предположенная модель помогает понять возможную связь между внутриклеточным транспортом САМ, их поверхностным распределением и геометрией ветвления нейритов.

Розглянуто схожі властивості таких різних систем, як колоїди та плазма з пилом.

Наведено точний вираз для інтеграла непружних зіткнень іонізації в кінетичному рівнянні для електронів, що використовує напівемпіричний вираз для диференціального перерізу іонізації атомів газу електронним ударом. Запропоновано ефективний алгоритм розв'язку одновимірного кінетичного рівняння для електронів у зоні катодного падіння аномального жевріючого розряду. Наведено результати числових розрахунків еволюції енергетичного розподілу густини струму електронів і просторового розподілу інтенсивності іонізації в зоні катодного падіння потенціалу в гелії. Одержані результати дають уточнену картину утворення пучковоподібних електронних розподілів, а також свідчать про наявність гострої локалізації інтенсивності іонізації поблизу катода в кіловольтних розрядах.

Розглянуто непертурбативний ефект порушення кіральної симетрії конденсату ... psi bar psi > та динамічно генерованої ферміонної маси у КЕД за наявності зовнішнього магнітного поля. Показано, що динамічна маса ферміона (енергетична щілина у ферміонному спектрі) залежить суттєво неаналітично від перенормованої константи зв'язку в сильному магнітному полі.

На основі ймовірнісного підходу досліджено особливості турбулентного перенесення в плазмі при насиченні плазмових нестійкостей. Знайдено кінетичні коефіцієнти, що визначають узагальнені (нелокальні в часі) інтеграли зіткнень у немарковських рівняннях Фоккера - Планка. Показано, що перенормована теорія турбулентності Дюпрі - Вайнштока відповідає марковському наближенню узагальненого опису. Розраховано коефіцієнт турбулентної дифузії, зумовленої градієнтними нестійкостями плазми.

Явище електрохемілюмінесценції (ЕХЛ) успішно використовується в електрохемілюмінесцентних випромінювальних приладах для фізико-хімічного аналізу в задачах екології, хімії, біології, медицини та імунного аналізу. Кванти ЕХЛ є продуктами утворення електронно-збуджених часток у процесі гомогенних хімічних реакцій переносу електрона. Кінетика та механізми цих реакцій залежать від складу ЕХЛ-композиції, електроліту та розчинників, конфігурації ЕХЛ-комірки (об'ємна або тонкошарова), а також від прикладеного потенціалу (імпульсний або струм/напруга) тощо. Наведено математичне та числове моделювання для розв'язання задачі масоперенесення в тонкошарових безелектролітних комірках.

Явление электрохемилюминесценции (ЭХЛ) представляет собой излучение света, которое возникает в процессе электролиза сложных органических соединений и успешно применяется в ЭХЛ-излучательных устройствах. ЭХЛ применяется при физико-химическом анализе в задачах экологии, химии, биологии, медицины, в иммунном анализе. Кванты ЭХЛ являются продуктами образования электронно-возбужденных частиц в результате гомогенных химических реакций переноса электрона. Кинетика и механизм этих реакций зависят не только от состава ЭХЛ-композиции, элекролита и растворителей, но и в значительной степени от конфигурации ЭХЛ-ячейки (объемная или тонкослойная), а также от приложенного потенциала (импульсный или ток/напряжение) и т.п. Представлено математическое и численное моделирование для решения задачи переноса заряда в тонкослойных безэлектролитных ячейках.

The electrogenerated chemiluminescence (ECL) is a light-emitting phenomenon that arises during electrolysis of many organic compounds solutions and it has successful utilisation in the ECL emitting devices. On the other hand the ECL has applications in the physical and chemical analysis in ecology, chemistry, biology, medicine, immunoassays. ECL quanta are emitted by electronically excited molecules of pointed compounds products of homogeneous solution chemical electron-transfer reactions. Those reactions kinetic and mechanism depend strongly not only over ECL composition nature, electrolyte and solvents, but in great extent over ECL cell (volumetric or thin-layer) configuration, electrolysis mode (pulsed or direct current/voltage) etc. The mathematical modeling and digital simulation to solve a mass-transfer problems in thin-layer electrolyte-free cells are presented.

Розвивається спектральна теорія та теорія розсіяння для одного класу самоспряжених матричних диференціальних операторів змішаного порядку.

Знайдено ряд критеріїв, за якими двоточкова крайова задача з кронекерівським добутком є самосполучною. У випадку, коли крайова задача не є самосполучною, досліджено критерії, за якими цю крайову задачу з кронекерівським добутком можна зробити самосполучною. Наведена теорія є набагато ширшою за класичну і включає в себе самосполучну крайову задачу як окремий випадок.

Наведено результати вивчення аналітичної теорії та моделювання методом макрочастинок параметричної іонно-циклотронної нестійкості плазми в електричному полі швидкої магнітозвукової хвилі з частотою, близькою до циклотронної частоти іонів, із теорії кінетичної параметричної іонно-звукової нестійкості плазми в електричному полі гелікона. Обговорено експерименти з ВЧ-нагрівання та явищ переносу плазми в торсатроні "Ураган-3М" і в геліконних джерелах, в яких ці нестійкості можуть відігравати важливу роль.

Описана радиочастотная (РЧ) система для интерстициальной гипертермии (ИГТ) при лечении больных со злокачественными опухолями головного мозга, которая состоит из золотых РЧ антенн и РЧ генератора. Модельные исследования на фантоме и в опытах на собаках показали возможность достичь необходимого температурного распределения с помощью созданных РЧ антенн. Проведены I - II фазы клинической проверки системы для ИГТ при лечении 30 больных с опухолями головного мозга. Во всех случаях были подтверждены технические возможности РЧ ИГТ и ее переносимость больными. Противоопухолевый эффект, оцененный с помощью компьютерной томографии, был следующим: полная регрессия - 5 больных, частичная - 11, стабилизация процесса - 12, прогрессирование - 2. Число полных и частичных регрессий составило 53 %. Отмечены следующие осложнения: переходящий отек мозга (6 больных), ликворея (3), геморрагия вблизи имплантирования антенн (1). Установлено, что РЧ ИГТ может быть использована в клинике при лечении больных со злокачественными опухолями головного мозга.

Визначено біологічне значення фізичного поняття "дезінтеграція" та запропоновано переглянути принцип "цілісності" матеріального субстрату життя, який є основою класичних уявлень про властивості усього живого. Крім того, у біологію введено нове поняття "регенеза", котре означає повернення інтегрованого субелемента структури живої системи внаслідок її дезінтеграції до більш ранньої стадії онто- або філогенезу. На підставі вищезазначених нововведень розроблено загальну теоретичну модель таких явищ як канцерогенез, соматичний ембріогенез та інші, яка на перший погляд не суперечить експериментальним даним, біологічним законам та існуючим теоріям.

Розвивається спектральна теорія та теорія розсіяння для одного класу самоспряжених матричних диференціальних операторів мішаного порядку.

Запропоновано схему в термінах теорії збурень за електронним переносом, яка грунтується на теоремі Віка для операторів Хаббарда. Діаграмні ряди містять одновузлові вершини, з'єднані лініями переносу. Показано, що для кожної вершини задача розпадається на підпростори з "вакуумними станами", які визначаються діагональними операторами Хаббарда, і дозволеними є тільки збудження відносно цих "вакуумних станів". Запропоновано правила побудови діаграм. У границі безмежної розмірності простору повна допоміжна одновузлова задача точно розпадається на підпростори, що дозволяє побудувати аналітичний термодинамічно самоузгоджений підхід для моделі Хаббарда. Наведено деякі аналітичні результати для простих наближень, коли отримуються 2-х і 4-х полюсні структури для функцій Гріна.

Проаналізовано роль далекодіючих дипольних і поляризаційних взаємодій у зіткненнях електронів з молекулами в субміліелектронвольтному діапазоні. Ці взаємодії можуть підтримувати слабо зв'язані чи віртуальні стани, що веде до сильного зростання перерізів для непружного розсіювання. Поляризаційна взаємодія може також посилювати прилипання електронів до молекул. Проаналізовано просту модель захоплення електрона деякими молекулами.