Sector 7 report 2022

Отчет сектора 7 за 2022 год

            В 2022 было проведено два эксперимента на циклотроне У400 с использованием магнитного анализатора высокого разрешения (МАВР). На пучках 48Са и 56Fe с энергией 10 МэВ/нуклон на мишенях Au, и 238U. Были измерены с высокой чувствительностью дифференциальные сечения вылета альфа-частиц и других легких заряженных частиц под углом 0 в зависимости от их энергии в совпадении с осколками деления тяжелых ядер-остатков. В спектрах наблюдались быстрые альфа-частицы с энергиями, соответствующими двухтельному и трехтельному выходным каналам реакций, близкой к кинематическому пределу. В спектрах наблюдались частицы с энергией вблизи кинематического предела для трехтельного механизма реакции. Корреляционные эксперименты с осколками деления показал возможность образования в этих реакциях слабо возбужденных тяжелых ядер. Анализ экспериментальных данных с помощью модели движущихся источников показал наличие нескольких источников образования неравновесных частиц с запредельными энергиями. Механизм вылета неравновесных альфа-частиц объяснялся наличием полного или неполного слиянии ядер из более тяжелого ядра-мишени. Измерение характеристик осколков деления в совпадении с частицами показал возможность исследования процесса деления при разных энергиях возбуждения делящегося тяжелого ядра, соответствующих разным энергиям легких частиц. Проводились методические работы по созданию многодетекторной установки гамма, бета и нейтронного излучения в 4π- геометрии (МУЛЬТИ) для экспериментов на циклотроне У400М.

            В 2022 году был завершен цикл работ по изучению влияния структуры ядер на механизмы реакций нуклонных передач при энергиях до 10 МэВ/нуклон. В работах были определены некоторые закономерности механизма реакци передачи нуклонов, инициированных тяжелыми ионами в диапазоне энергий 5- 10 МэВ/нуклон. Экспериментальные исследования характеристик реакций передачи были проведены на пучках легких ядер (3Не, 4Не, 6Не). Было показано, что сечения передачи нуклонов в реакциях с тяжелыми ионами сильно зависят от энергии ускоренных ионов, значения Q-реакции и величины углового момента; оно также зависит от угла вылета легкого фрагмента иона. Как правило, сечение реакций малонуклонных передач возрастает при передних углах и углах грейзинга. Это указывает на то, что передачи нуклонов происходят при больших расстояниях от мишени (8-15 Фм); в этих реакциях наблюдается взаимосвязь механизмов реакций и структуры сильно заселенных возбужденных состояний остаточного ядра; в реакциях малонуклонных передач в остаточных ядрах заселяются, в основном, одночастичные состояния, а с ростом энергии бомбардирующих ядер заселяются и другие коллективные высоковозбужденные состояния. Полученные данные были проанализированы на основе численного решения нестационарного уравнения Шредингера для волновых функций нуклонов (кластеров) в среднем поле ядер, движущихся по классическим траекториям. Были проведены расчеты сечений для процессов передачи (срыва и подхвата) нейтрона в реакциях с 3He (3He + 45Sc и 3He + 197Au), 6He (6He + 45Sc и 6He + 197Au), и 18O (18O + 181Ta). Исследованы зависимости сечений образования изотопов 44,46Sc, 196,198Au от энергии бомбардирующих ядер и структуры ядер-мишеней. Получено хорошее согласие с экспериментальными данными по сечениям образования указанных изотопов при совместном учете процессов передачи нейтрона и процессов слияния-испарения в рамках статистической модели. Настоящий цикл работ представлен на конкурс работ ОИЯИ в 2022 году.

            Продолжался анализ экспериментальных данных по исследованию закономерностей в энергетических зависимостях полных сечений реакций структуры слабосвязанных ядер 6,8He, 9Be, 9,11Li , 9,10,11,12Ве, 8B на полное сечение реакций. Было показано, что при энергиях 20-30 МэВ/нуклон в энергетических зависимостях сечений взаимодействия этих ядер наблюдается максимум.

Основные результаты исследований опубликованы в 2022 г в 9 работах и одной монографии, а также доложены на 4 Международных конференциях.

Все исследования выполнялись в сотрудничестве с Национальным университетом им.Гумилева (Астана,Казахстан), Институтом ядерной физики (Алма Ата, Казахстан), Gamma Driven Experiments Department Extreme Light Infrastructure – Nuclear Physics (ELI-NP) (Bucharest-Măgurele, Romania).

Результаты исследований докладывались в 2022 году на следующих конференциях:

  1. 62-й международная конференция ” ЯДРО-2022. Фундаментальные вопросы и применения” 11-16 июля 2022 г. (8 человек, Шахов А.В., Стукалов С.С., Исатаев Т., Ажибеков А., Скобелев Н.К., Амер Ахмед Хаммад Абделфаттах Хаммад, Зейнулла Ж.)
  2. IV International Scientific Forum “NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGIES” dedicated to the 65th anniversary of the Institute of Nuclear Physics, September 26-30, 2022 Almaty, Republic of Kazakhstan (5 человек, Стукалов С.С., Ажибеков А., Соболев Ю.Г., Мендибаев К., Азнабаев Д.)
  3. JINR Association of Young Scientists and Specialists Conference “Alushta-2022” (2 человека, Стукалов С.С., Исатаев Т.)
  4. Международная Конференция по ядерной физике (INPC-2022), Кейптаун. Южно-Африканская Республика (сентябрь, 2022) (Лукьянов С.М)