Reports on AYSS grants for 2023. Vorobiev I.V., Novikov K.V.
13.02.2024 – FLNR Scientific Seminar, 15-30, FlerovLab Conference Hall
Reports on AYSS grants for 2023
Vorobiev I.V.
Development of a technique for studying multinucleon transfer reactions at CORSET setup.
At present it’s possible to consider multinucleon transfer reactions (MNT) as a perspective method for obtaining and studying properties of heavy and superheavy nuclei. Production of superheavy elements in MNT reactions in the collision of uranium ions with actinide nuclei is of special interests. In connection with this, at the first stage in 2023, for the deeper understanding MNT mechanisms measurements of 136Xe + 238U and 209Bi + 238U reactions at incident ion energies of 1.1 GeV and 1.8 GeV respectively were planned and carried out at FLNR JINR CORSET setup. CORSET setup was modernized to ensure optimal conditions for the planned experiments. The number of time-of-flight arms were increased to four with simultaneous measurement of the time of flight and energy of formed fragments to make it possible to study the properties of both binary and three-body events. In addition to it the remote control automation devices and alert systems for duty personnel have been introduced. All carried out improvements made it possible to study successfully mass and energy distributions of fragments, formed in MNT reactions as well as to measure three-body events for the first time and restore the primary mass distributions of fissioned heavy fragments.
И.В. Воробьев
Развитие методики для исследования реакций многонуклонных передач на установке CORSET
На сегодняшний день реакции многонуклонных передач (МНП) можно рассматривать как перспективный метод получения и изучения свойств тяжелых и сверхтяжелых ядер. Особый интерес вызывает получение сверхтяжёлых элементов в реакциях МНП при столкновении ионов урана с актинидными ядрами. В связи с этим на первом этапе для более глубокого понимания механизмов МНП в 2023 году на установке CORSET в ЛЯР ОИЯИ были запланированы и проведены измерения реакций 136Xe + 238U и 209Bi + 238U при энергиях налетающих ионов 1.1 ГэВ и 1.8 ГэВ соответственно. С целью обеспечения оптимальных условий проведения запланированных экспериментов была проведена модернизация установки CORSET. Увеличено количество времяпролетных плеч до 4-х с одновременным измерением времени пролета и энергии образованных фрагментов для возможности исследования свойств как бинарных, так и трехтельных событий. Кроме того, внедрены устройства автоматизации с удаленным программным управлением и системы оповещения дежурного персонала. Все проведенные усовершенствования позволили успешно исследовать массовые и энергетические распределения фрагментов, образованных в реакциях МНП, а также впервые измерить трехтельные события и восстановить первичные массовые распределения поделившихся тяжелых фрагментов.
Novikov K.V.
The results of the study of 136Xe+238U and 209Bi+238U multinucleon transfer reactions
In recent years it’s getting more and more evident that multinucleon transfer (MNT) reactions can be considered as a promising method for producing and studying the properties of heavy and superheavy nuclei. A detailed study of 136Xe+238U and 209Bi+238U reactions using uranium as a target allows for a deeper study of MNT mechanism for better planning of future experiments to produce new heavy isotopes in reactions with incident 238U ions. To study the properties of MNT fragments, such as their formation cross section, excitation energies and survival probabilities, in 136Xe+238U reaction at 136Xe beam energy of 1.11 GeV and 209Bi+238U reaction at 209Bi beam energy of 1.85 GeV the primary and secondary mass and energy distributions of projectile-like fragments were measured and analyzed in coincidence with either the surviving target-like fragments, or with both fragments of the consecutive fission of excited target-like fragments. Comparison of the primary mass distributions of surviving and fissioning heavy MNT fragments showed that the survival probability decreases with their mass increase and for fragments with a mass of 255 amu is about 1.8×10-3 for 136Xe+238U reaction and 1.0×10-1 for 209Bi+238U reaction. With approximately the same parameters of the reaction input channel the nucleon transfer from projectile nucleus to target nucleus during the interaction of uranium with bismuth is 14 nucleon greater than during the interaction with xenon ions.
К.В. Новиков
Результаты исследования реакций многонуклонных передач 136Xe+238U и 209Bi+238U
В последние годы становится все более очевидным, что реакции многонуклонных передач (MNT) можно рассматривать как перспективный метод получения и исследования свойств тяжелых и сверхтяжелых ядер. Детальное исследование реакций 136Xe+238U и 209Bi+238U при использовании урана в качестве мишени позволяет более глубоко изучить механизмы MNT для лучшего планирования будущих экспериментов по получению новых тяжелых изотопов в реакциях с налетающими ионами 238U. Для изучения свойств MNT фрагментов, таких как сечение их образования, энергии возбуждения и вероятности выживания, в реакциях 136Xe+238U при энергии пучка 136Xe 1.11 ГэВ и 209Bi+238U при энергии пучка 209Bi 1.85 ГэВ, были измерены и проанализированы первичные и вторичные массовые и энергетические распределения снарядоподобных фрагментов, в совпадении либо с выжившими мишенеподобными фрагментами, либо с обоими фрагментами последовательного деления возбужденных мишенеподобных фрагментов. Сравнение первичных массовых распределений выживших и поделившихся тяжелых MNT фрагментов показало, что вероятность выживания уменьшается с увеличением их массы и для фрагментов с массой 255 а.е.м. составляет около 1.8×10-3 для реакции 136Xe+238U и 1.0×10-1 для реакции 209Bi+238U. При примерно одинаковых параметрах входного канала реакции передача нуклонов от ядра-снаряда к ядру-мишени при взаимодействии урана с висмутом на 14 нуклонов больше, чем при взаимодействии с ионами ксенона.