Study of the properties of spontaneous fission of transuranic nuclei obtained in reactions with heavy ions at SHELS and GRAND kinematic separators

20.05.2026 – FLNR Scientific Seminar, 15-30, FlerovLab Conference Hall

Saylaubekov Bekzat

Study of the properties of spontaneous fission of transuranic nuclei obtained in reactions with heavy ions at SHELS and GRAND kinematic separators
(in connection with the election for the position of j.r.s.)

This work presents the results of the comprehensive experimental studies of the properties of transuranic nuclei spontaneous fission conducted at the FLNR U400 and DC-280 accelerator complexes including preparation of the new SFiNx detection system based on 116 neutron counters and optimization of the GRAND gas-filled separator for which a recoil nuclear transport efficiency of 54% was achieved in test experiments at helium pressure of 0.7 Torr.
Short-lived fission isomers with a half-life of T₁/₂ = 5.3 μs were discovered in ²⁶Mg + ²³⁸U for the first time and data on the prompt neutron multiplicity (average number ν̅ = 2.65 ± 0,20) were obtained which made it possible to identificate ^239mPu and/or ^243mAm as most probable candidates.
Record statistics (2.63·10⁵ fission events and 3.27·10⁵ α-decays) were registered in an experiment to study ²⁵²No spontaneous fission using the GRAND separator with a large-diameter target (480mm) and the decay characteristics (half-life 2.47 s, spontaneous fission probability 28.7%, average total kinetic energy of fragments 198.7 MeV) were refined.
The obtained results make a great contribution to the understanding of the mechanism of heavy nuclei fission, and the developed methods provide the basis for future studies of superheavy elements with Z ≥ 114 in the vicinity of “the stability island” characterized by extremely small formation cross sections.

Сайлаубеков Бекзат

Изучение свойств спонтанного деления трансурановых ядер, получаемых в реакциях с тяжелыми ионами на кинематических сепараторах SHELS и GRAND
(в связи с выборами на должность н.с.)

В данной работе представлены результаты комплексных экспериментальных исследований свойств спонтанного деления трансурановых ядер, проведённых на ускорительных комплексах У-400 и ДЦ-280 в ЛЯР ОИЯИ, включая подготовку новой детектирующей системы SFiNx на основе 116 нейтронных счётчиков и оптимизацию газонаполненного сепаратора GRAND, для которого в тестовых экспериментах достигнута эффективность транспортировки ядер отдачи 54% при давлении гелия 0.7 Торр.
В реакции ²⁶Mg + ²³⁸U впервые обнаружены короткоживущие изомеры деления с периодом полураспада T₁/₂ = 5.3 мкс и получены данные о множественности мгновенных нейтронов (среднее число ν̅ = 2.65 ± 0,20), что позволило идентифицировать ^239mPu и/или ^243mAm в качестве наиболее вероятных кандидатов.
В эксперименте по изучению спонтанного деления ²⁵²No на сепараторе GRAND с мишенью большого диаметра (480 мм) зарегистрирована рекордная статистика (2.63·10⁵ событий деления и 3.27·10⁵ α-распадов), уточнены характеристики распада (период полураспада 2.47 с, вероятность спонтанного деления 28.7%, средняя полная кинетическая энергия осколков 198.7 МэВ). Полученные результаты вносят значительный вклад в понимание механизмов деления тяжёлых ядер, а разработанные методики создают основу для будущих исследований сверхтяжёлых элементов с Z ≥ 114 вблизи «острова стабильности», характеризующихся исключительно малыми сечениями образования.