Исследование деления ядер и образования нейтронов на пучках легких релятивистских ядер

• Автор: Юревич, Владимир Иванович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 175 с. : ил.

Глава I. Экспериментальные установки и методы
1.1 Введение
1.2 Исследования на пучках синхрофазотрона
1.3 Применение метода твердотельных трековых детекторов ядер в измерениях на ускорителе
1.1.1 Регистрация ядер лавсановыми детекторами с автоматизированным съемом информации
1.1.2 Исследование регистрации вторичных ядер, испускаемых мишенями под действием высокоэнергетических адронов
1.1.1.1 Введение
1.1.1.2 Измерения на пучке протонов
1.1.1.3 Измерения в нейтронном поле свинцовой мишени
1.3.3 Методические особенности применения метода
1.4 Метод пороговых детекторов и его развитие для регистрации высокоэнергетических нейтронов
1.5 Установка «Нейтронный источник»
1.6 Времяпролетный спектрометр нейтронов и заряженных адронов
1.7 Заключение
ГЛАВА II. Исследование сечений деления ядер шТа, 209ЕЕ, 232ТЬ, 235и,
23 о 23
и и Ир на пучках протонов и дейтронов
2.1 Введение
2.2 Экспериментальный метод
2.3 Измерение сечений деления
2.4 Результаты измерений
2.5 Сечения деления ядер протонами и дейтронами в области промежуточных энергий
2.6 Делимость ядер
2.7 Заключение

Глава III. Эмиссия нейтронов во взаимодействиях легких ядер
с энергией 1-2 АГэВ с ядрами свинца
3.1 Введение
3.2 Измерения
3.3 Сечения образования нейтронов протонами и дейтронами
3.4 Анализ результатов в рамках модели движущихся источников
3.4.1 Развитие модели движущихся источников
3.4.2 Применение модели движущихся источников
3.4.3 Обсуждение характеристик и природы источников
3.4.4 Множественность и энергия нейтронов
3.5 Зависимость эмиссии нейтронов от энергии налетающих протонов
3.5.1 Средняя множественность нейтронов в реакции РЬ(р, пх)
3.5.2 Энергия нейтронов в реакции РЬ(р, пх)
3.6 Заключение
Глава IV. Деление ядер в радиационном поле протяженной
свинцовой мишени
4.1 Введение
4.2 Эксперимент
4.3 Выходы реакции деления на поверхности мишени
4.4 Угловые распределения и полные выходы реакций деления
4.5 Заключение
Глава V. Исследование образования нейтронов в толстых свинцовых
мишенях на пучках релятивистских протонов и дейтронов
5.1 Введение
5.2 Измерение методом времени пролета
5.3 Измерения с протяженной свинцовой мишенью
5.4 Сравнение с результатами моделирования
5.5 Выход нейтронов из толстых свинцовых мишеней
5.6 Размножение нейтронов в свинце
5.7 Заключение
Основные результаты диссертации
Литература
Взаимодействие легкого ядра с тяжелым ядром-мишенью при промежуточных энергиях является одним из эффективных способов получения горячих ядер с малым возбуждением коллективных степеней свободы. В таких взаимодействиях реакция деления ядер и эмиссия нейтронов относятся к основным процессам распада и девозбуждения ядерной системы. Область энергий бомбардирующих частиц 0,5-5 АГэВ характеризуется появлением новых каналов быстрого распада, реакции расщепления с вылетом большого числа нуклонов и легких фрагментов и реакции мультифрагментации с образованием нескольких фрагментов промежуточной массы, сечения которых возрастают с повышением энергии. Наличие нескольких мод распада возбужденной ядерной системы - расщепление, мультифрагментация, деление и испарение - порождает определенные трудности на пути экспериментального и теоретического подходов по исследованию динамики ядро-ядерного взаимодействия, реакции деления ядер и эмиссии нейтронов в области энергий выше 0,5 ГэВ/нуклон.
Несмотря на длительную историю экспериментального и теоретического изучения деления ядер, задача получения надежных данных по сечениям деления ядер различных нуклидов в области промежуточных энергий и их адекватного теоретического описания является весьма актуальной [1-4].
181 209 • 232 « 235
Результаты наших измерений сечений деления Та, В1, Тп, и, и и 237Кр на пучках протонов и дейтронов [5, 6] являются существенным вкладом в базу экспериментальных данных, служащей основой для проверки теоретических моделей и получения оценочных зависимостей.
Эмиссия нейтронов сопровождает все стадии распада возбужденной ядерной системы, образующейся в столкновении, и на нее приходится значительная доля энергии налетающей частицы. Исследование двойных дифференциальных сечений образования нейтронов дает ценную информацию для понимания процесса распада возбужденной ядерной материи и является весьма актуальным для развития теории ядерных реакций в области промежуточных энергий. Высокая актуальность таких исследований при

Так как для используемого метода съема информации с ТТД оптимальная статистика составляет 3000-4000 отсчетов на см2, каждый эксперимент для определенной энергией пучка состоял из серии независимых измерений, требующих различное число частиц пучка на мишень. Наименьшее число частиц требовалось для измерений на поверхности мишени с тонкими слоями актинидов, обладающими низкими порогами деления. В следующем измерении участвовали сборки с слоями висмута и детекторами фрагментации, установленными на поверхности мишени, и сборки с тонкими слоями 235и,
947 94Я
Ыр, и и ТЬ, помещенными под различными углами к направлению пучка. Последним измерением, требующим максимальное число частиц пучка на мишень (~1013 частиц пучка), являлось измерение углового распределения с детекторами висмута и детекторами фрагментации. Кроме того, несколько делящихся слоев, состыкованных с тонкопленочными пробойными счетчиками осколков деления [113], были использованы в измерениях для оперативного контроля за ходом облучения и определения времени его окончания с целью получения оптимальной статистики для числа треков в ТТД.
1.6 Времяпролетный спектрометр нейтронов и заряженных адронов
Метод времени пролета является основным методом в спектрометрии нейтронного излучения [114] и позволяет наиболее детально исследовать энергетические распределения нейтронов в широком диапазоне энергий, которые несут информацию о различных стадиях распада ядерной системы в р-А и А-А взаимодействиях. Времяпролетный спектрометр размещался в измерительном зале 1Б на канале №38 медленного вывода синхрофазотрона [13,14,49,54]. Схема расположения мишени и детекторов на экспериментальной площадке показана на рис. 1.12.
Выведенный пучок проходил коллиматор, систему магнитных линз и фокусировался в точке расположения мишени. Мониторирование падающих на мишень частиц пучка выполнялось с помощью двух пучковых счетчиков Сі и С2 на основе пластических сцинтилляторов толщиной 3-5 мм (в ряде измерений использовалось три счетчика).