Study of the properties of neutron-deficient nuclei and their formation cross-sections in 238U + 40Ar, 232Th + 48Ca and 239,240Pu + 48Ca reactions

18.09.2025 – FLNR Scientific Seminar, 11-00, FlerovLab Conference Hall

M.V.Shumeiko, FLNR JINR

(Based on Candidate thesis)

Study of the properties of neutron-deficient nuclei and their formation cross-sections in ²³⁸U + ⁴⁰Ar, ²³²Th + ⁴⁸Ca and ^239,240Pu + ⁴⁸Ca reactions

The results of studying the properties and formation cross-sections of ^273,275,276Ds and ^284,285Fl neutron-deficient nuclei in the region of reduced SHE stability between N=162 and N=184 shells are presented.

Experiments to study ²³⁹Pu+ ⁴⁸Ca and ²⁴⁰Pu+ ⁴⁸Ca reactions were carried out using DGFRS-1 gas-filled separator. The maximum intensity of ⁴⁸Ca beam on U400 cyclotron was 1.3 μA particles. Experiments to study ²³²Th + ⁴⁸Ca and ²³⁸U + ⁴⁰Ar reactions were carried out using new DGFRS-2 separator at the maximum ion intensity of U280 cyclotron of 4 μA particles.

A total of 26 radioactive decay chains were obtained. New ²⁸⁴Fl, ²⁷⁵Ds, ²⁷⁶Ds, ²⁷²Hs, ²⁶⁸Sg nuclei were discovered. The properties of ²⁸⁵Fl were studied for the first time. The properties of 12 daughter nuclei from ^261,263,265Rf to ²⁷¹Hs, ²⁷³Ds and ²⁸¹Cn were refined. The existence of transitions through the ground and isomeric levels for odd nuclei in ²⁷³Ds and ²⁷⁵Ds decay chains is shown. A significant decrease in the cross-section compared to ⁴⁸Са reactions with heavier isotopes ²⁴²Pu and ²⁴⁴Pu – 50 times for the reaction with ²³⁹Pu and 4 times with ²⁴⁰Pu was found. It has been shown that the cross-section of ²³²Th + ⁴⁸Ca reaction is the smallest of all reactions of ⁴⁸Ca with actinide nuclei – 20 and 2 times lower than the reactions with ²²⁶Ra and ²³⁸U respectively.

Шумейко М.В., ЛЯР ОИЯИ

(по материалам кандидатской диссертации)

Изучение свойств нейтронно-дефицитных ядер и сечений их образования в реакциях ²³⁸U + ⁴⁰Ar, ²³²Th + ⁴⁸Ca и ^239,240Pu + ⁴⁸Ca

Представлены результаты изучения свойств и сечений образования нейтронно-дефицитных ядер ^273,275,276Ds и ^284,285Fl в области пониженной стабильности СТЭ между нейтронными оболочками N=162 и N=184.

Эксперименты по исследованию реакций ²³⁹Pu+ ⁴⁸Ca и ²⁴⁰Pu+ ⁴⁸Ca были проведены на газонаполненном сепараторе DGFRS-1. Максимальная интенсивность пучка ⁴⁸Ca на циклотроне У-400 составляла 1.3 мкА частиц. Эксперименты по изучению реакций ²³²Th + ⁴⁸Ca и ²³⁸U + ⁴⁰Ar были проведены на новом сепараторе DGFRS-2 при максимальной интенсивности ионов циклотрона ДЦ-280 4 мкА частиц.

Всего получено 26 цепочек радиоактивного распада, открыты новые ядра ²⁸⁴Fl, ²⁷⁵Ds, ²⁷⁶Ds, ²⁷²Hs, ²⁶⁸Sg. Впервые изучены свойства ²⁸⁵Fl. Уточнены свойства 12 дочерних ядер от ^261,263,265Rf до ²⁷¹Hs, ²⁷³Ds и ²⁸¹Cn. Показано существование переходов через основные и изомерные уровни для нечётных ядер в цепочках распадов ²⁷³Ds и ²⁷⁵Ds. Обнаружено значительное падение сечения по сравнению с реакциями ⁴⁸Са с более тяжелыми изотопами ²⁴²Pu и ²⁴⁴ Pu – в 50 раз для реакции с ²³⁹Pu и в 4 раза с ²⁴⁰Pu. Показано, что сечение реакции ²³²Th + ⁴⁸Ca и является минимальным из всех реакций ⁴⁸Ca с актинидными ядрами – в 20 и 2 раза ниже реакций с ²²⁶Ra и ²³⁸U соответственно.