О деятельности



страница2/19
Дата23.04.2016
Размер6.82 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА


[Академик-секретарь Отделения академик А.Н.Скринский]

  1. Физика частиц и полей. Теория

Впервые в явном виде построена суперструнная теория возмущений, где многопетлевые амплитуды взаимодействия свободны от расходимостей и удовлетворяют всем требуемым локальным симметриям. (ПИЯФ РАН)

На основе суперполевого подхода для N=2 построено полное суперполевое низкоэнергетическое эффективное действие для N=4 SYM моделей с включением N=2 калибровочных суперполевых напряженностей и суперполей гипермультиплетов. Доказано, что эффективные потенциалы вида ln W ln могут быть дополнены до N=4; представлена точная структура соответствующих обобщений. (ОИЯИ)

Предложен класс суперсимметричных расширений стандартной модели, в котором новые частицы - сголдстино - являются лёгкими и взаимодействуют с известными частицами с сохранением чётности. Показано, что скалярные и псевдоскалярные сголдстино могут быть обнаружены в процессах распадов каонов с образованием одного и двух пионов соответственно, если суперсимметрия нарушается при энергии порядка 100 ТэВ или ниже. (ИЯИ РАН)

Проведены расчеты характеристик сигнальных и фоновых процессов с образованием одиночного топ-кварка, бозона Хиггса, сголстино и возбужденных лептонов. Выработана стратегия оптимального выделения сигнала из фона при энергиях коллайдеров Tevatron, LHC и TESLA. В рамках полужесткого подхода в КХД достигнуто согласованное описание процессов рождения с- и b- кварков на коллайдерах HERA, Tevatron и TESLA. (НИИЯФ МГУ)

С высокой точностью выполнена проверка предсказаний квантовой хромодинамики (КХД) в области низких и промежуточных энергий. Для сравнения теории с экспериментом использованы точные данные по адронным -распадам. Показано, что при достаточно больших значениях квадрата передаваемого от лептонов к адронам импульса q2 (q2 1 (ГэВ/c)2) экспериментальные данные по векторной и аксиальной структурным функциям с точностью 2% описываются пертурбативной и непертурбативной КХД. Найдено значение константы связи КХД: s (m2)=0.3300.025, значения глюонного и кваркового конденсатов. (ИТЭФ)

Развит метод вычисления эффективных вершин взаимодействия реджезованных глюонов и кварков с частицами в КХД в следующем за главным приближении. Вычислены эффективные вершины для рождения кварк-антикварковой пары при взаимодействии виртуального фотона с реджезованным глюоном. (ИЯФ СО РАН)

Извлечено значение константы связи квантовой хромодинамики в четвёртом порядке теории возмущений из данных о структурной функции глубоконеупругого нейтрино-нуклонного рассеяния, полученных в Национальной ускорительной лаборатории им. Э.Ферми (ФНАЛ), США. (ИЯИ РАН)

Проведено описание процессов взаимодействия тяжелых ионов при высоких энергиях на основе КХД. Развитый теоретический подход, основанный на реджеонной теории и 1/N-разложении в КХД, позволил объяснить основные характеристики процессов взаимодействия тяжелых ионов и получить предсказания для плотности числа образующихся адронов, которые находятся в прекрасном согласии с новыми данными, полученными на ускорителе RHIC (США). (ИТЭФ)

Предложено описание экстремально неупругих высокоэнергетических взаимодействий адронов, когда множественности рожденных адронов значительно превышают среднюю множественность. При обобщении инклюзивного и полуинклюзивного подходов к неупругим процессам развит новый метод, опирающийся на статистическую картину процессов в области очень больших множественностей. Для получения модельно-независимых предсказаний построена реально-временная теория S-матрицы при конечных температурах. Это позволяет развить новый феноменологический подход к процессам с большой множественностью и сделать ряд предсказаний, представляющих интерес для научных программ будущих экспериментов. (ОИЯИ)

На базе унитарного подхода к амплитудам вне массовой оболочки изучена «дифракция протонов на короткоживущих вакуумных флуктуациях» и получены предсказания для дифракционного рождения струй на LHC. Дана оценка сечений дифракционного рождения бозона Хиггса при энергиях LHC. (ИФВЭ)

На основе экспериментальных данных по протон-антипротонной аннигиляции проведен поиск новых мезонов, обнаружено более 30 новых состояний в районе 1900-2400 МэВ и выполнена их кварк-антикварковая систематизация, которая является основой для надежного выделения экзотических мезонов. (ПИЯФ РАН)

Предложен новый механизм космологической инфляции, опирающийся на теорию D-бран. В предложенной модели инфляция возникает как проявление динамики бран, разбегающихся под действием отталкивающего потенциала, играющего роль потенциала скалярного поля инфлатона. На поздних этапах разбегания бран, соответствующих современной космологической эпохе, в эффективной 4-мерной теории поля, индуцируемой на бране, восстанавливаются наблюдаемые общерелятивистские законы и находит свое место явление космологического ускорения, экспериментально обнаруженное по кривым светимости далеких сверхновых. (ОТФ ФИАН)

Показано, что в отличие от общей теории относительности в релятивистской теории гравитации на ранней стадии развития Вселенной происходит интенсивное рождение гравитонов – потенциальный источник наблюдаемой "темной материи". (ИФВЭ)

Рассмотрено нетемпературное излучение керровской черной дыры. Показано, что и для фермионов, и для бозонов его можно представлять как туннелирование рождающихся частиц через эффективную дираковскую щель. (ИЯФ СО РАН)

Показано, что многократное рассеяние виртуальных частиц в среде приводит к подавлению дельбрюковского рассеяния при высоких энергиях и малых передаваемых импульсах и к уменьшению аномального магнитного момента электрона. Вычислены величины этих эффектов. (ИЯФ СО РАН)



  1. Физика частиц и полей. Эксперимент



Эксперименты, проводимые в России. В исследованиях на установке ВЕС (ИФВЭ) проведен совместный анализ состояний с экзотическими квантовыми числами Jpc=1-+, наблюдаемых в каналах ηπ, η’π, b1π, ρπ, f1π. Показано, что в каналах η’π и b1π наблюдаемые характеристики могут быть описаны только при наличии экзотических резонансов с массой 1.6ч1.8 ГэВ, которые не могут быть составлены из пары кварк-антикварк. (ИФВЭ)

В эксперименте на Красноярском реакторе с рекордной точностью (9%) измерено эффективное сечение взаимодействия антинейтрино с дейтроном, поставлены ограничения на параметры нейтринных осцилляций и определена длина нейтрон–нейтронного рассеяния: ann(S)=-176 фм (РНЦ КИ). Полностью собран большой кремниевый мультидетектор (604 кристалла полупроводникового кремния общим весом 80 кг) для изучения рассеяния реакторных антинейтрино на электронах и поиска магнитного момента нейтрино. (РНЦ КИ, ПИЯФ РАН)

В эксперименте на установке ИСТРА-М набрана уникальная статистика распадов заряженных каонов (6108 распадов), позволившая с наилучшей в мире точностью определить форм-факторы λ+ распадов К-→е-νπ0 и К-μ-π0, а также получить новые ограничения на величины тензорного и скалярного форм-факторов. (ИЯИ РАН, ИФВЭ, ОИЯИ)

На установке "Комплекс меченых нейтрино" (ИФВЭ) зарегистрировано рекордное число (410 ) распадов К  00 (в десятки раз превышает суммарную мировую статистику) и показано, что для заряженных каонов нарушение комбинированной СР-симметрии не превышает 10-3. (ИФВЭ, INFN- Италия)

В рамках эксперимента ДЕЛЬТА-СИГМА, проводимого на пучке поляризованных нейтронов синхрофазотрона ОИЯИ, получены новые результаты по спин-зависящим разностям полных нейтрон-протонных сечений при четырех энергиях нейтронов в диапазоне 1.2 – 3.7 ГэВ, недоступном для других ускорителей. Эти данные в комбинации с полученными в предшествующих сеансах измерениями позволяют сделать окончательный вывод о плавном спадании величины указанного сечения с энергией выше 1.1 ГэВ. (ИЯИ РАН, ОИЯИ)

На комплексе ВЭПП-2М с детекторами КМД-2 и СНД получены новые весьма важные результаты по физике частиц, содержащих легкие кварки. Впервые исследован ряд редких, в том числе радиационных, процессов распада легких векторных мезонов. Это позволяет развивать и уточнять существующие кварковые модели, описывающие свойства этих частиц. (ИЯФ СО РАН)


Эксперименты, проводимые российскими физиками в рамках международного сотрудничества на уникальных зарубежных установках. В эксперименте BELLE на ускорителе КЕК-В (Япония) обнаружено большое различие свойств В- и анти-В-мезонов, нарушающее CP-инвариантность, предсказанное на основе предыдущих исследований и подтвердившее Стандартную Модель. Полученная величина параметра, характеризующего нарушение СP-симметрии, и точность его измерения оказались весьма близкими к данным эксперимента на установке PEPII (США), проводимого в сотрудничестве с ИЯФ СО РАН. Полученный результат имеет фундаментальное значение не только для физики частиц, но и космологии. (ИТЭФ, ИЯФ СО РАН)

В эксперименте NA48 (ЦЕРН) получен наиболее точный результат по измерению эффекта прямого СР-нарушения в распадах нейтральных каонов на два пиона. Для отношения константы  прямого СР-нарушения к константе  вольфенштейновского смешивания СР-состояний нейтральных каонов получено значение . Таким образом, экспериментально подтверждено существование прямого СР-нарушения в распадах каонов, предсказываемого Стандартной Моделью. В эксперименте NA48 также с наилучшей точностью измерен квадратичный параметр наклона графика Далитца для распада долгоживущего нейтрального каона на три пиона. Полученный результат составляет величину (-6,10,9(стат.)0,5(сист.))10-3. Установлен новый верхний предел на парциальную вероятность распада короткоживущего нейтрального каона на пион и электрон-позитронную пару: с уровнем достоверности 90%. (ОИЯИ)

В эксперименте Е852, выполненном в Брукхейвенской национальной лаборатории (БНЛ) (США), получено свидетельство существования мезона с массой 1.6 ГэВ/с2, распадающегося по каналу . Значения его массы m=(159710 ) МэВ и ширины Г=(3404050) МэВ совпадают с данными экспериментов, проведенными на установке ВЕС (ИФВЭ). Найдено также новое состояние с JPC=1+ массой 1.6 ГэВ/с2 в канале распада . Его можно интерпретировать как радиальное возбуждение мезона h1(1595). (НИИЯФ МГУ, ИФВЭ)

Коллаборация DELPHI на коллайдере LEP (ЦЕРН), определила относительные вероятности распада τ-лептона в конечные состояния, содержащие одну, три и пять заряженных частиц: В1=(85.316±0.093stat±0.049sys)%, B3=(14.569±0.093stat±0.048sys)%, B5=(0.115±0.013stat±0.006sys)%. Значения В1 и B3 согласуются с мировыми значениями и имеют вдвое большую точность. Значение В5 находится в хорошем согласии с мировым значением (0.107±0.009)% и наилучшим фитом PDG (0.099±0.007)%, полученным с учетом экспериментов OPAL, CLEO и ALEPH. Члены коллаборации DELPHI приняли участие в совместной обработке данных всех четырех экспериментов на LEP (DELPHI, L3, OPAL и ALEPH) для определения фундаментальных параметров Стандартной Модели. В частности усредненные значения массы и ширины калибровочного Z-бозона получены следующими mz=91.1875±0.0021 ГэВ и Гz=2.4952±0.0023 ГэВ. (ОИЯИ, ИФВЭ)

В исследованиях структуры адронов в составе международной коллаборации H1 на электрон-протонном коллайдере HERA получены новые данные о структурных функциях протона и фотона, характеристиках процессов ep – для взаимодействия с образованием двух и трех струй адронов в конечном состоянии. Определены поперечные сечения реакций. (ОЯФА ФИАН)

В экспериментах на коллайдере HERA (H1) изучена важная характеристика структуры протона. Выполненные измерения сечения рождения D*-мезонов в глубоко неупругом рассеянии позволяют определить составляющую структурной функции, связанную с рождением тяжелых очарованных кварков. Оказалось, что вклад этой составляющей в дифракционной области возрастает в 2.5 раза при изменении квадрата передаваемого импульса от 1.5 до 60 ГэВ2. Показано, что удовлетворительное теоретическое описание результатов этих измерений обеспечивается моделью с обменом помероном (объектом, названным по имени российского физика И.Я. Померанчука). (ИТЭФ)

В эксперименте Е-781 в ФНАЛ (США) впервые продемонстрирована возможность измерения зарядовых радиусов гиперонов методом упругого рассеяния гиперонов на электронах. На пучке сигма-минус гиперонов с энергией 600 ГэВ впервые измерен среднеквадратичный зарядовый радиус сигма-минус гиперона (0.61±0.12(стат.)±0.09(сист.)) фм2. (ПИЯФ РАН, ИФВЭ)

В рамках эксперимента ГРААЛЬ (Гренобль, Франция) на пучке поляризованных монохроматических фотонов проведены прецизионные измерения асимметрии и сечения фоторождения нейтральных и заряженных пионов, а также эта - мезонов от порога до 1500 МэВ. Полученные результаты использованы для исследования динамической структуры нуклона (барионных резонансов) в рамках феноменологичеких и кварковых моделей. (ИЯИ РАН)

В подземной лаборатории Гран-Сассо (Италия) закончен эксперимент по поиску двойного бета-распада 100Мо с помощью жидкоаргоновой ионизационной камеры (детектор DBA). Общее время измерений составило 3019 часов. Получены следующие результаты:

2-мода - Т1/2=[0,720.09(стат)0.14(сист)]1018 лет; 0-мода - Т1/2>5,01021 лет (90%CL); 0-мода - Т1/2>3,21020 лет (90%CL) (ИТЭФ).


Участие российских физиков в создании новых методик и сооружении крупных установок в международных научных центрах. Выполнена модернизация установки «Троицк ню-масс», предназначенной для поиска массы электронного антинейтрино в бета-распаде трития, что значительно увеличило чувствительность и стабильность работы установки и снизило систематические ошибки. Особое значение модернизация имеет для исследования природы аномальной структуры в бета-спектре, впервые наблюдавшейся на этой установке. На основе оригинальной схемы и результатов, полученных на установке, разрабатывается проект международной установки "КАТРИН" (Германия) на порядок большего масштаба, которая существенно снизит порог определения массы нейтрино. (ИЯИ РАН)

На установке ВЭПП-4М введен в строй сверхпроводящий соленоид детектора диаметром 3.5 метра и такой же длины; введен в работу калориметр на основе 30 тонн жидкого криптона, создана система измерения поляризации пучков и улучшена процедура абсолютной калибровки энергии (точность 0.0003%) методом резонансной деполяризации. Эта методика необходима для прецизионного измерения масс пси-мезонов и, что особенно важно, тау-лептона. (ИЯФ СО РАН)

В крупном международном проекте БОРЕКСИНО, исследующем солнечные и реакторные нейтрино, в подземной низкофоновой лаборатории Гран-Сассо (Италия) завершен монтаж более 2000 чувствительных элементов детектора. Проведены испытания разработанных электронных модулей, подготовка вспомогательных систем для заполнения детектора и продолжена разработка моделирования эксперимента и программного обеспечения для анализа данных. (РНЦ КИ)

Завершены работы по созданию и вводу электромагнитного калориметра установки ФЕНИКС на коллайдере релятивистских тяжелых ионов в БНЛ (США). Проведен первый физический сеанс. Опубликованы результаты, связанные с поиском образования кварк-глюонной плазмы. Наблюдаются существенные отличия от ожиданий, основанных на экстраполяции рр-данных. (ИФВЭ)

Завершено создание передней мюонной системы установки Д0 для развития исследований на протон-антипротонном коллайдере ФНАЛ (США). (ИФВЭ, МГУ, ОИЯИ, ИТЭФ)

В рамках международного эксперимента ALICE на Большом Адронном Коллайдере в ЦЕРН выполнены этапы научно-исследовательских разработок большого электромагнитного калориметра PHOS, предназначенного для исследований электромагнитного излучения кварк-глюонной плазмы. (РНЦ КИ, РФЯЦ ВНИИЭФ)

Подготовлен эскизный проект детекторной системы LLRT для экспериментов на строящейся Фабрике радиоактивных пучков в Японии. Проект одобрен Международным программным комитетом. (РНЦ КИ)

  • Физика атомного ядра

Завершен анализ эксперимента по обнаружению сверхтяжелого изотопа водорода 5Н. Этот изотоп нестабилен относительно распада на 3Н и два нейтрона, энергия распада составляет 1,7  0,3 Мэв, ширина 1,9 ± 0,4 Мэв. 5Н является второй надежно обнаруженной ядерной системой (после 10Не), у которой отношение N/Z достигает 4. (РНЦ КИ, ОИЯИ, ГАНИЛ (Франция), РИКЕН (Япония))

Для реализации физической программы исследований реакций с радиоактивными пучками разработаны и созданы специальные сепарирующие каналы. Используя выведенные из циклотрона У-400М пучки ионов 7Li и 11B, удалось получить вторичные пучки ионов 6He и 8He. Экспериментально установлена «динейтронная» структура 6He. Успешно завершилась серия экспериментов, направленная на обнаружение резонансов 4H и 5H (основные состояния). Завершены эксперименты по изучению резонансных состояний в 7He, заселяемых при передаче одного нейтрона на 6He от дейтериевой мишени. (ОИЯИ, РФЯЦ ВНИИЭФ)

Выполнено исследование радиоактивных ядер вблизи границы ядерной стабильности с помощью новых мишенно-ионных устройств. На масс-сепараторе ИРИС, работающем «on-line» с синхроциклотроном разработаны уникальные высокотемпературные мишени в комбинации с лазерным ионным источником для получения короткоживущих нуклидов. Это позволило получить изотопы, ранее недоступные для физических исследований, такие как нейтронодефицитные изотопы Yb и Tm. Впервые измерены их зарядовые радиусы и электромагнитные моменты. Разработанный метод позволяет получать и исследовать как нейтронодефицитные так и нейтроноизбыточные изотопы вблизи границы ядерной стабильности. (ПИЯФ РАН)

Завершен анализ эксперимента по рассеянию ядер 12С на 208Pb вблизи кулоновского барьера. Показано, что, если измерения проводятся с высокой точностью до предельно больших углов, то экспериментальные данные «чувствуют» внутреннюю часть барьера, что считалось до сих пор невозможным. Получены указания на возможное существование экзотической ядерной молекулы 12С+208Pb. (РНЦ КИ)

Исследован эффект нарушения пространственной четности в глубоко подпороговом делении 234U холодными поляризованными нейтронами. Впервые измерена величина коэффициента Р-нечетной асимметрии anf =(0,60±0,16)Ч10-4 для глубоко подпорогового деления 234U. Полученный результат вместе с другими данными указывают на отсутствие значительного барьерного усиления этого эффекта. (ПИЯФ РАН)

В сотрудничестве с Институтом Гана - Мейтнер (Германия) продолжались нейтронно-оптические исследования взаимодействия нейтронов с ядрами. Проведена обработка результатов по измерениям угла поворота спина нейтрона вокруг импульса при прохождении через свинцовую мишень, обогащенную изотопом Pb. Величина угла поворота, приведенная к 100-процентному содержанию изотопа Pb, равна φpnc=(8.02.0)10-5 рад/см. Угол поворота спина нейтрона на изотопе Pb измерен впервые в мире. (ИТЭФ)

Определены скорости трансмутации радиоактивных мишеней (129I, 237Np, 239Pu, 241Am) пучком вторичных нейтронов, образующихся при облучении на синхрофазотроне ОИЯИ металлических мишеней РЬ и U протонами с энергией 1.5, 3.7 и 7.4 ГэВ. Активационным методом определено пространственное распределение потока нейтронов. При облучении тех же радиоактивных мишеней протонным пучком фазотрона ОИЯИ (Ер=660 МэВ) определены сечения образования десятков ядер-остатков. Методами наведенной активности измерены сечения образования легких и среднетяжелых ядер-остатков при фрагментации ядер-мишеней олова (А=112, 118, 120, 124) протонами с энергиями 0,66, 1,0 и 8,1 ГэВ. Наблюдена сильная зависимость сечений от нуклонного состава мишени и продуктов. (ОИЯИ)

На ISOL-комплексе ЯСНАПП с помощью спектрометров с полупроводниковыми детекторами в режиме «on-line» исследовался радиоактивный распад ряда короткоживущих нуклидов в переходной области (от 14664Gdg82 к сильнодеформированным с N>90). Измерены силовые функции β-распада нечетных изотопов 147,149,151Тb. Всесторонне изучена структура ядра 156Ho, у которого наблюдено 5 изомерных состояний (с Τ1/2>10 сек). Методами (α-γ)- и (γ-γ)-совпадений построены схемы ядерных уровней, возбуждаемых при α-распаде 221Fr и β-распаде 213Bi и 209Рb. Обнаружены новые, слабые ветви α-распада 211Ро и 221Fr. Проведены прецизионные исследования спектров низкоэнергетических электронов из распада 57Со, 73As, 111In, 155Eu, 172Lu, 241Am, 241Pu и 225Ас. Подтверждено сильное влияние релятивистских эффектов на формирование интенсивности КL1L2(3Ро)-перехода Оже. (ОИЯИ)

В рамках международного эксперимента ФЕНИКС проведен второй сеанс измерений столкновений ядер золота на ядерном коллайдере RHIC. Проведены анализ экспериментальных данных, полученных в 2000 году и этап анализа экспериментальных данных международного эксперимента WA98 (ЦЕРН) по исследованию коллективных движений ядерного вещества. (РНЦ КИ)

Проведён анализ данных сеансов 2000 года по измерению взаимодействия протонов при 400 ГэВ/с с ядрами (p-A): Be, Al, Cu, Ag, W и Pb в эксперименте NA50 на ускорителе SPS (ЦЕРН). При сравнении с результатами, полученными при других энергиях пучка и для различных систем мишень-налетающая частица: p-A, пион-A, O-Cu, O-U, S-U, Pb-Pb, обнаружена линейная зависимость квадрата поперечного импульса и эффективной температуры от энергии в системе центра масс, что имеет важное значение для поиска указания на образование кварк-глюонной плазмы в центральных соударениях тяжёлых ядер высокой энергии. (ИЯИ РАН)

Изучение влияния ядерной среды на свойства -взаимодействия в процессе образования 00х пар на ядрах. В рамках коллаборации Crystal Ball в Брукхэвенской национальной лаборатории, США, впервые обнаружена сильная зависимость формы спектра инвариантной массы 00х пар от атомного номера ядра-мишени, что указывает на значительное ослабление 00х взаимодействия в ядрах дейтерия, углерода, алюминия и меди по сравнению с взаимодействием на водороде. (ПИЯФ РАН)

На синхрофазотроне выполнено исследование процессов мультифрагментации ядер золота под воздействием релятивистских протонов, ионов гелия и углерода. Полученные данные подтверждают, что во всех исследованных реакциях имеет место тепловая мультифрагментация - статистический процесс разрушения ядерного остатка, обусловленный нагреванием ядра при столкновении. (ОИЯИ)

Проведены первые измерения в эксперименте по кумулятивному развалу дейтрона. Измерялись двухчастичные дважды дифференциальные сечения испускания пары протонов под малыми углами (0°5°) к пучку протонов с энергией 0.61.9 ГэВ, проходящих через дейтериевый кластерный пучок. В распределении по недостающей массе обнаружен явный пик, отвечающий массе нейтрона. Отвечающие этому пику события характеризовались малой относительной энергией (<3 МэВ), что соответствует S-волновому конечному состоянию образованной протонной пары. В эксперименте впервые регистрировался развал дейтрона при такого сорта коммулятивных условиях, что позволяет получить информацию о нуклон-нуклонном взаимодействии на малых расстояниях. (ОИЯИ)

На дейтериевой мишени высокого давления (1500 атм, 800К) завершены измерения скорости образования мюонных молекул ddμ в диапазоне температур 80800 К. В диапазоне температур 350800 К измерения выполнены впервые. С этой же мишенью впервые осуществлен поиск реакции радиационного захвата d+d 4Не+γ из состояния мюонной молекулы. Достигнута верхняя граница выхода γ-квантов на уровне 210-5. На тритиевой мишени высокого давления (1500 атм, 800К) в смеси дейтерия и трития выполнены измерения зависимости скорости цикла мю-катализа от температуры (300800 К), концентрации трития (1565%), плотности смеси (0.20.8 LHD). Завершен цикл исследований мю-катализа в тройной смеси изотопов водорода H/D/T. (ОИЯИ, РФЯЦ ВНИИЭФ)

Дано объяснение открытой температурной зависимости мюонного катализа в твердом дейтерии. (ИФВЭ, РНЦ КИ)

В рамках программы исследования свойств мюонов и их взаимодействия с веществом выполнены измерения магнитного момента отрицательного мюона в 1S-состоянии в различных атомах. Вследствие релятивистского движения отрицательный мюон, находящийся на 1S-орбите атома, имеет магнитный момент, отличный от магнитного момента свободного мюона. Получены новые результаты измерений магнитного момента отрицательного мюона в ряде элементов. При исследовании соединения Се3Pd20Ge6 ниже 0,4 К обнаружено резкое увеличение скорости деполяризации спина мюона, которое может интерпретироваться как образование квазистатического упорядочения магнитных моментов электронного происхождения, предположительно, со случайным распределением (спиновое стекло). Наблюдался сдвиг частоты прецессии спина мюона во внешнем магнитном поле. (ОИЯИ)

На основе разложения эффективного радиуса и конкретных моделей ядерного потенциала из экспериментальных данных по упругому рассеянию и реакции синтеза извлечены: длина рассеяния, эффективный радиус и параметр формы (α,α )-, (d,t)- и (d3,Не)- систем. (МИФИ)

Сформулирован основанный на приближении случайной фазы в континууме частично самосогласованный подход к описанию гигантских резонансов в среднетяжелых сферических ядрах. В рамках подхода вычислены парциальные протонные ширины аналоговых резонансов, а также ряд характеристик зарядово-обменных спин-изоспиновых и изоскалярных гигантских резонансов. Результаты удовлетворительно согласуются с последними экспериментальными данными. (МИФИ)

Разработан метод, позволяющий связать точными соотношениями экспериментально измеряемые приведенные матричные элементы квадрупольного оператора. Метод использует инварианты квадрупольной формы, правила отбора схемы Q-фононов и опирается на факт малости поправок из-за некоммутативности компонент оператора квадрупольного момента. В качестве примера построены Q-инварианты четвертого порядка для основного состояния ядра. Согласие теории с экспериментом удовлетворительное. (ОИЯИ)



  1. Физика космических лучей и нейтринная астрофизика

На многотонном галлий-германиевом нейтринном телескопе в подземной лаборатории глубокого заложения Баксанской нейтринной обсерватории ИЯИ РАН продолжались уникальные исследования интегрального потока солнечных нейтрино. Результаты измерений, выполнявшихся ежемесячно на протяжении 2001 года, подтверждают значительное подавление потока приходящих на Землю солнечных нейтрино по сравнению с величиной, предсказываемой стандартной моделью Солнца. Достигнутая точность измерений позволяет утверждать, что полученный результат не может быть объяснен без предположения о существовании новых свойств нейтрино, скорее всего, нейтринных осцилляций. (ИЯИ РАН в коллаборации SAGE)

В эксперименте на Байкальском глубоководном нейтринном телескопе исследования природного потока нейтрино продвинуты в область сверхвысоких энергий. Достигнутое при анализе данных детектора верхнее ограничение на интенсивность природного диффузного потока электронных нейтрино в диапазоне энергий от 10 ТэВ до 10 ТэВ составило (1.3-1.9)10 ГэВ/см сср и уже находится в области теоретически предсказываемых значений потока. (ИЯИ РАН, НИИЯФ МГУ, НИИПФ ИГУ в коллаборации БАЙКАЛ)

На установке "КОВЕР" Баксанской нейтринной обсерватории изученно влияние электрического поля атмосферы в периоды гроз на интенсивность вторичных космических лучей и впервые экспериментально показано, что корреляции интенсивности с полем в приземном слое атмосферы различны для жесткой (мюоны) и мягкой (электроны) компонент космических лучей. Получено указание, что перед молниями имеет место процесс ускорения частиц, который, возможно, играет важную роль в их формировании. (ИЯИ РАН)

Из анализа распределения направлений прихода космических лучей по данным Якутской установки ШАЛ сделан вывод, что при энергиях до 10 эВ преобладает вклад галактических источников, а при энергиях выше 10 эВ поток состоит в основном из внегалактических частиц. Полученные результаты показывают, что в области 10 эВ амплитуда первой гармоники анизотропии становится значимой и равной (26.48.0)% при фазе (34.518.0). (ИКФИА ЯНЦ СО РАН)

Анализ данных, накопленных на сцинтилляционном детекторе LVD в лаборатории Гран-Сассо, работающем в рамках международной системы поиска нейтринного излучения от коллапсирующих звезд, позволил установить верхнее ограничение на частоту гравитационных коллапсов звезд в нашей Галактики, составляющее 0.3 соб/год на 90% уровне достоверности. (ИЯИ РАН в коллаборации LVD)

На сцинтилляционном годоскопе ТЕМП, обладающим высоким угловым разрешением, во время больших Форбуш-понижений обнаружены квазипериодические колебания интенсивности мюонов с периодом около 50 минут, локализованные в узком (~15) угловом интервале в северо-западном направлении. (МИФИ)

Совместный анализ данных по космическим лучам, геомагнитной и солнечной активности показал, что магнитный поток Солнца с 1937 года по настоящее время оставался постоянным в пределах (5-7)%. В то же время, данные о концентрации космогенных изотопов C и Be за последние несколько сотен лет подтверждают наличие в прошлом столетии устойчивого уменьшения потоков галактических космических лучей и, тем самым, устойчивого долговременного увеличения солнечной активности. (ФИАН, ФТИ РАН)

Запущен на околоземную орбиту и передал первые данные комплекс спектрометрической аппаратуры для исследования космических лучей и солнечной активности в рентгеновском и гамма-диапазонах на спутнике КОРОНАС-Ф. (НИИЯФ МГУ, ФИАН, ИЗМИРАН, ИКИ РАН, МИФИ)

Высказана гипотеза, что первичными частицами космических лучей сверхвысоких энергий являются новые частицы типа аксиона. Эта гипотеза согласуется со всей совокупностью существующих экспериментальных данных и допускает проверку в будущих экспериментах по исследованию широких атмосферных ливней сверхвысоких энергий. Показано, что существование новых частиц с требуемыми свойствами является естественным следствием ряда суперсимметричных моделей. (ИЯИ РАН)

Разработана модель ускорения частиц до энергий, превышающих 10 ГэВ/ядро, в результате множественных взрывов сверхновых в ОВ-ассоциациях. Показано, что происхождение частиц указанных энергий можно объяснить их ускорением сверхзвуковой турбулентностью. Данная модель ускорения объясняет "колено" в энергетическом спектре частиц при энергиях порядка 10 ГэВ. (СПбГТУ)

  • Физика и техника ускорителей и других ядерно-физических

  • установок

Повысилась эффективность работы крупных ускорителей и ускорительных комплексов. Ниже приводится их время работы на физический эксперимент.

Протонный синхротрон У-70 (ИФВЭ) - 3000 часов в двух сеансах.

Комплекс ВЭПП-4 (ИЯФ СО РАН) - около 2000 часов.

Сверхпроводящий протонный синхротрон "Нуклотрон" (ОИЯИ) - 1500 часов; с выведенными пучками протонов и дейтонов (3,51010 частиц в цикле), ионов 24Mg (1107 частиц в цикле) и 10B (1105 частиц в цикле); достигнута эффективность вывода 95%.

Циклотроны У-400 и У-400М (ОИЯИ)- суммарно 6600 часов.

"Фазотрон" (ОИЯИ) - 1260 часов.

Протонный линейный ускоритель Московской мезонной фабрики (ИЯИ РАН) - 2384 часа (266 МэВ, 150 мкА).

На инжекционном комплексе ВЭПП-5 собран и включён в работу второй ускоряющий модуль форинжектора со всеми подсистемами. В односгустковом режиме на выходе первых двух ускоряющих модулей получено 21010 электронов в сгустке. Достигнут проектный темп ускорения в первом и втором ускоряющих модулях. Закончены испытания импульсного магнита-концентратора с полем 10 Тесла, предназначенного для более полного сбора позитронов, рождающихся на конверсионной мишени. В многосгустковом режиме работы ускорителя достигнуты предельные для данного типа машин параметры: максимальная энергия электронов в ускоренном пучке на выходе второй ускоряющей структуры –130 МэВ, минимальная –65 МэВ, полный заряд пучка – 3.210-7 Кл (полное число частиц – 21012), энергосодержание пучка – 28 Дж. Такой режим соответствует проекту ускорителя ЛУЭ-200 для Источника резонансных нейтронов в ОИЯИ (Дубна), в создании которого принимает активное участие ИЯФ СО РАН. (ИЯФ СО РАН)

Усовершенствованы системы электростатической фокусировки пучка в согласующем канале ионного инжектора И-3 для увеличения поперечного аксептанса линейного канала. В результате усовершенствования канала увеличен ток пучка ионов углерода на входе ускоряющего резонатора не менее чем в 5 раз. Пиковое значение тока пучка на входе ускоряющего резонатора достигла 100 мА. Ток ускоренного в инжекторе И-3 пучка ионов 12С4+ увеличен вдвое. Максимальный ток ускоренного пучка на выходе И-3 достигает 5 мА и соответствует предельному значению тока для данного типа ускоряющей структуры. (ИТЭФ)

Реконструирована система инжекции пучка в бустерный синхротрон УК. В результате реконструкции эффективность ввода пучка в кольцо УК увеличилась приблизительно вдвое. Максимальная величина тока инжектированного пучка ионов 12С4+ достигла 1 мА. Интенсивность ускоренного в УК пучка ионов 12С4+ увеличена до уровня 109 ионов за цикл ускорения. (ИТЭФ)

Осуществлен физический пуск импульсного разрезного микротрона на энергию 70 МэВ. Впервые в практике ускорителей в разрезном микротроне использованы прецизионные поворотные магниты на основе редкоземельного материала с уровнем поля 1 Тл в рабочем объеме 0.50.250.02 м3. Впервые в электронных ускорителях использована ускоряющая структура с высокочастотной квадрупольной фокусировкой. Наряду с использованием оригинальной схемы СВЧ-питания это позволило создать самый компактный в мире ускоритель на энергию 70 МэВ. Запуск ускорителя открывает уникальные возможности для проведения экспериментов в области физики атомного ядра и прикладных исследований. (НИИЯФ МГУ)

Завершен важный этап в создании Курчатовского Источника Синхротронного Излучения (КИСИ, Москва) - первого в России специализированного ускорительного комплекса, предназначенный для генерации пучков синхротронного излучения (СИ), разработанного и изготовленного в ИЯФ СО РАН и размещенного на территории РНЦ КИ. Комплекс включает в себя линейный ускоритель и два накопителя электронов: «Сибирь-1» на 450 МэВ и «Сибирь-2» на 2.5 ГэВ. Максимальный ток в накопителе «Сибирь-«2 в многосгустковом режиме сейчас равен 156 мА, а ускоренный до 2.5 ГэВ составляет 95.6 мА. (ИЯФ СО РАН)

  • Использование методов ядерной физики в других областях

Экспериментальные работы на пучках СИ проводились на накопителе ВЭПП-3, где действовали 10 экспериментальных станций. Основные усилия были сосредоточены на трех приоритетных направлениях: детонация и поведение вещества при прохождении детонационного фронта, реконструкция сигналов палеоклимата в кернах донных осадков оз. Байкал и разработка LIGA-технологии. Методом резонансной флуоресценции определены соотношения различных элементов в кернах донных осадков оз. Байкал с разрешением от 4 до 20 лет (0.1 мм керна), что на один-два порядка подробнее самых высокоразрешающих исследований, выполненных сегодня на Байкале и в океанских колонках. Получены уникальные данные по палеоклимату эпохи, соответствующей предыдущему потеплению (Каргинский интервал 26-52 тыс. лет до нашего времени). (ИЯФ СО РАН)

Обнаружено вращения спина нейтрона при прохождении его через нецентросимметричный кристалл. Зависимость угла поворота от энергии нейтрона имеет резонансный характер. При переходе через брэгговский резонанс меняется знак угла поворота спина. Явление можно использовать для измерения электрических полей нецентросимметричных кристаллов. (ПИЯФ РАН)

Впервые выполнены измерения малоуглового рассеяния поляризованных нейтронов на нестехиометрическом образце Ni-Mn-Ga, который относится к материалам с эффектом магнитно-контролируемой памяти формы, с целью исследования магнитных неоднородностей мезоскопического масштаба и магнитоупругих явлений в широком диапазоне температур и магнитных полей. Определены характерные температуры сплава: TC=373.7 K и мартенситного перехода Tm=301-310 K. (ПИЯФ РАН)

Получены первые результаты по визуализации некоторых видов вирусов методами сканирующей туннельной микроскопии. (ИТЭФ)

В результате исследований воздействия нейтронных и тяжелоионных пучков на структуру материалов создан миниатюрный сканирующий туннельный микроскоп для исследования и контроля деградации поверхности элементов и узлов непосредственно внутри ядерных и термоядерных установок. Конструкция микроскопа позволяет внедрять его с помощью имеющегося в наличии манипулятора внутрь установки и исследовать поверхность рабочих элементов во время работы установки, в том числе и в труднодоступных местах. (ИТЭФ)

На установке "Медицинский пучок" модернизированы две процедурные кабины, что позволило приступить к протонно-лучевому лечению двух новых локализаций опухолей – рака предстательной железы и рака рото-носо-глотки. Разработана первая в России программа дозно-анатомического протонно-лучевого лечения. Совместно с медицинскими соисполнителями проведено облучение более 100 больных с различными локализациями опухолей. (ИТЭФ)

Исследование радиационно-защитных свойств кинескопных стекол показало, что переработка кинескопного стекла в строительные материалы и совместное остекловывание его боя с радиоактивными отходами открывают возможность комплексного решения двух существенных экологических проблем: захоронения долгоживущих радионуклидов и утилизации десятков миллионов отработанных кинескопов. Разработаны простые методы расчётов коэффициентов дозового накопления для композиционных материалов и проведены испытания образцов новых защитных материалов, применение которых позволяет снизить массу и уменьшить линейные размеры защиты. (ИЯИ РАН)





  1. Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19


База данных защищена авторским правом ©ekollog.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал