The object of research, development or design (in Russian) : Нейтронно-избыточные изотопы тяжелых ядер

The object of research, development or design (in Kazakh) : Ауыр ядролардын нейтронға бай изотоптары

Aim of work (in Russian) : Экспериментальные и теоретические исследования механизмов реакций нуклонных передач для синтеза новых неизученных нейтронно-избыточных тяжелых и сверхтяжелых ядер.

Aim of work (in Kazakh) : Нейтронға бай жаңа зерттелмеген ауыр және аса ауыр ядроларды синтездеу үшін нуклондардың тасымалдану реакцияларының механизмдерін эксперименттік және теориялық зерттеулер.

Методы исследования (на русском) : Экспериментальная методика. Для разделения продуктов реакций передач используется кинематический сепаратор SHELS в ЛЯР ОИЯИ. Сепаратор SHELS включает в себя вращающуюся мишень, облучаемую пучком ускоренных ионов, выводимых ускорителем У-400 (ЛЯР ОИЯИ). Перед фокальной плоскостью располагается 8-градусный дипольный магнит, предназначенный для дополнительной очистки ЯО от рассеянного пучка. Для асимметричных комбинаций налетающий ион – ядро-мишень устанавливается расстояние между пластинами 20 см (максимальная напряженность поля 20 кВ/см). В случае симметричных комбинаций возможна установка расстояния между пластинами 10 см (максимальная напряженность поля 40 кВ/см). Теоретический анализ. Тяжелое ядро рассматривается как суперпозиция моноядра и различных двойных ядерных систем (ДЯС). Вклад различных кластерных систем во внутреннюю волновую функцию ядра определяется коллективным уравнением Шредингера по координате массовой асимметрии. Учет степеней свободы, связанных с относительным движением фрагментов ДЯС и с их внутренними возбуждениями, позволяет описывать возбуждения ядер, связанные с нарушениями аксиальной симметрии. Нами разработаны и программно реализованы методы по диагонализации пятимерного гамильтониана Бора и алгоритмы подбора потенциальной̆ энергии, зависящей от параметров деформации. В рамках данного проекта применяется также нестационарный подход к теоретическому описанию и интерпретации экспериментальных результатов по реакциям с тяжелыми ядрами.

Методы исследования (на казахском) : Эксперименттік әдістеме. Тасымалдау реакцияларының өнімдерін бөлу үшін FLNR JINR-де (Дубна каласы, Ресей) SHELS кинематикалық сепараторы қолданылады. SHELS сепараторы U-400 үдеткішімен экстракцияланған жеделдетілген иондар шоғымен сәулеленетін айналмалы нысананы қамтиды. Ядролық қаруды шашыраңқы сәуледен қосымша тазалауға арналған 8 градустық дипольді магнит фокустық жазықтықтың алдында орналасқан. Түскен ион – нысана ядросының асимметриялық комбинациялары үшін пластиналар арасындағы қашықтық 20 см (20 кВ/см) орнатылады. Симметриялық комбинациялар жағдайында пластиналар арасындағы қашықтықты 10 см-ге дейін орнатуға болады (40 кВ/см). Теориялық әдістеме. Ауыр ядро мононуклеус пен әртүрлі екілік ядролық жүйелердің (DNS) суперпозициясы ретінде қарастырылады. Әртүрлі кластерлік жүйелердің ядроның ішкі толқындық функциясына қосқан үлесі массалық ассиметрия координатасы бойынша ұжымдық Шредингер теңдеуі арқылы анықталады. DNS фрагменттерінің салыстырмалы қозғалысымен және олардың ішкі қозуымен байланысты еркіндік дәрежелерін ескере отырып, осьтік симметрияның бұзылуымен байланысты ядролардың қозуын сипаттауға мүмкіндік береді. Біз бес өлшемді Бор Гамильтонды диагонолизациялаудың бағдарламалық әдістерін және деформация параметрлеріне байланысты потенциалдық энергияны таңдау алгоритмдерін әзірледік және енгіздік. Бұл жоба сонымен қатар ауыр ядролары бар реакциялар бойынша эксперимент нәтижелерін теориялық сипаттау мен интерпретациялау үшін стационарлық емес тәсіл қолданылады.

Obtained results and novelty (in Russian) : Проведены исследования реакций МНП с использованием ускорителя У-400 и сепаратора SHELS. Получены новые данные о сечениях образования мишенеподобных продуктов в реакциях с 208Pb, 209Bi, 197Au и 238U. Идентифированы нейтронно-избыточные изотопы, включая тяжёлые актиниды, с применением γ-спектрометрических и α-корреляционных методик. Показано, что учёт деформации и ориентации ядер важен для расчётов сечений слияния. Разработан метод численного решения нестационарного уравнения Шрёдингера (TDSE), описывающий динамику переноса нуклонов и эволюцию волновых функций. Установлено, что подбарьерное усиление захвата связано с многонейтронной передачей по каналам с положительным Q. Выполнены расчёты α-распада актинидов с учётом деформаций и исследованы коллективные состояния изотопов германия (70–88Ge) в рамках CDFT+5DCH. Получены новые данные о сечениях образования тяжёлых ядер, впервые реализовано сочетание эксперимента и TDSE-анализа, выявлены структурные эффекты в образовании нейтронно-избыточных изотопов и уточнены закономерности α-распада и коллективных свойств германий-изотопов. Проведён анализ тестового эксперимента 136Xe+238U и моделирование реакции 86Kr+238U, по результатам которых определены оптимальные ионно-оптические параметры сепаратора SHELS для регистрации продуктов многонуклонных передач. Полученные данные создают основу для проведения экспериментов по синтезу и исследованию новых нейтронно-избыточных трансурановых изотопов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : У-400 үдеткіші мен SHELS сепараторын пайдалана отырып, көпнуклонды алмасу реакциялары зерттелді. 208Pb, 209Bi, 197Au және 238U нысанларымен жүретін реакцияларда нысанларға ұқсас өнімдердің түзілу қималары жөнінде жаңа деректер алынды. γ-спектрометриялық және α-корреляциялық әдістерді қолдану арқылы нейтронға бай изотоптар анықталды. Ядролардың деформациясы мен бағдарлануын ескеру бірігу қималарын есептеу үшін маңызды екені көрсетілді. Нуклондардың тасымалдану динамикасы мен толқындық функциялардың эволюциясын сипаттайтын уақытқа тәуелді Шрёдингер теңдеуін (TDSE) сандық шешу әдісі әзірленді. Төмен барьерлі қармаудың күшеюі оң Q мәндері бар көпнейтронды тасымал арналарына байланысты екені анықталды. Деформацияларды ескере отырып актинийлердің α-ыдырауы есептелді және германия изотоптарының (70–88Ge) ұжымдық күйлері CDFT+5DCH тәсілі аясында зерттелді. Ауыр ядролардың түзілу қималары бойынша жаңа деректер алынды, алғаш рет эксперимент пен TDSE-талдау біріктіріліп, нейтронға бай изотоптардың түзілуіндегі құрылымдық әсерлер анықталды және германия изотоптарының α-ыдырауы мен ұжымдық қасиеттерінің заңдылықтары нақтыланды. 136Xe+238U сынақ экспериментіне талдау жүргізіліп, 86Kr+238U реакциясының модельдеуі орындалды, нәтижесінде SHELS сепараторының көпнуклонды алмасу өнімдерін тіркеуге арналған оңтайлы иондық-оптикалық параметрлері анықталды. Алынған нәтижелер жаңа нейтронға бай трансурандық изотоптарды синтездеу мен зерттеу бойынша болашақ тәжірибелерге негіз қалайды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : не предусмотрено

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : қарастырылмаған

Level of implementation (in Russian) : не предусмотрено

Level of implementation (in Kazakh) : қарастырылмаған

Efficiency (in Russian) : Новые экспериментальные данные; новые калибровочные данные; модифицированная теоретическая модель двойной ядерной системы для описания структуры ядер; коллективные спектры, вероятности переходов и другие характеристики тяжелых ядер.

Efficiency (in Kazakh) : Жаңа эксперименттік деректер; жаңа калибрлеу деректері; ядролардың құрылымын сипаттау үшін екілік ядролық жүйенің модификацияланган теориялық моделі; ауыр ядролардың ұжымдық спектрлері, өтпелі ықтималдықтары және басқа сипаттамалары.

Field of application (in Russian) : Область применения: экспериментальная и теоретическая ядерная физика. Целевые потребители: исследовательские группы, работающие в области экспериментальной и теоретической ядерной физики; докторанты, магистранты, обучающиеся по специальностям: Ядерная физика, Теоретическая физика, Техническая физика;

Field of application (in Kazakh) : Күтілетін нәтижелердің әрқайсысының қолданылу саласы және нысаналы тұтынушылары: эксперименттік және теориялық ядролық физика саласында жұмыс істейтін зерттеу топтары; ядролық физика, Теориялық физика, техникалық физика мамандықтары бойынша оқитын докторанттар, магистранттар;