Вгк окп
Скачать 1.36 Mb.
|
Обозначения и сокращенияРОР – резерфордовское обратное рассеяние. Английский вариант – RBS ЯОР – ядерное обратное рассеяние. Английский вариант – NBS СЯО – спектрометрия ядер отдачи. Английский вариант – ERD СРИСЭ –спектрометрия ионов средних энергий. Английский вариант – MEIS (Meium Energy Ion Spectrometry) КГ – каскадный генератор ГДР – гигантский дипольный резонанс КХД – пертурбативная квантовая хромодинамика ЯВК – ядерная вершинная константа АНК – асимптотический нормировочный коэффициент ДОП – дисперсионный оптическмй потенциал ИВК – измерительно-вычислительный комплекс LMTO – “linear muffin-tin orbital” DFT – the density functional theory ВФ – волновая функция БД – база данных ЦДФЭ – Центр данных фотоядерных экспериментов ГДР – гигантский дипольный резонанс ФЭУ – фотоэлектронный умножитель ЯО – методика ядер отдачи CFUBMS – метод магнетронного распыления в замкнутом несбалансированном магнитном поле DLHC – замещение водорода углеродом в алмазоподобном углеводороде GLHC - графитоподобный углеводород ALCVD - атомное послойное осаждение (atomic layer chemical vapor deposition,) MBE - молекулярно-лучевая эпитаксия (molecular beam epitaxy,) МДП – металл – диэлектрик - полупроводник ИОРТ – интраоперационная радиационная терапия ИПА – ионно-пучковый анализ СВЧ – сверхвысокая частота РЗМ – редкоземельный материал ГКЛ – галактические космические лучи ТЗЧ - тяжелые заряженные частицы ЛПЭ - линейная передача энергии БЖ – реакция Белоусова-Жаботинского КР – комбинационное рассеяние РКР – резонансное комбинационное рассеяние НАДФН – никотинамиддинуклеотидфосфат ВведениеВ настоящем отчете за 1-й этап работы по теме «Исследование структуры атомных ядер, ядерных реакций, физики электронных ускорителей, детекторов, развитие новых методов исследования материалов с использованием пучков гамма квантов и заряженных частиц низких и средних энергий, совершенствование образования по фундаментальным и прикладным проблемам ядерной физики и физики ускорителей» представлены результаты исследований, выполненных по шести взаимосвязанным направлениям. Основная часть отчета делится на разделы, названия которых находятся в полном соответствии с названиями содержания работ, сформулированных в КП технического задания. Некоторые разделы делятся на подразделы и пункты. Разделы 1.1 – 1.9 посвящены анализу результатов, полученных при исследовании структуры атомных ядер методами ядерной спектроскопии и ядерных реакций под действием -квантов, электронов высокой энергии и заряженных частиц низких и средних энергий. Разделы 1.10 – 1.11 посвящены описанию исследований, проведенных с целью разработки новых детекторов – нейтринного и криогенного для регистрации -квантов. В разделе 1.12 анализируются итоги работы по созданию новых методов исследования состава материалов с использованием пучков -квантов и заряженных частиц. В разделе 1.13 представлены сведения по совершенствованию образования по фундаментальным и прикладным проблемам ядерной физики и физики ускорителей. Описание экспериментальных и теоретических исследований по физике электронных ускорителей и пучков содержатся в разделе 1.14. В разделе 1.15 описываются результаты работы по исследованию воздействия пучков заряженных частиц на некоторые биологические и физико-химические системы. Обобщение результатов работы по разделам календарного плана дано в разделе “Заключение”.
1.1 Извлечение набора дифференциальных сечений реакции рождения двух заряженных пионов в области 2.0 ГэВ2 < Q2 < 5.0 ГэВ2 1.1.1 Введение Изучение спектра и структуры возбуждённых состояний нуклона важная составная часть исследования эволюции динамики сильного взаимодействия в области от расстояний, отвечающих применимости пертурбативной квантовой хромодинамики (КХД) (1015 см), до расстояний порядка размера адронов, на которых происходит адронизация кварков и глюонов, т.к. исследование эволюции сильных взаимодействий в область непертурбативной КХД является открытой приоритетной проблемой современной фундаментальной физики. Целью работы ставилось изучение структуры возбужденных состояний нуклона, получение сечения реакции электророждения двух заряженных пионов на протоне в резонансной области при больших виртуальностях фотона. 1.1.2 Полученные результаты П  олучены предварительные данные о сечении реакции рождения двух заряженных пионов в резонансной области от порога реакции (~1.4 ГэВ) до 2 ГэВ и больших виртуальностях фотона (2.0 ГэВ2 < Q2 < 5.0 ГэВ2). Эксперимент был проведен на детекторе CLAS ускорителя JLAB (USA). Были детально проанализированы: отбор событий, идентификация частиц в конечном состояниии и необходимые коррекции. Методом Монте-Карло рассчитана эффективность регистрации многочастичных состояний. Данные включают в себя набор интегральных и всех 1-дифференциальных сечений. На рисунке 1.1.1 приведены интегральные сечения для четырех значений Q2. Сечения указанной реакции при таких Q2 получены впервые. Рисунок 1.1.1 — Интегральные сечения реакции электророждения двух заряженных пионов на протоне при Q2 = 2.7, 3.3, 3.9 и 4.6 ГэВ2. Нижележащие точки соответствуют меньшей величине Q2. На рисунке приведены только статистические ошибки. 1.1.3 Заключение Таким образом, получены предварительные данные о сечении реакции электророждения двух заряженных пионов в резонансной области от порога реакции (~1.4 ГэВ) до 2 ГэВ и при больших виртуальностях фотона (2.0 ГэВ2 < Q2 < 5.0 ГэВ2). Полученные данные позволяют извлечь формфакторы для всех низколежащих резонансов, проявляющихся в двухпионной моде распада. Анализ экспериментальных данных планируется проводить в рамках изобарной феноменологической модели, разрабатываемой на протяжении ряда лет в коллаборации Hall-B Jeffeson Lab — НИИЯФ МГУ. Использование этой модели при меньших Q2 показало ее состоятельность и надежность при разделении резонансных и нерезонансных механизмов реакции. Работа доложена на XII Международном семинаре по электромагнитным взаимодействиям ядер (Москва, 2009г.). 1.2. Расчет ЯВК, АНК и среднеквадратичного радиуса для гиперядра 5ΛHe и низкоэнергетических параметров рассеяния Λ-гиперона на 4He для различных потенциалов. Расчет различными методами ЯВК и АНК для ядра 7Be в канале 3He + 4He. Использование полученных результатов для определения сечения астрофизической реакции радиационного захвата 4He(3He, γ)7Be с образованием ядра 7Be в основном и первом возбужденном состояниях 1.2.1 Расчет ЯВК и АНК для ядра 7Be в канале 3He + 4He 1.2.1.1 Постановка задачи Ядерные вершинные константы (ЯВК) и пропорциональные им асимптотические нормировочные коэффициенты (АНК) являются важными ядерными характеристиками и активно используются при анализе ядерных реакций в рамках различных подходов, в том числе в широко распространенном методе искаженных волн. Значения ЯВК и АНК, извлеченные из анализа одних процессов, могут быть использованы для предсказания характеристик других процессов. Сравнение эмпирических значений ЯВК и АНК с теоретическими, рассчитанными методами теории структуры ядра, дает возможность судить о качестве используемых теоретических моделей. АНК возникают естественным образом в выражениях для сечений ядерных процессов взаимодействия заряженных частиц при очень низких энергиях, когда из-за кулоновского барьера реакция протекает на больших расстояниях между участвующими в ней ядерными фрагментами. Наиболее интересным типом подобных процессов являются астрофизические ядерные реакции, протекающие во внутренних слоях звезд, включая наше Солнце. Детальная информация о сечениях астрофизических процессов существенна для таких важных вопросов, как распространенность химических элементов и изотопов во Вселенной, величина потока солнечных нейтрино и др. Одним из важнейших процессов образования химических элементов в звездах является реакция радиационного захвата 4He(3He, γ)7Be. Сечение этой реакции при астрофизических энергиях определяется величиной АНК волновой функции ядра 7Be в канале 3He + 4He, что делает актуальным вычисление данного АНК. 1.2.1.2 Методы решения задачи Определение АНК волновой функции ядра 7Be в канале 3He + 4He проводилось двумя различными методами. В первом методе строился оптический потенциал, описывающий рассеяние 3He на 4He. Радиальная зависимость потенциала выбиралась в форме Вудса-Саксона, параметры подгонялись из требования наилучшего описания экспериментальных фаз рассеяния. С полученным потенциалом решалось уравнение Шредингера для волновой функции связанного состояния (7Be) и находился соответствующий АНК. Второй метод был основан на использовании дисперсионных соотношений для парциальных амплитуд 3He4He-рассеяния в форме N/D-уравнений, обобщенных на случай ненулевых орбитальных угловых моментов и наличия кулоновского взаимодействия. Входящие в эти уравнения параметры определялись из требований правильного положения левого (динамического) разреза парциальной амплитуды рассеяния, рассматриваемой как аналитическая функция энергии, правильного положения полюсов этой амплитуды, отвечающих связанным состояниям, а также наилучшего описания экспериментальных фаз рассеяния. 1.2.1.3 Полученные результаты ЯВК и АНК ядра 7Be в канале 3He + 4He рассчитаны с помощью указанных выше двух методов. Расчеты проведены как для основного состояния 7Be(3/2–), так и для первого возбужденного состояния 1/2– (энергия возбуждения 0.429 МэВ). Найденные значения АНК использованы для вычисления сечения и астрофизического S-фактора реакции радиационного захвата 4He(3He, γ)7Be при близких к нулю (астрофизических) значениях энергии Е. Для суммарного S-фактора, учитывающего захват как в основное, так и в первое возбужденное состояние, получено значение S(Е = 0) = 0.47 кэВ. 1.2.2 Расчет ЯВК, АНК и среднеквадратичного радиуса для гиперядра 5ΛHe и низкоэнергетических параметров рассеяния Λ-гиперона на 4He 1.2.2.1 Постановка задачи В последнее время в ряде научных лабораторий, в том числе в ОИЯИ (г. Дубна), обсуждаются и планируются возможные эксперименты по рождению релятивистских гиперядер и исследованию вызванных ими реакций, для анализа которых будет важно иметь информацию о значениях ЯВК для отделения гиперона от гиперядра. В связи с этим исполнителями данного контракта были ранее выполнены первые расчеты ЯВК и АНК (а также среднеквадратичных радиусов) для основных и возбужденных состояний ряда гиперядер. В данной работе исследованы состояния дискретного и непрерывного спектра системы  . Эта система интересна тем, что она включает легчайшее связанное 5-барионное состояние  с нулевым относительным орбитальным моментом Λ-гиперона и остова 4He; как известно, принцип Паули приводит к отсутствию связанной системы пяти нуклонов.1.2.2.2 Методы решения задачи Λα-взаимодействие описывалось центральным локальным потенциалом V(r), где r – расстояние между Λ-гипероном и центром масс 4He. Для определения характеристик гиперядерной системы использовалась разработанная для среды Mathematica программа, решающая радиальное уравнение Шредингера для произвольных локальных потенциалов и позволяющая с хорошей точностью находить значения волновых функций в асимптотической области. Расчеты проведены для двух наборов гауссовских Λα-потенциалов, VG1 и VG2, полученных сверткой парного гиперон-нуклонного взаимодействия с плотностью распределения нуклонов в 4He. Потенциал VG1 чисто притягивающий, а VG2 содержит как притягивающую, так и отталкивающую компоненты. Оба потенциала описывают экспериментальную энергию связи Λ-гиперона в гиперядре  ε = 3.10 МэВ. Были также выполнены расчеты для двух наборов хюльтеновских Λα-потенциалов, VH1 и VH2, воспроизводящих энергию связи ε и значения среднеквадратичных радиусов  , полученных с гауссовскими потенциалами.1.2.2.3 Полученные результаты Были вычислены значения ЯВК G 2для процесса  , размерные (C) и безразмерные (С0) АНК волновой функции в канале  и среднеквадратичный радиус . Найдены также длина рассеяния a и эффективный радиус re для рассеяния Λ на 4He в S-состоянии. Результаты расчетов представлены в таблице 1.2.2.3.1.Таблица 1.2.2.3.1 — Результаты расчётов
1.3 Измерения угловых распределений альфа- и гамма-излучений ориентированных ядер 253, 254Es, 255Fm и 250Bk при сверхнизких температурах. Определение ядерного магнитного момента ядра 254Es. 1.3.1 Постановка задачи Цель работы – измерение сверхтонких взаимодействий ядер трансурановой области 253,254Es, 255Fm и 250 Вк в решетке металлического железа. 1.3.2 Описание методики эксперимента и полученных результатов Изотопы Es были получены в НИИАР (Димитровград) путем нейтронного облучения мишеней из 252Cf (массой несколько миллиграмм) или из смеси изотопов кюрия (массой до 7.5 г) в высокопоточном реакторе СМ (поток тепловых нейтронов 1.51015 нейтронсм2с1). В результате радиохимической переработки и очистки из облученных мишеней был выделен препарат, содержащий 253Es (5.3∙108 Бк) , 254Es (1.5∙107 Бк), 255Es (0.36∙106 Бк) и 255Fm (0.33∙106 Бк). Альфа-частицы, испускаемые ориентированными ядрами, регистрировались кремниевыми PIN-диодными детекторами, смонтированными внутри 4-градусного радиационного экрана рефрижератора под разными углами относительно оси ядерной ориентации (которая совпадает с направлением внешнего ориентирующего магнитного поля). Энергетическое разрешение этих детекторов при рабочей температуре около 10 К составляло примерно 20 кэВ для -частиц с энергией порядка 6 МэВ. Метод ЯО основан на использовании температур в миллиградусном диапазоне в комбинации со сверхтонким магнитным полем на ядре в матрице железа. Внешнее ориентирующее магнитное поле в диапазоне 0.1 - 0.4 Т создавалось сверхпроводящей магнитной системой с геометрией Гельмгольца. |
Похожие:
 | ;579. 23''315 вгк окп Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биоорганической химии им. М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова |  | Вгк окп № госрегистрации Спектроскопия комбинационного рассеяния, которая позволяет изучать колебательные и вращательные состояния молекул гемопорфирина и... |
| Reinforced concrete piles. Specifications окп 58 1700 Дата введения... Внесены всесоюзным ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским институтом гидротехники имени Б. Е. Веденеева |
