Ядро-2014

Фундаментальные проблемы ядерной физики,

атомной энергетики и ядерных технологий

64 международная конференция по ядерной физике

Дата проведения: 1-4 июля 2014 года

Место проведения: Белорусский государственный университет, Минск, Республика Беларусь

Секция 1 "Экспериментальное исследование свойств атомных ядер". Доклад

"Явление дифракционного подъема сечений в передней полусфере углов как эффект ядерной и кластерной интерференции"

К.А. Гриднев¹, В.В. Дьячков², А.В. Юшков²

1 - СПбГУ, Санкт-Петербург, Россия

2 - НИИЭТФ КазНУ им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан

Идея о том, что главной структурной единицей ядра является альфа-чатица, была предложена Мейтнер еще в 1921 году. Резерфорд также придерживался концепции Мейтнер, считая, что ядро состоит из альфа-частиц [1]. В современной физике кластеров двояко понимается кластеризация ядерной структуры. Во-первых, волновая функция нуклонных ассоциаций может быть "размазана" по всему объему ядра с повышенной вероятностью коррелированного движения нуклонов независимо от их пространственной локализации в ядре. При этом эффективное количество альфа-кластеров в ядре оказывается намного больше чем А/4 [2]. Во-вторых, с самого начала возникновения концепции кластеров проводились попытки обнаружений нуклонных ассоциаций на основе концепции обособленных кластеров в объеме ядра. Так, например, при облучении легких ядер высокоэнергичными протонами наблюдался доминирующий вылет альфа-частиц.

В данной работе предпринята попытка поиска эффектов обособленных кластеров в угловых распределениях упругого рассеяния при вариации длины волны налетающих альфа-частиц . В физике упругого рассеяния легких ионов на легких ядрах хорошо известно явление подъема дифференциальных сечений в передней полусфере углов намного выше резерфордовского сечения, иногда на порядок. Анализ в рамках модели сильно поглощающего ядра как целого не позволяет точно описать угловые распределения и тем самым объяснить это явление. Для объяснения эффекта подъема сечения на основе рассмотрения легких ядер как сильно альфа-кластеризованных структур: ядро 12С состоит из трех альфа-кластеров, 16О - четырех альфа-кластеров и так вплоть до ядра 40Са. Описание сечения мультикластерной структуры ядра при пространственной дифференциации альфа-кластеров можно представить в упрощенном виде без учета кулоновской амплитуды как квадрат суммы амплитуд рассеяния частиц на абсолютно черном поглощающем ядре и абсолютно черных поглощающих его составляющих - альфа-кластеров

где D₀ - нормировочный коэффициент; A_i - амплитуда на i-й кластерной подструктуре ядра; a_i - относительный статистический вес дифракционного рассеяния на i-ом кластере ядра; n - количество кластерных структур в ядре. Для двух мультикластерных структур, где при i=1 кластерной структурой является само ядро с радиусом R, при i=2 кластерной структурой является альфа-кластер с радиусом R альфа-частицы. В настоящей работе подгонки сечений упруго рассеянных альфа-частиц на ядрах 9Be, 12C при энергиях от 4 до 160 МэВ. Проведенный глобальный анализ угловых распределений, по-видимому, однозначно показывает существование пространственно обособленных альфа-кластеров, ярко проявляющихся в эффекте подъема сечений в несколько раз, а иногда на порядок выше резерфордовского в передней полусфере углов.

Литература

1. Г.А. Хакимбаева. Изучение ядерных превращений, вызываемых альфа-частицами // М.: Наука, 1975.- 105 с.

2. В.Г. Неудачин, Ю.Ф. Смирнов. Нуклонные ассоциации в легких ядрах // М.: Наука, 1968.- 414 с.

Секция 2. "Экспериментальное исследование механизмов ядерных реакций". Доклад

"Измерения дифракционных угловых распределений на ядрах ⁵⁹Co, ¹⁹⁷Au, ²⁰⁹Bi при энергии альфа-частиц 29 МэВ"

Н. Буртебаев¹, В.В. Дьячков², А.В. Юшков², М.К. Бактыбаев¹, Б.А. Дуйсебаев¹, Т.К. Жолдыбаев¹, Е. Мухамеджанов¹

1 - ИЯФ, Алматы, Казахстан

2 - НИИЭТФ КазНУ им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан

Измерялась фраунгоферовская и френелевская ядерные дифракции с целью изучения формы нечетных средних и тяжелых ядер, в которых, как правило, коллективные состояния не выявляются и неупругое рассеяние не поддается измерениям ввиду недостаточности энергетического разрешения спектрометра. Измерены дифракционные угловые распределения дифференциальных сечений упруго рассеянных альфа-частиц с энергией 29 МэВ на ядрах ⁵⁹Co, ¹⁹⁷Au, ²⁰⁹Bi, на выведенных пучках альфа-частиц полутораметрового изохронного циклотрона У-150М (Республика Казахстан).

Мишени и полупроводниковые детекторы размещены в камере рассеяния, которая одним фланцем подсоединена к ионопроводу циклотрона, вторым - к цилиндру Фарадея с интегратором тока. При регистрации и идентификации частиц была использована dE-E методика, которая основана на одновременном измерении удельных потерь энергии заряженной частицей в детекторе и ее полной кинетической энергией. В телескопе детекторов в качестве E-счетчиков использовались поверхностно-барьерные кремниевые детекторы фирмы ORTEC с толщиной рабочего слоя от 30 до 200 мкм, энергетическое разрешение которых для альфа-частиц составляло 25-50 кэВ, а в качестве E-счетчиков использовался кремне-литиевый детектор с толщиной рабочего соля около 2 мм. Полное энергетическое разрешение спектрометра оказалась равной 1,1%.

На рисунке представлены экспериментальные угловые распределения в сравнении с теоретическим расчетом в рамках параметризованного фазового анализа. Подгонки в области углов ответственных за фраунгоферовский механизм рассеяния позволил получить средние размеры исследуемых ядер. А оптимизация теоретических параметров в области малых углов (френелевский механизм) позволил получить знаки деформации этих нечетных ядер. В совокупности с анализом имеющихся мировых литературных данных в данной работе делается вывод о их положительной (209Bi, 197Au) и отрицательной (59Co) деформации, что удовлетворительно совпадает с систематизацией с работой [1,2].

Литература

1. Юшков А.В. Поверхность B(Z,N) ядерной деформации для ядер с Z=2-102. // ЭЧАЯ.- Дубна, 1993.- Т. 24, вып. 2.- С. 348-408.

2. Дьячков В.В., Буртебаев Н.Т., Юшков А.В. Измерение упругорассеянных дейтронов с энергией 18 МэВ и форма ядер // Известия РАН. Серия физическая, 2012.- Т. 76, № 8.- С. 1011-1016.

... некоторые моменты конференции ...

Участники конференции (общий план)

Участник: Дьячков В.В.

Оригинальный источник мероприятия: Международная конференция ЯДРО-2014

Ядро-2014, Республика Беларусь, Минск, БГУ, 1-4 июля 2014 г.