Изотопы водорода и гелия за границей нуклонной стабильности

• Автор: Головков, Михаил Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 184 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

1.1 Сепаратор Акулина

1.2 Измерение параметров пучка

1.3 Мишенное устройство

1.4 Детекторы заряженных частиц

1.5 Регистрация нейтронов

1.6 Организация эксперимента

1.7 Система сбора и предварительной обработки данных

Глава 2. ВОДОРОД

2.1 Схема эксперимента
2.2 Анализ экспериментальных результатов
2.2.1 Взаимодействие в конечном состоянии
2.2.2 Квазисвободное рассеяние
2.2.3 Резонанс 4Н
2.3 Обсуждение результатов и выводы
Глава 3. ВОДОРОД
3.1 Реакция подхвата протона 1Н(бНе,/>р)5Н
3.1.1 Постановка эксперимента
3.1.2 Результаты эксперимента
3.1.3 Обсуждение и выводы
3.2 Реакция передачи двух нейтронов 3Н(/,р)5Н
3.2.1 Специфика реакции
3.2.2 Эксперимент в области передних углов
3.2.3 Эксперимент в области задних углов
3.3 Общий анализ полученных результатов и
сравнение с результатами других экспериментов

Глава 4. ГЕЛИЙ
4.1 Реакция нейтронного подхвата 1Н(*Не,й?)7Не
4.2 Реакция нейтронного срыва 2Н(6Не,/>)7Не
4.3 Результаты и обсуждение
Глава 5 ГЕЛИЙ
5.1 Реакция однонуклонной передачи 2Н(йНе,/;)9Не
5.1.1 Постановка эксперимента
5.1.2 Качественный анализ экспериментальных результатов
5.1.3 Описание экспериментальных данных в рамках двухчастичной модели
5.1.4 Результаты и обсуждение
5.2 Резонансное рассеяние ЯНе + р
5.2.1 Метод толстой мишени и обратной кинематики
5.2.2 Измерение функции возбуждения 8Не-р упругого рассеяния
5.2.3 Результаты и обсуждение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
В определённом смысле общую ситуацию в физике атомного ядра в настоящее время в целом можно охарактеризовать как период экстенсивного развития. Под этим прежде всего подразумевается то, что практически все основополагающие идеи, представления, базовые модели и подходы были сформулированы полвека назад или даже ранее. Действительно, оболочечная модель, модели коллективного движения и их связь с одночастичными модами движения, статистические модели, начиная с Ферми-газа, роль принципа Паули, а также модели взаимодействия (оптическая модель, искаженные волны и связанные каналы), не говоря уже о гипотезе Бора об образовании составного ядра - обо всём этом уже написаны десятки монографий, и тем не менее, всё это является предметом, языком, инструментом современных исследований.
Разумеется, все это время ядерная физика не стояла на месте. Более того, прогресс в этой области трудно охарактеризовать иначе как гигантский скачок. И здесь можно выделить два основных аспекта. Прежде всего - это развитие экспериментальной базы: создание ускорителей и совершенствование
детектирующих систем. Двадцать лет назад невозможно было даже представить себе те эксперименты, которые сейчас вошли в повседневную практику. И здесь нельзя не отметить лидирующую роль физики высоких энергий, области весьма престижной в конце прошлого века в отличие от традиционной ядерной физики. И, если внимательно посмотреть на эксперименты в области традиционной физики атомного ядра, нетрудно заметить, что большая часть экспериментальных методик, от электроники и до пакетов программ для обработки экспериментальных данных, была разработана, прежде всего, для физики высоких энергий и элементарных частиц, этого полигона для всемирного соревнования, Другим аспектом является безусловный прогресс в развитии теоретических представлений о структуре ядра и ядерном взаимодействии. Во многом успехи в этом направлении были связаны с развитием вычислительной техники. Ограничиваясь аналитическим решением уравнения Шредингера для системы, состоящей из двух частиц, трудно ожидать прорыва в такой принципиально многочастичной задаче, как теория атомного ядра, а решение задачи даже трёх тел уже представляет серьёзные трудности. Появление,

1.6 Организация эксперимента
Большая часть электроники эксперимента была выполнена в стандартах NIM и САМАС. Исключение составляли блоки предварительной обработки сигналов детекторов (предусилители). Для кремниевых детекторов использовались различные модификации зарядо-чувствительных предусилителей, которые обеспечивали наилучшее соотношение сигнала к шуму при сохранении хороших временных параметров и высокой стабильности работы. Использовались предусилители как изготовленные ведущими фирмами, производящими электронику для ядерной физики (ORTEC, TENNELEC), так и предусилители, разработанные в ЛЯР В.А. Горшковым (не опубликовано).
Стандартную часть электроники можно разделить на аналоговую, логическую и. цифровую. В целом организация эксперимента была сделана по принципу быстро-медленных совпадений, что подразумевает разделение аналоговой электроники на спектрометрическую (медленную) и временную (быструю) части. Спектрометрические тракты (с постоянной времени
формирования ~ 1 — 3 мкс) обеспечивали наилучшие условия для амплитудного

анализа импульсов. Временные каналы обеспечивали точную (~ не) временную привязку сигналов с детекторов. Временная привязка использовалась для прямых измерений (измерение энергии нейтронов или частиц пучка по времени пролета). Кроме этого временные сигналы использовались в корреляционных измерениях для анализа совпадений событий в различных детекторах. В таких опытах отношение числа истинных совпадений к числу случайных линейно зависит от разрешающего времени измерительной системы.
Схема измерений, как правило, включает в себя большое количество детекторов. Скорость счёта каждого детектора может изменяться от единичного счёта в секунду до нескольких десятков и сотен тысяч. Одним из основных параметров измерительной системы является её быстродействие, определяемое количеством событий, которое может быть записано в единицу времени. Основные ограничения на скорость записи накладывает используемый стандарт САМАС, имеющий тактовую частоту 1 МГц, что позволяет, как правило, записать не более одной тысячи событий в секунду. Эта цифра практически обратно