научный журнал по физике Ядерная физика ISSN: 0044-0027

ВАРЛАМОВ В.В., МАКАРОВ M.A., ПЕСКОВ Н.Н., СТЕПАНОВ М.Е. — 2015 г.

В дополнение к полученным ранее результатам для изотопов Os с использованием специально введенных объективных критериев достоверности данных о сечениях парциальных фотонейтронных реакций проанализированы экспериментальные данные по фоторасщеплению изотопов Os. Установлено, что сечения реакций ( ), ( ) и ( ) для каждого изотопа по-разному удовлетворяют или, напротив, не удовлетворяют критериям достоверности. Во многих случаях переходные функции множественности — отношения сечений соответствующих парциальных реакций ( ) к сечению реакции выхода нейтронов имеют физически недостоверные по определению значения. Показано, что причиной этого является неоднозначность зависимости значительных систематических погрешностей в экспериментально определенных множественностях нейтронов от их измеряемых кинетических энергий. Проанализирована зависимость этих погрешностей от энергетических спектров нейтронов. Для изотопов Os получены новые оцененные данные по сечениям парциальных и полных фотонейтронных реакций, удовлетворяющие критериям достоверности.

БЕЛЫШЕВ С.С., ДЖИЛАВЯН Л.З., ИШХАНОВ Б.С., КАПИТОНОВ И.М., КУЗНЕЦОВ А.А., ОРЛИН В.Н., СТОПАНИ К.А. — 2015 г.

С помощью -активационной методики исследовано фоторасщепление изотопов титана в области гигантского дипольного резонанса. Использовалось тормозное излучение с верхней границей 55 МэВ. Определены выходы и интегральные сечения фотопротонных реакций на изотопах . Результаты эксперимента сравниваются с расчетами по программе TALYS и комбинированной модели фотонуклонных реакций. Программа TALYS, не учитывающая изоспиновую структуру ГДР, не описывает выход фотопротонных реакций на тяжелых изотопах титана .

КАДМЕНСКИЙ А.Г., ЧЕЧЕНИН Н.Г., ЧУВИЛЬСКАЯ Т.В., ШИРОКОВА А.А. — 2015 г.

Рассматривается фрагментация вольфрама, возникающая в ядерных реакциях под действием космических протонов в электронном оборудовании космических аппаратов. Во многих современных микросхемах с трехмерной слоевой архитектурой вольфрам используется в качестве межуровневой проводящей связи. В рамках предравновесной модели по программам TALYS и EMPIRE-II-19 проведены расчеты таких характеристик фрагментации вольфрама, как сечения упругого и неупругого рассеяния протонов с энергией от 30 до 240 МэВ, выход изотопов и изобар, их энергетические, зарядовые и массовые распределения, а также энергетические спектры отдачи. Показано, что фрагментация вольфрама оказывает существенное влияние на прогнозирование сбоев в электронном оборудовании космических аппаратов.

МАЛЬГИН А.С. — 2015 г.

Для стандартного грунта определены характеристики космогенных нейтронов, такие, как выход, темп образования, поток. Получены зависимости этих величин от глубины стандартного грунта и средней энергии мюонов. Данные характеристики и зависимости для стандартного грунта позволяют просто оценить фон нейтронов, производимый мюонами в подземных лабораториях при различном химическом составе грунта.

АНДРЕЕВ ВАСИЛИЙ В., БЕДНЯКОВ В.А., ПАНКОВ А.А. — 2015 г.

Исследованы потенциальные возможности Большого адронного коллайдера (LHC) по поиску эффектов -смешивания в процессе адронного рождения пар -бозонов. Результаты численного анализа представлены в виде ограничений на угол -смешивания и массу -бозона, которые получены из полулептонного канала распада -бозонов ( или ) при номинальной энергии и интегральной светимости коллайдера ТэВ и фбн . Установлено, что процесс парного рождения -бозонов обладает высокой чувствительностью к углу -смешивания, , позволяющей в зависимости от модели либо улучшить современные ограничения на этот угол, либо воспроизвести их. Показано также, что утроение светимости коллайдера LHC позволит не только улучшить современные ограничения на угол -смешивания для всех рассматриваемых моделей , но и существенно превзойти чувствительность будущего лептонного коллайдера ILC (0.5 ТэВ).

ГЛАВАНАКОВ И.В., КРЕЧЕТОВ Ю.Ф., ТАБАЧЕНКО А.Н. — 2014 г.

Измерен дифференциальный выход реакции O( ) при максимальной энергии фотонов 450 МэВ в области больших импульсов, переданных остаточной ядерной системе. Результаты эксперимента на ядре O, а также ранее измеренное сечение реакции C( ) анализировались в рамках модели, учитывающей примесь изобарных состояний в волновой функции ядра. Получены эмпирические оценки вероятности -изобарных конфигураций в основном состоянии ядер углерода и кислорода в расчете на один нуклон, равные и соответственно.

БУНАКОВ В.Е., КАДМЕНСКИЙ С.Г., ТИТОВА Л.В. — 2014 г.

Показано, что коэффициенты всех -нечетных асимметрий, экспериментально наблюдаемых в сечениях реакций двойного и тройного (с вылетом предразрывных и испарительных третьих частиц) деления неориентированных ядер-мишеней холодными поляризованными нейтронами, согласуются по формам и масштабам величин с коэффициентами аналогичных асимметрий, рассчитанными в рамках квантовой теории деления ядер для -инвариантных гамильтонианов делящихся систем. Продемонстрировано, что возникновение рассматриваемых асимметрий связано с учетом влияния, во-первых, интерференции делительных амплитуд - и -нейтронных резонансов составного поляризованного делящегося ядра, формируемого в указанных реакциях; во-вторых, коллективного вращения данного составного ядра, которое приводит к изменению угловых распределений фрагментов деления и третьих частиц, и, в-третьих, “wriggling” — колебаний рассматриваемого составного ядра в окрестности его точки разрыва на фрагменты деления, вызывающих появление больших и выстроенных спинов указанных фрагментов, что приводит к угловой анизотропии испаряемых из этих фрагментов нейтронов и гамма-квантов. При использовании результатов по экспериментальной проверке принципа детального равновесия, ( )-теоремы и сохранения -инвариантности в сечениях упругого протон-протонного и протон-нейтронного рассеяния проведена оценка возможного вклада -неинвариантных взаимодействий в формирование анализируемых -нечетных асимметрий.

FILIKHIN I., SUSLOV V.M., VLAHOVIC B. — 2014 г.

The He nucleus is considered as the cluster system. The excitation energies of the low-lying levels are calculated using the configuration-space Faddeev equations. The analytical continuation method in a coupling constant is applied for calculation of resonance parameters. The interaction is constructed to reproduce the results of -matrix analysis for -scattering data. A realistic AV14 potential describes the interaction. Additional three-body potential adjusted by the ground state energy of He is used. The energies of the low-lying resonances of He (0 , 0 , 2 ) are reasonably reproduced by the calculations.

BARTEL J., GORPINCHENKO D.V., MAGNER A.G. — 2014 г.

The quasiparticle Landau Fermi-liquid and periodic orbit theories are presented for the semiclassical description of collective excitations in nuclei, which are close to one of the main topics of the fruitful activity of S.T. Belyaev. Density–density response functions are studied at low temperatures within the temperature-dependent collisional Fermi-liquid theory in the relaxation time approximation. The isothermal, isolated (static) and adiabatic susceptibilities for nuclear matter show the ergodicity property. Temperature corrections to the response function, viscosity and thermal conductivity coefficients have been derived, also in the long wave-length (hydrodynamic) limit. The relaxation and correlation functions are obtained through the fluctuation–dissipation theorem and their properties are discussed in connection to the static susceptibilities and ergodicity of the Fermi systems. Transport coefficients, such as nuclear friction and inertia as functions of the temperature for the hydrodynamic (heat-pole and first sound) and Fermi-surface-distortion zero-sound modes are derived within the Fermi-liquid droplet model. They are shown to be in agreement with the semi-microscopical calculations based on the nuclear shell model (SM) for large temperatures. This kinetic approach is extended to the study of the neutron–proton correlations in asymmetric neutron-rich nuclei. The surface symmetry binding-energy constants are presented as functions of the Skyrme-force parameters in the approximation of a sharp-edged proton–neutron asymmetric nucleus and applied to calculations of the isovector giant dipole resonance. The energies, sum rules, and transition densities of these resonances obtained by using analytical expression for these surface constants in terms of the Skyrme-force parameters are in fairly good agreement with the experimental data. An analysis of the experimental data, in particular the specific structure of these resonances in terms of a main, and some satellite peaks, in comparison with our analytical approach and other theoretical semi-microscopical models, might turn out to be of capital importance for a better understanding of the values of the fundamental surface symmetry-energy constant. The semiclassical collective moment of inertia is derived analytically beyond the quantum perturbation approximation of the cranking model for any potential well as a mean field. It is shown that this moment of inertia can be approximated by its rigid-body value for the rotation with a given frequency within the ETF and more general periodic orbit theories in the nearly local long-length approximation. Its semiclassical shell-structure components are derived in terms of the periodic-orbit free-energy shell corrections. An enhancement of the moment of inertia near the symmetry-breaking bifurcation deformations was found. We obtained good agreement between the semiclassical and quantum shell-structure components of the moment of inertia for several critical bifurcation deformations for the completely analytically solved example of the harmonic oscillator mean field.

HASSANAIN M.A., IBRAHEEM AWAD A., MOKAWESH S.M. — 2014 г.

The elastic scattering from various targets over a wide range of energy (120–400 MeV) has been analyzed in the framework of the double-folding (DF) optical model potential. The real DF optical potentials are generated based upon the M3Y and JLM effective nucleon–nucleon interactions. Density-dependent versions, DDM3Y, DDJLM, are also considered. The imaginary part of the optical potential is expressed either in a phenomenological Woods–Saxon form or microscopically using a normalization of the real DF potential. The angular distributions of the elastic scattering differential cross sections using the derived microscopic real potentials revealed successful description of nine sets of data all over the measured angular range. The extracted reaction cross sections have been also investigated.

BELOV P.A., YAKOVLEV S.L. — 2014 г.

We present the further development of the three-particle formalism for differential Faddeev equations. The asymptotic boundary conditions in the hyperspherical adiabatic representation have been constructed. We prove that these conditions are asymptotically equivalent to the standard Merkuriev boundary conditions. With these boundary conditions we have formulated the boundary-value problem for Faddeev equations which has the property that the binary channel and the breakup channel are explicitly orthogonal. The effective numerical scheme for solving the formulated boundary-value problem is given.

AYDIN A., KAPLAN A., SARPUN I.H. — 2014 г.

Double-differential cross sections ( ) have been calculated and analyzed for triton production in proton-induced reactions on Al, Fe, Au, and Pb target nuclei at incident energy of 62 MeV. Calculations of double-differential cross sections have been performed using nuclear models implemented in the TALYS 1.2 code. The calculated results of the double-differential cross sections for triton emission have been compared with the existing experimental data.

REVAI J. — 2014 г.

Neutron spectra from the low-energy reaction were calculated using coupled-channel Faddeev equations. The possibility of tracing the signature of the resonance in the spectra was investigated for four different phenomenological models describing interactions. We found, that while in the direct spectra kinematic effects mask completely the peak corresponding to the resonance, the deviation spectrum method [J. Esmaili et al., Phys. Rev. C 83, 055207 (2011)] is able to eliminate kinematics and differentiate between different models of .

HADI SAYYED A., HASEEB MAHNAZ Q., OLIMOV KH. K. — 2014 г.

The centrality dependences of the experimental rapidity as well as transverse momentum versus rapidity spectra of negative pions were analyzed quantitatively in C and Ta collisions at 4.2 GeV/ per nucleon using fitting the pion spectra by Gaussian distribution function. The experimental results were compared systematically with the predictions of the Quark–Gluon–String Model (QGSM) adapted to intermediate energies.

ERSHOV S.N., VAAGEN J.S., ZHUKOV M.V. — 2014 г.

Bound states and low-lying resonances of the Be one-neutron halo nucleus have been calculated within a two-body cluster model with core excitation. The lowest Be core excited state was considered as a quadrupole vibration. Shallow potentials were applied for neutron–core interaction, preventing motion in Pauli forbidden orbits. A good description of available experimental data including dipole excitations of Be was obtained. For the bound excited state the wave-function component gives the dominant contribution to the structure, which differs from results obtained in cluster models with deep potentials.

SARPUN I.H., UNAL R., YAL?M H.A. — 2014 г.

Level densities are required at excitation energies where discrete level information is not available or incomplete to get a reliable theoretical analysis of cross sections, spectra, and angular distributions. The total reaction cross sections of some lanthanides ( Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Ho, Lu) were calculated using TALYS 1.2 code for gamma-induced reactions through the five level density models in the incident gamma energy range from 5 to 30 MeV. All calculations from the present study were compared with each other and with the experimental data obtained from EXFOR library. The total photo-neutron reaction cross-section values obtained from the model calculations and experimental measurements taken from EXFOR confirm the presence of systematical disagreements reported in the literature, except Ho case where one can see a satisfactory agreement.

FREDERICO T., TOMIO L., TUSNSKI D.S., YAMASHITA M.T. — 2014 г.

Motivated by the possibility of the second energy level (0 ) of C (in a three-alpha model) to turn into an Efimov state, we study a simple non-realistic toy model formed by three bosons interacting by the phenomenological -wave Ali–Bodmer potential plus a Coulomb interaction. An artificial three-body potential was used to create a resonance with energy close to the energy of the 0 of C, 0.38 MeV. The strength of the Coulomb potential is decreased until the energies of the two alpha pairs are zero. The system was placed inside a harmonic trap and a stabilization method has been used to calculate the energies of the resonances. We found that the shielded-Coulomb potential, which keeps the long tail, is not able to produce the Efimov effect. The energy of the three alphas decreases only to 0.19 MeV when the two-body energy crosses the threshold to become bound.

VOLYA A., ZELEVINSKY V. — 2014 г.

Studies of nuclei far from the valley of stability are currently in the center of modern nuclear physics. For such loosely bound systems, the continuum effects are vitally important. We develop the continuum shell model based on an effective non-Hermitian Hamiltonian. This rigorous quantum-mechanical method is powerful for description of open quantum systems unifying their structure and reactions. The formalism is explained and examples of its application are given; the results are in a very good agreement with recent experiments on exotic nuclei. We show also how this approach can be successfully applied to a general problem of a signal transmission through an open quantum system.

KHARB S., SINGH M., SINGH P. — 2014 г.

The effects of electric quadrupole ( 2) and dipole–quadrupole interference ( 1– 2) terms in the Coulomb breakup of C have been investigated within the framework of eikonal approximation. The sensitivity of Coulomb breakup cross section, differential in relative energy and Longitudinal Momentum Distribution (LMD) of core fragments, towards these terms have been examined. A very small (1 of 1) contribution of 2 transition has been predicted in integrated Coulomb breakup cross section. Further it is also found that the inclusion of 2 and 1– 2 terms introduces a small asymmetry in the peak of relative energy spectrum and also increases the peak height of the spectrum. The contribution of dipole–quadrupole interference terms is clearly shown in LMD, as it introduces an asymmetry in the shape of LMD and enhances the matching between the data and predictions.

CLARK J.W., KHODEL V.A., SHAGINYAN V.R., ZVEREV M.V. — 2014 г.

The nature of pairing correlations in neutron matter is re-examined. Working within the conventional approximation in which the pairing interaction is provided by a realistic bare potential fitted to scattering data, it is demonstrated that the standard BCS theory fails in regions of neutron number density, where the pairing constant , depending crucially on density, has a non-BCS negative sign. We are led to propose a non-BCS scenario for pairing phenomena in neutron matter that involves the formation of a hidden dineutron state. In low-density neutron matter, where the pairing constant has the standard BCS sign, two phases organized by pairing correlations are possible and compete energetically: a conventional BCS phase and a dineutron phase. In dense neutron matter, where changes sign, only the dineutron phase survives and exists until the critical density for termination of pairing correlations is reached at approximately twice the neutron density in heavy atomic nuclei.