Измерение сечений нейтронных реакций на времяпролетном спектрометре "ГНЕЙС"

• Автор: Лаптев, Александр Борисович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 122 с. : ил.

1. Введение
2. Измерение полных нейтронных сечений 209В1 и 208РЬ: оценка электрической поляризуемости нейтрона
2.1.Постановка задачи
2.2.Исторический обзор выполненных экспериментов по измерению полных сечений
2.3.Экспериментальная установка
2.4.Система накопления данных
2.4.1. Состав системы накопления данных
2.4.2. Принцип работы системы накопления данных
2.4.3. Программное обеспечение системы накопления данных.
2.5.Результат ы
2.5.1. Висмут и кремний
2.5.2. Свинец-208 и углерод
2.6.Теоретическое описание полных сечений
2.7.0бработка результатов
2.7.1. Висмут
2.7.2. Свинец
2.8.0бсуждение результата, полученного в Ок-Ридже
2.9.Выводы
3. Измерение полных нейтронных сечений 204РЬ, 206РЬ и 207РЬ
3.1.Измерение полных нейтронных сечений 207РЬ
3.2.Измерение полных нейтронных сечений 206РЬ
3.3.Измерение полных нейтронных сечений 204РЬ

,92

3.4.Пересчет полного сечения 208РЬ и поляризуемости нейтрона
3.5.Вывод ы
4. Нейтронные сечения деления свинца и висмута относительно 23511 в диапазоне энергий до 200 МэВ
4.1.Введени е
4.2.Экспериментальная процедура
4.3.Обработка данных
4.4.Результаты измерений
4.5.Вывод ы
5. Исследования полных нейтронных сечений в рамках получения оценки электрической поляризуемости нейтрона
6. Предварительные результаты измерения полных нейтронных сечений па1РЬ в МэВ-ном диапазоне энергий
6.1.Введени е
6.2.Экспериментальная установка
6.3.Обработка данных
6.4.Результат ы
6.5.Вывод ы
7. Заключение
8. Благодарности
Литература

1. Введение.
1.1. Появление у нейтрона наведенного электрического дипольного момента 3 при воздействии на него электрическим полем Ё является одной из важных характеристик, отражающей особенности его строения. Эта информация заключена в величине а„, которая носит название поляризуемости и является коэффициентом пропорциональности между дипольным моментом и вызывающим его электрическим полем (3 = а„ ■ Ё). Величина поляризуемости фактически характеризует жесткость связи составных частей нейтрона, имеющих противоположные электрические заряды.
Для обнаружения данного эффекта электрическое поле должно быть чрезвычайно сильным. Поля необходимой величины существуют вблизи тяжелых ядер. Поэтому информацию о поляризуемости нейтрона можно получить, выполняя прецизионные измерения полных нейтронных сечений тяжелых ядер [1,2], например, 209В1 и 208РЬ.
К моменту начала выполнения данной работы (1986 г.) существовало два экспериментальных результата для величины поляризуемости нейтрона, полученные в Дубне [3] (Хп < 510'3 Фм3 и Гархинге [4] ап = (3±4)-10 3 Фм3. Основным ограничением в дальнейшем улучшении точности получаемых оценок являлось неопределенность в знании экспериментальных фонов при проведении измерений. В силу большой значимости величины электрической поляризуемости нейтрона для современных теорий строения нуклона (см., например, [5,6]) представляется чрезвычайно важным получить новую оценку ее величины в эксперименте, выполненном в лучших, чем в [3], фоновых условиях и на источнике с непрерывным спектром нейтронов (по сравнению с [4]). Такой эксперимент был выполнен на нейтронном спектрометре ГНЕЙС [7] и его результаты представлены в этой работе.
1.2. В ситуации, когда исследователи достигли очень малых эксперимен-

Энергия нейтрона (эВ)
50к 8к 1к 400 30 10 5 3 2 1 0.5 0,3
Номер канала
Рис. 20. Спектр пропускания 208РЬ и фоновая кривая по модели (14) плюс (16), просуммированные по нескольким экспериментальным 10-минутным файлам.
2.6. Теоретическое описание полных сечений
Применив оптическую теорему, в первом Борновском приближении для описания полного сечения рассеяния 208РЬ в диапазоне 1 эВ - 20 кэВ в работе [23] было получено выражение:
<7, _ 1т/(0) Ал к

4 4 2А
С05(2^, 4- 27},
2^ Х| ат(250 + 2770 + 2£0) + ^ со5(2710 + 2£0), (12)
где (<5„ + ?!, +4) - суммарная фаза 5-рассеяния.
Здесь 80 = -кК„ - описывает чисто ядерное взаимодействие (7^-радиус потенциального 5-рассеяния);
Л0 + Со=8^ - фаза дополнительного по отношению к рассеяния;