Экспериментальные исследования множественности нейтронов, испускаемых из отдельных осколков с фиксированной массой и кинетической энергией, при спонтанном делении 244,248Cm и 252Cf тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ наук ПЕТЕРБУРГСКИЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ ИМ. Б.П. КОНСТАНТИНОВА

УДК539.173 На правах рукописи

Воробьёв Александр Сергеевич

Экспериментальные исследования множественности нейтронов, испускаемых из отдельных осколков с фиксированной массой и кинетической энергией,

244,248^, 252/-Ч»

при спонтанном делении Ст и Cf

01.04.16 - физика атомного ядра и элементарных частиц

Гатчина 2004

Работа выполнена в Отделении нейтронной физики Петербургского института ядерной физики им. Б. П. Константинова РАН.

Научные руководители:

доктор физико-математических наук, профессор Г. А. Петров,

кандидат физико-математических наук, О. А. Щербаков.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук А. А. Говердовский,

кандидат физико-математических наук Л. В. Драпчинский.

Ведущая организация:

Лаборатория нейтронной физики Объединённого института ядерных исследований.

Защита состоится "_"_2004 г. в "_" час.

на заседании диссертационного совета Д-002.115.01 при Петербургском институте ядерной физики им. Б. П. Константинова РАН по адресу: 188300, г. Гатчина Ленинградской области, ПИЯФ РАН.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ПИЯФ РАН.

Автореферат разослан «___»__2004г.

Учёный секретарь диссертационного совета

2005-4 12330

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации

В силу того, что распределения множественности нейтронов, испущенных каждым из осколков деления, несут информацию о распределении энергии возбуждения между осколками, одним из наиболее эффективных способов исследования движения делящейся системы вблизи точки разрыва является изучение энергетических и массовых распределений осколков при фиксированном числе нейтронов. Имеющиеся в настоящее время экспериментальные данные относятся большей частью к измерениям средних значений числа испущенных нейтронов < > и зависимости < > от массы осколка и полной кинетической энергии осколков для ряда актинидных ядер.

Полная информация о распределениях множественности нейтронов деления, испущенных конкретными осколками, получена лишь для случаев спонтанного деления ^О, и в какой-то мере (а именно, о распределениях полного числа нейтронов деления,

\ 244 246а-Ч

испущенного парой осколков) для спонтанного деления ядер ' Сш,

25б,257рт

и Отсутствие систематических данных о

множественности нейтронов для широкого диапазона делящихся ядер и энергий возбуждения не позволяет пока воссоздать целостную картину динамики процесса деления вблизи "точки разрыва".

Особый интерес представляет информация о событиях деления с близкой к нулю внутренней энергией возбуждения делящейся системы, когда проявляются эффекты, определяемые особенностями поверхности потенциальной энергии в точке разрыва. К таким эффектам относятся холодное истинное и компактное деления, холодное деформированное деление, холодное форм-асимметричное деление. Смысл терминов холодного истинного и компактного делений заключается в наблюдении событий, не сопровождающихся эмиссией мгновенных нейтронов , так как кинетическая энергия осколков исчерпывает всю (холодное истинное деление) или практически всю энергию реакции О (холодное компактное деление). При низкой суммарной кинетической энергии осколков реализуется холодное деформированное деление (у1а1 ¿6). Для холодных конфигураций, упомянутых выше, температура делящегося ядра в точке разрыва оказывается такой низкой, что выход зарядово-чё'тных осколков превалирует и в массовом распределении осколков проявляется тонкая структура с периодичностью 5 массовых единиц (например, [1,2]).

РОС. НАЦИОНАЛЬНА«! БИБЛИОТЕКА I

СЛтИКг Л А

Цель работы

Основной целью экспериментальных исследований, выполненных в рамках данной диссертационной работы, являлось изучение двумерных распределений множественности нейтронов, испущенных из осколков определённой массы и кинетической энергии, Р( Уц Ун), при спонтанном делении 252Cf и 244' 248Ст. Для выполнения этой задачи необходимо было:

1. Модернизировать нейтронный детектор, состоящий из двух больших жидких сцинтилляционных счётчиков нейтронов с введённым гадолинием [3], и создать современную систему регистрации и предварительной обработки экспериментальных данных.

2. Провести измерения распределений множественности нейтронов спонтанного деления М8Сш и 244Сш.

3. Восстановить из измеренных распределений множественности нейтронов деления, как сами исходные распределения множественности нейтронов, так и их основные характеристики (средние, дисперсии и ковариации).

4. Провести анализ восстановленных распределений множественности нейтронов деления с целью изучения основных особенностей и механизма формирования осколков по массам и энергиям возбуждения.

Научная новизна и практическая ценность работы Для каждого конкретного акта спонтанного деления 252Cf и впервые для 244Сш и 248Сш с использованием единой методики были проведены измерения числа нейтронов, испущенных каждым из двух дополнительных осколков деления, вместе с их кинетическими энергиями. Из полученных распределений путём решения "некорректно поставленной" обратной задачи были восстановлены истинные двумерные распределения множественности нейтронов деления.

Впервые для и 248Ст были получены распределения

осколков по массам и кинетическим энергиям для фиксированных пар чисел нейтронов, испущенных дополнительными осколками.

Впервые в массовых распределениях осколков "холодного компактного" (уш = 0) деления

244Ст и был обнаружен

повышенный выход в областях масс, соответствующих положению нейтронных оболочек; N = 644-68 (/? = 0,55), N = 82-г84 09 = 0,1) и

N = 86 4-90 (/5=0,65). При этом установлено, что средняя внутренняя энергии возбуждения осколков не менее 5 4-7 МэВ.

В массовых распределениях сильнодеформированных осколков деления и наблюдена тонкая структура с периодом

около 5 а.е.м., проявление которой усиливается с ростом асимметрии деформации осколков. Это полностью подтверждает аналогичный эффект, наблюдённый ранее в спонтанном делении 252СГ [ 1 ].

Анализ восстановленных распределений обнаружил антикорреляцию между числом испущенных нейтронов V,,,, и полной энергией, уносимой у - квантами деления.

Полученные распределения множественности нейтронов деления представляют значительный практический интерес, так как они необходимы как при конструировании реакторов, так и при решении задачи дожигания актинидов в рамках проблемы трансмутации. В

244л

частности, хорошо известно, что нейтроны спонтанного деления дают основной вклад в нейтронное излучение отработанного топлива. По тем же причинам эти данные необходимы для развития методов неразрушающего контроля, используемых на атомных электростанциях в бассейнах выдержки и на заводах по переработке топлива.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту:

1. Модернизированная экспериментальная установка и усовершенствованная методика экспериментальных исследований множественности нейтронов, испускаемых из отдельных осколков с фиксированной массой и кинетической энергией, при спонтанном делении.

2. Впервые полученные распределения осколков по массам и кинетическим энергиям для фиксированных пар чисел нейтронов,

244,248/ч 252/-1Г

испущенных при спонтанном делении в сравнении с

3. Основные результаты анализа экспериментальных данных, в том числе:

- Подтверждение существования антикорреляции между числом нейтронов, испущенных парными осколками.

- Впервые обнаруженный в массовых распределениях осколков "холодного компактного" деления (ую,=0) М8Ст и 244Ст повышенный выход в областях масс, соответствующих положению нейтронных оболочек; N = 64^-68 (/?» 0,55), ЛГ= 82Н-84 (^ = 0,1) и

. Вывод об. определяющей роли нейтронных оболочек в формировании осколков по массам при средней внутренней энергии возбуждения осколков для случаев без нейтронной эмиссии не менее 5 - 7 МэВ.

- Впервые обнаруженная в массовых распределениях сильнодеформированных осколков деления и тонкая структура с периодом около 5 а.е.м., проявление которой усиливается с ростом асимметрии деформации осколков

- Обнаружена антикорреляция между числом испущенных нейтронов v,„, и полной энергией, уносимой у - квантами деления из осколков.

Апробация работы

Основные результаты работы представлены на 7 всероссийских и 6 международных конференциях.

Объём диссертации

Диссертация изложена на 103 страницах, состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы (123 наименования). В диссертации содержится 5 таблиц и 27 рисунков.

Публикация полученных результатов

Основные результаты, представленные в диссертации, опубликованы в следующих работах:

1. Shpakov V.I., Dushin V.N., Kalinin VA, Petrov B.F., Jakovlev V.A., Vorobyev A.S., Laptev A.B., Petrov G.A., Pleva Yu.S., Shcherbakov O.A., Sokolov V.E., Hambsch F.-J., "Experimental Study of Correlation between Fission Neutron Multiplicity, Mass and Kinetic Energy of Fission Fragments from Spontaneous Fission of S2Cf, 244Cm and 248Cm "// In Proceedings of the Second International Conference "Fission and Properties of Neutron-Rich Nuclei", St. Andrews, Scotland, June28-July 3, 1999, ed. Hamilton J.H., Phillips W.R., Carter H.K., published by World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd, 2000, p.227-230.

2. Kalinin V.A., Dushin V.N., Petrov B.F., Jakovlev V.A., Vorobyev A.S., Laptev A.B., Petrov G.A., Pleva Yu.S., Shcherbakov O.A., Sokolov V.E., Hambsch F.-J., "Mass, Kinetic Energy and Neutron Emission of Fission Fragments in Spontaneous Fission of 252Cf, 244Cm and 248Cm"// In Proceedings of the "Seminar on Fission Pont D'Oye IV", Castle of Pont d' Oye, Habay-la-Neuve, Belgium, 5-8 Oct, 1999, ed. Wagemans C, Serot O., D'hondt P., published by World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd, 2000, p.33-42.

3. Kalinin V., Dushin V., Hambsch F.-J., Jakovlev V., Kraev I., Laptev A., Petrov В., Petrov G., Pleva Yu., Shcherbakov O., Sokolov V., Vorobyev A., "Measurement of Prompt Neutron-Multiplicity Distribution in Correlation with Mass-Energy Distribution of Fission Fragments in Spontaneous Fission ofS2Cf, 244Cm and 248Cm". J. Nucl. Sci. and Tech., Suppl. 2, v. 1, 2002, p. 250-253.

4. Vorobyev A., Dushin V., Hambsch F.-J., Jakovlev V., Kalinin V., Kraev I., Laptev A., Petrov В., Petrov G., Pleva Yu., Shcherbakov O., Sokolov V., "Methodology of a Study of Correlations between Neutron Multiplicity, Mass and Kinetic Energy of Fission Fragments". J. Nucl.

Sci. and Tech., Suppl. 2, v. 1, 2002, p. 630-633.

5. Kalinin V.A., Dushin V.N., Petrov B.F., Jakovlev V.A., Vorobyev A.S., Laptev A.B., Petrov G.A., Pleva Yu.S., Shcherbakov O.A., Sokolov V.E., Hambsch F.-J., "Mass and Energy Dependencies of Neutron Multiplicity Distribution Moments for Spontaneous Fission of 252Cf, 244Cm and

Cm"// In book "VIII International Seminar on Interaction of Neutrons with Nuclei "Neutron Spectroscopy, Nuclear Structure, Related Topics", ISINN-8, Dubna, May 17-20, 2000. Dubna, JINR, E3-2000-192, 2000, p. 261-267.

6. Vorobyev A.S., Dushin V.N., Hambsch F.-J., Jakovlev V.A., Kalinin V.A., Kraevl.S., Laptev A.B., Petrov B.F., Petrov G.A., Pleva Yu.S., Shcherbakov O.A., Sokolov V.E., "Correlation between Fission Neutron Multiplicity, Mass and Kinetic Energy of Fission Fragments for Spontaneous Fission of 252Cf, 244Cm and 248Cm"// In book "IX International Seminar on Interaction of Neutrons with Nuclei "Neutron Spectroscopy, Nuclear Structure, Related Topics", ISINN-9, Dubna, May 23-26,2001. Dubna, JINR, E3-2001-192, 2001, p. 276-287.

7. Vorobyev A.S., Dushin V.N., Hambsch F.-J., Jakovlev V.A., KalininV.A., Kraevl.S., Laptev A.B., Petrov B.F., Petrov G.A., Pleva Yu.S., Shcherbakov O.A., Sokolov V.E., "Fission Neutron Multiplicity for Spontaneous Fission of 252Cf, 244Cm and 248Crn// In book "IX International Seminar on Interaction of Neutrons with Nuclei "Neutron Spectroscopy, Nuclear Structure, Related Topics", ISINN-9, Dubna, May 23-26, 2001. Dubna, JINR, E3-2001-192, 2001, p. 288-295.

8. Kalinin V.A., Dushin V.N., Petrov B.F., Jakovlev V.A., Vorobyev A.S., Kraevl.S., LaptevA.B., Petrov G.A., Pleva Yu.S., ShcherbakovO.A., Sokolov V.E., Hambsch F.-J., "On Fission Fragment De-Excitation at Scission Point"// In Proceedings of the 51 International Conference on "Dynamical Aspects of Nuclear Fission", Casta-Papiernicka, Slovak Republic, 23-27 October, 2001, ed. Kliman J., Itkis M.G., Gmuca S., published by World Scientific Publishing Co'. Pte. Ltd, 2002, p.252-263.

9. Kalinin V.A., Dushin V.N., Petrov B.F., Jakovlev V.A., Vorobyev A.S., Laptev A.B., Shcherbakov O.A., Hambsch F.-J., "Fission Fragment Deformation and Dynamical Effects in Spontaneous Fission of 252Cf and 248Cm"// In Proceedings of the Third International Conference "Fission and Properties of Neutron-Rich Nuclei", Sanibel Island, Florida, USA, 3 - 9 November, 2002, ed. Hamilton J.H., Ramayya A. V., Carter H.K., published by World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd, 2003, p.466-471.

10. Vorobyev A.S., Laptev A.B., Shcherbakov O.A., Kalinin V.A., Dushin V.N., Petrov B.F., Jakovlev V.A., Hambsch F.-J., "Investigation

of Neutron Multiplicity Distributions in Separate Reaction Channels Using Gadolinium Loaded Liquid Scintillation Counters"// In Proceedings of the Third International Conference "Fission and Properties of Neutron-Rich Nuclei", Sanibel Island, Florida, USA, 3-9 November, 2002, ed. Hamilton J.H., Ramayya A. V., Carter H.K., published by World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd, 2003, p.460-465.

11. Kalinin V.A., Dushin V.N., Jakovlev V.A., Petrov B.F., Vorobyev A.S., Laptev A.B., Shcherbakov OA, Hambsch F.-J., "Observation of the Structures in the Mass-TKE Distributions of Fission Fragments in Spontaneous Fission"// In Proceedings of the "Seminar on Fission Pont D'Oye V", Castle of Pont d' Oye, Habay-la-Neuve, Belgium, 16-19 Sept., 2003, ed. Wagemans C, Serot O., D'hondt P., published by World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd, 2004, p.73-82.

12. Dushin V. N., Hambsch F.-J., Jakovlev V. A., Kalinin V. A., Kraev I. S., Laptev А. В., Nikolaev D. V., Petrov B. F., Petrov G. A., Petrova V. A., Pleva Y. S., Scherbakov O. A., Shpakov V. I., Sokolov V. E., Vorobyev A. S., Zavarukhina T. A., "Facility for Neutron Multiplicity Measurements in Fission". Nucl. Inst. andMeth. A 516,539-553 (2004).

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель работы и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе диссертации основное внимание уделено некоторым аспектам процесса формирования массовых и энергетических распределений осколков в бинарном делении.

Раздел 1.1. помимо краткого рассмотрения энергетики процесса деления, содержит краткое описание теоретических моделей, которые наиболее часто используются при трактовке получаемых в эксперименте распределений осколков по массам, зарядам и энергиям возбуждения.

В разделе 1.2 дан обзор существующих методов исследования множественности нейтронов деления, испускаемых из отдельных осколков, и имеющихся в литературе экспериментальных данных. В частности, продемонстрировано, что на сегодняшний день наиболее детальная информация о распределении полной энергии возбуждения между осколками деления может быть получена только из экспериментов, в результате которых определяется распределение

множественности нейтронов, испущенных парными осколками. Также отмечено, что эксперименты подобного рода связаны со значительными экспериментальными и методическими трудностями и не всегда согласуются друг с другом.

В разделе 1 3 описана постановка задачи и обоснование методики измерения множественности нейтронов, испускаемых из осколков определённой массы и кинетической энергии, использовавшейся в данной работе.

Во второй главе представлено описание экспериментальной установки, электронной аппаратуры, системы сбора и предварительной обработки экспериментальных данных. Здесь же изложены методики измерений полного числа нейтронов на акт деления геометрия, полная эффективность регистрации -70%) и нейтронов из каждого конкретного осколка (2х2тс-геометрия, эффективность регистрации -55%).

Раздел 2 1 содержит краткое описание принципов регистрации множественности нейтронов из конкретных осколков. На рисунке 1 представлены основные узлы установки. Нейтроны регистрировались при помощи двух больших жидкостных сцинтилляционных счетчиков нейтронов на основе гадолиния (БЖСН). Для уменьшения взаимного влияния баков в 2х2 -геометрии между БЖСН размещалась защита из железа (толщиной 16 см) с центральной свинцовой вставкой (толщиной 10 см). Осколки деления регистрировались при помощи двойной проточной ионизационной камеры с сетками Фриша (ИК).

В разделе 2 2 показано общее устройство ионизационной камеры и изложены основные принципы работы с ней.

Рисунок 1. Схематическое изображение основных узлов установки

В данной работе, для того чтобы эффективность регистрации БЖСН имела максимальную величину, осколки деления коллимировались в одну из половин ИК (коллимированная половина) через последовательность цилиндрических отверстий с диаметром 0,6 мм и общей площадью 3 см2, просверленных в общем катоде камеры в гексагональном порядке.

Во время измерений с источником 244Cm, имеющим большую а - активность (~108 1/с), чтобы уменьшить число наложений, был применён дополнительный коробчатый коллиматор из пластика, который размещался в непосредственной близости от делящегося слоя в неколлимированной половине камеры.

Раздел 2.3 содержит краткое описание принципов регистрации нейтронов деления посредством БЖСН. Конструкция и основные характеристики используемого в данной работе нейтронного детектора также приводятся. На рисунке 2 приведены некоторые из основных характеристик нейтронного детектора.

Рисунок 2. Слева представлена измеренная вероятность захвата нейтронов деления в БЖСН в зависимости от времени, прошедшего с момента деления (в качестве источника нейтронов использовался источник 252Cf). Справа - вероятность регистрации нейтрона в БЖСН (2x2 71- геометрия) в зависимости от направления импульса осколка деления: по направлению к БЖСН - темные кружки, в противоположную сторону - светлые кружки.

В разделе 2.4 описываются радиоэлектронная часть экспериментальной установки, методика проведения эксперимента и процедура предварительной обработки информации.

Регистрация нейтронов осуществлялась в течение 20 мкс через 300 ^ после акта деления. Признаком того, что такое деление произошло, являлось совпадение импульсов от осколков деления с двух половин ионизационной камеры. Фон измерялся в ходе эксперимента также в течение 20 мкс временного интервала, который задавался от генератора.

Третья глава посвящена обработке экспериментальных данных. Первичная обработка данных заключалась в сортировке накопленных событий. На этом этапе события, имеющие признак наложений (во время измерительного интервала произошло, по крайней мере, два события деления), отбрасывались.

Далее, раздел 3.1, осуществлялся пособытийный переход от измеренных амплитуд импульсов осколков к массам т* и полным кинетическим энергиям осколков ТКЕ* до вылета нейтронов.

В дальнейшем, разделы 3.2-3.3, для каждой m*-ТКЕ* ячейки были получены как основные моменты распределений множественности нейтронов деления (средние, дисперсии и ковариации), так и сами эти распределения, исправленные на мёртвое время, фон и эффективность нейтронного детектора. Для восстановления распределений нейтронной множественности использовался метод [3, 4] статистической регуляризации с введением априорной информации о моментах восстанавливаемых распределений.

В четвёртой главе приведены полученные результаты обработки измерений распределений множественности нейтронов деления. В итоге анализа делается вывод о том, что проведённые измерения и способ восстановления исходных нейтронных распределений, реализованный в данной работе, позволяют достаточно корректно воссоздавать распределения нейтронов из осколков определённой массы и энергии.

В разделе 4.1 продемонстрировано, что полученные в данной работе массово-энергетические распределения осколков деления и такие их основные характеристики, как среднее значение и дисперсия, усреднённые по всему массовому или энергетическому распределениям осколков, в пределах экспериментальных ошибок хорошо согласуются с известными данными (таблица 1).

Таблица 1. Основные характеристики массово-энергетических распределений осколков деления

Данная работа Средневзвешенное по имеющимся в литературе данным

252а 248Ст 244Ст 2Па 248Ст 244Ст

<ть*> 108,4±0,2 10б,8±0,2 104,6±0,4 108,5±0,1 107,0±0,1 104,6±0,1

сг(пц*) 7,0±0,1 6,6±0,1 7,2±0,3 7,0±0,1 6,7±0,1 6,2±0,3

<ТКЕ*> 184,9±0,6 180,9±0,6 183,5±1,2 185,5±0,4 182,1±0,4 184,9±0,7

ст (ТКЕ*) 10,8±0,2 9,8±0,1 10,9±0,3 11,9±0,6 11,0±0,б 11,7±0,8

В 244^

случае спонтанного деления Ст заметно некоторое ухудшение как массового, так и энергетического разрешений, что было связанно с необходимостью введения дополнительного коллиматора осколков из непроводящего материала для частичной компенсации высокой а - активности мишени.

В разделе 4.2 демонстрируется корректность использованной в данной работе процедуры восстановления распределений мгновенных нейтронов деления из измеренных распределений. Для наглядности в таблице 2 и на рисунках 3,4 представлены результаты диссертационной работы, из анализа которых видно хорошее согласие данных, полученных автором в 4тг - и 2x2л-геометриях (рисунокЗ), с результатами, полученными другими экспериментальными группами (рисунок 4).

Таблица 2. Распределение полной множественности нейтронов на акт деления

V,»/ Распределение вероятности испускания \т нейтронов,

М8Ст 244Сш

Данная работа [4] Данная работа [4] Данная работа [4]

0 0,0023 ±0,0004 0,0022 0,0061 ±0,0006 0,0067 0,0175 ±0,0024 0,0150

1 0,0290 ±0,0018 0,0256 0,0608 ±0,0024 0,0597 0,1121 ±0,0082 0,1162

2 0,1230 ±0,0044 0,1254 0,2272 ±0,0039 0,2206 0,2996 ±0,0070 0,2998

3 0,2719 ±0,0038 0,2743 0,3460 ±0,0043 0,3509 0,3387 ±0,0060 0,3332

4 0,3052 ±0,0024 0,3052 0,2476 ±0,0030 0,2544 0,1768 ±0,0064 0,1838

5 0,1867 ±0,0040 0,1852 0,0906 ±0,0022 0,0893 0,0473 ±0,0086 0,0430

6 0,0654 ±0,0024 0,0661 0,0190 ±0,0007 0,0167 0,0072 ±0,0040 0,0088

7 0,0139 ±0,0008 0,0141 0,0024 ±0,0002 0,0017 0,0007 ±0,0005 0,0003

8 0,0021 ±0,0002 0,0019 0,0002 ±0,0001 0,0074 0,0001 ±0,0002 <0,0001

9 0,0005 ±0,0001 <0,0001 <0,0001 ±0,0000 <0,0001 <0,0001

3,756 ±0,031 3,757 3,130 ±0,023 3,13 2,720 ±0,061 2,72

1,623 ±0,026 1,59 1,336 ±0,017 1,29 1,272 ±0,071 1,26

Рисунок 3. Сравнение массовых распределений осколков деления 252СГ до испускания мгновенных нейтронов, полученных в 4п - геометрии (непрерывная линия с открытыми кружками) и 2х2л - геометрии (непрерывная линия с закрашенными кружками) для случая, когда в процессе деления испустилось а) ноль нейтронов (у^ = 0) и б) семь нейтронов = 7), соответственно. Указанные ошибки есть сумма ошибок процедуры восстановления и ошибок, обусловленных неидентичностью двух половин, как детектора осколков деления, так и нейтронного счетчика.

Рисунок 4. Сравнение массовых распределений осколков деления до испускания

мгновенных нейтронов, полученных разными экспериментальными группами [1, 5] для случая, когда в процессе деления испустилось а) из легкого осколка - два, а из тяжёлого -ноль нейтронов (уа 1\н=2/0) и б) из лёгкого осколка - три, а из тяжёлого - ноль нейтронов (у/. /1>н=3/0), соответственно. Результаты данной работы получены в 2х2 - геометрии. Указанные ошибки есть сумма ошибок процедуры восстановления и ошибок, обусловленных неидентичностью двух половин, как детектора осколков деления, так и нейтронного счётчика.

Пятая глава посвящена анализу результатов обработки экспериментальных данных диссертационной работы.

В разделах 5.1 — 5.2 исследованы зависимости пяти первых моментов распределений множественности нейтронов, испущенных дополнительными осколками, от массы и кинетической энергии осколков.

Установлено, что зависимость соу(у1, Уц)(ТКЕ*) носит универсальный характер для всех трёх исследованных ядер. При этом вид зависимости совпадает с зависимостью локального зарядового чётно-нечётного эффекта от ТКЕ*, полученной в работе [6]. С увеличением массового отношения осколков деления значение остается отрицательным и увеличивается по абсолютной

величине.

Данное обстоятельство является, скорее всего, экспериментальным доказательством того, что было установлено раннее теоретически в рамках модели жидкой капли [7]. А именно, абсолютная величина коэффициента корреляции между энергиями деформации осколков деления пропорциональна величине внутренней энергии возбуждения делящегося ядра, а знак определяется характером колебаний делящегося ядра (симметричные или ассиметричные).

Раздел 5.3 посвящен рассмотрению событий деления при фиксированном полном числе испущенных нейтронов V,,,,. Особое внимание уделено событиям деления без эмиссии нейтронов. На рисунке 5 представлены массовые распределения, сформированные из таких событий.

т*,ае.м. т*. а.ем.

Рисунок 5. Сравнение массовых распределений осколков деления И ^Ст до

испускания мгновенных нейтронов для случая, когда в процессе деления испустилось ноль нейтронов (у(о/=0). Указанные ошибки есть сумма ошибок процедуры восстановления и ошибок, обусловленных неидентичностью двух половин, как детектора осколков деления, так и нейтронного счетчика

В представленных массовых распределениях осколков "холодного компактного" деления для трёх исследуемых изотопов заметен повышенный выход в областях масс, соответствующих положению нейтронных оболочек: 64-68 0? « 0,55), Л'= 82+84 (/9« 0,1) и Ы=* 86-=-90 (/?» 0,65) [8]: При этом средняя полная энергия возбуждения осколков составляет величину порядка ЮМэВ. Если принять во внимание, что энергия деформации основного состояния около 3 + 5 МэВ [9], то можно сделать вывод об определяющей роли нейтронных оболочек в формировании осколков по массам, а также оценить среднюю внутреннюю энергию возбуждения осколков (не менее 5 +7 МэВ).

В разделе 5.4 рассматриваются события деления, для которых осколки деления характеризуются наибольшей энергией возбуждения (в качестве примера взяты события, для которых vм = 6). В данном случае с ростом асимметрии деформации в массовых распределениях осколков начинает сильнее проявляться тонкая структура с периодом около 5 а.е.м.. Подобный эффект наблюдался ранее [1] только для 252СГ и, по мнению авторов, свидетельствовал о существовании сильнодеформированных "холодных" конфигураций делящейся системы в "точке разрыва".

В разделе 5.5 рассмотрены зависимости основных членов энергетического баланса от массы осколка деления и от полного числа испущенных нейтронов уы (полной энергии возбуждения).

Оказалось, что определённая из экспериментальных данных средняя энергия, необходимая на испускание одного нейтрона не зависит от числа испущенных нейтронов и составляет величину 6,9 ± 0,6 МэВ, 6,6 ± 0,6 МэВ и 7,1 ± 1,2 МэВ для делящихся ядер 2520", 248Ст и 244Ст, соответственно. Такое поведение 5„(ум), вероятнее всего, связано как со слабым изменением зарядовой плотности, так и с незначительным уменьшением средней кинетической энергии нейтрона <Т]п> (порядка 0,07 ± 0,03 МэВ/нейтрон) с увеличением энергии возбуждения делящегося ядра.

Также было установлено что для исследованных ядер 248Сш и Ст средняя полная энергия - квантов из осколков деления

составляет величину 7,2 ±0,6 МэВ, 6,4 ±0,6 МэВ и 6,9 ±1,2 МэВ, соответственно. При этом слабо зависит от массы осколка,

увеличиваясь только в околосимметричной области, и уменьшается в среднем на 0,27 ± 0,05 МэВ, 0,35 ±0,05 МэВ и 0,26 ±0,07 МэВ с увеличением числа испущенных нейтронов на единицу.

В разделе 5.6 приведён расчёт параметров распределения энергии возбуждения дополнительных осколков деления (среднее и дисперсия) с использованием данных диссертационной работы (смотри таблицу 3).

Таблица 3. Основные характеристики энергии возбуждения осколков деления

т* <Е,*> <Е2*> о\Е,*) С\Е2*) ТКЕ* оаи

252С{

96 13,8 ±0,5 19,4 ±0,5 49 ±6 57 ±7 174 ±2 207 ±2 207

100 14,0 17,7 52 51 178 210 211

104 15,5 15,8 52 45 182 213 213

108 18,2 14,1 50 38 185 218 217

112 22,7 12,1 48 32 188 223 222

116 24,6 10,8 56 39 191 227 228

120 25,1 8,2 68 58 194 227 232

123 24,3 9,6 69 87 192 226 233

125 20,7 16,4 102 112 187 224 233

Ст

96 11,9 14,7 44 54 171 197 197

100 12,9 11,9 46 54 176 200 200

104 14,1 11,4 44 48 179 204 204

108 17,2 10,2 44 41 182 209 209

112 20,4 8,5 50 36 185 214 215

116 19,6 6,5 58 25 190 216 219

118 19,4 5,3 60 21 190 215 220

120 21,1 4,7 72 27 188 214 219

123 19,0 13,2 92 97 177 210 218

244Ст

96 12,8 ±1 13,4 ±2 44 47 176 ±4 202 ±5 200

100 13,5 12,0 46 40 181 206 205

104 15,3 10,5 49 28 184 210 210

108 16,4 9,6 49 36 187 213 215

112 17,8 8,2 49 34 188 214 218

116 18,5 7,2 61 38 187 213 219

118 17,5 8,5 71 51 186 212 217

119 16,6 9,7 83 80 184 211 219

121 15,1 12,3 112 121 182 210 216

Qtalf" - максимальное значение энергии реакции Q [10], сглаженное, для того чтобы избавиться от массового четно-нечётного эффекта.

В заключении кратко сформулированы основные результаты данной диссертационной работы и выделены результаты, полученные впервые. 1. С использованием единой методики впервые выполнены сравнительные измерения множественности нейтронов, испущенных

осколками спонтанного деления 244Ст, 248Ст и 252СГ с известными массами и кинетическими энергиями.

2. Из измеренных распределений восстановлены истинные двумерные распределения множественности нейтронов деления. В результате для фиксированных пар чисел испущенных нейтронов были получены распределения осколков по массам и кинетическим

244> 248 ^

энергиям при спонтанном делении Ст и С1.

3. В результате анализа восстановленных распределений множественности нейтронов обнаружена антикорреляция между числом нейтронов, испущенных парными осколками, для всех исследованных ядер, которая, по-видимому, связана с преобладанием асимметричных флуктуации деформации осколков в "точке разрыва" и характеризует внутреннюю энергию возбуждения делящегося ядра.

4. В массовых распределениях осколков "холодного компактного" деления ( = 0) для трёх исследуемых изотопов обнаружен повышенный выход в областях масс, соответствующих нейтронным оболочкам; ЛГ= 64-68 08 « 0,55), Ы= 82-84 (/9я 0,1) и Ы— 86-90 О? и 0,65). При этом средняя полная энергия возбуждения осколков составляет величину порядка ЮМэВ при энергии деформации основного состояния около 3 + 5 МэВ. Исходя из этого, сделан вывод об определяющей роли нейтронных оболочек в формировании осколков по массам при средней внутренней энергии возбуждения (для случаев у1о1 = 0) не менее 5 + 7 МэВ.

5. В массовых распределениях сильнодеформированных осколков деления (уш ^ 6) для 252СГ и впервые для 248Ст и 244Ст обнаружена тонкая структура с периодом около 5 а.е.м, проявление которой усиливается с ростом асимметрии деформации осколков

и, вероятно, является свидетельством существования сильно-деформированных "холодных" конфигураций делящейся системы в "точке разрыва".

6. Анализ восстановленных распределений множественности нейтронов обнаружил антикорреляцию между числом испущенных нейтронов

и полной энергией,уносимой -квантами деления . С

увеличением числа испущенных нейтронов на единицу уменьшается в среднем на 0,27 ± 0,05 МэВ, 0,35 ± 0,05 МэВ и 0,26 ±0,07 МэВ для ^О", 248Ст и 244Ст, соответственно. Обнаруженная антикорреляция, по-видимому, является проявлением и - у - конкуренции, обусловленной наличием у осколков углового момента « 6—8 й.

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Alkhazov I.D., Kuznetsov AV., Shpakov V.I., "Formation of Fragment Mass Distributions in Spontaneous Fission of 252Cf. Preprint RI-225 of the V. G. Khlopin Radium Institute, Moscow - Atominform (1991).

2. Marten H., "Cold Scission Configurations and Odd-Even Effects in Nuclear Fission" // In Proceedings of the "Seminar on Fission Pont D'Oye II", Castle of Pont d' Oye, Habay-la-Neuve, Belgium, 23-25 October, 1991, ed. Wagemans C, p. 15-23 (1991).

3. Alkhazov I.D., Kuznetsov A.V., Kovalenko S.S., Petrov B.F., Shpakov V.I, "EVA" Facility for Correlation Investigation of Spontaneous Fission". Preprint RI-226 of the V. G. Khlopin Radium Institute, Moscow - Atominform (1991).

4. Holden N.E. and Zuker M.S., "Prompt Neutron Multiplicities for the Transplutonium Nuclides" //In Proceedings of International Conference "Nuclear Data for Basic and Applied Science", Santa Fe, New Mexico, 13-17 May, 1985, ed. Young P.G.etal., p.1631-1634 (1986).

5. During Ingo, "Ungewohnliche Moden der Spontanspaltung von 252Cf. Dissertation, Technischen Universitat Dresden, 1993.

6. Kaufmann J., Mollenkopf W., Gonnenwein F., Geltenbort P., Oed A., "Cold Deformed Fission in 232U(nf) and 239Pu(n,f)". Z. Phys. A341, 319-326(1992).

7. Nix J. R., Swiatecki W. J., "Studies in the Liquid - Drop Theory of Nuclear Fission". Nucl. Phys. 71,1-94 (1965).

8. Wilkins B.D., Steinberg E.P., Chasman R.R., "Scission-Point Model of Nuclear Fission Based on Deformed-Shell Effects". Phys. Rev. C14, 1832-1863 (1976).

9. Floresky A., Sandulescu A., Coiaca C, and Greiner W., "Mass and Charge Yield Calculations for Cold Fragmentation of Actinide Nuclei". Journal of Physics G19, 669-683 (1993).

10. Audi G., Wapstra A. H., "The 1995 Update to the Atomic Mass Evaluation". Nucl. Phys. A595,409-480 (1995).

Отпечатано в типографии ПИЯФ РАН 188300, Гатчина Ленинградской обл., Орлова роща Зак. 235, тир. 100, уч.-изд. л. 1,1; 25.06.2004 г.

#14 3 70

РНБ Русский фонд

2005-4 12330

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. НЕКОТОРЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ О ДЕЛЕНИИ ЯДЕР ПРИ МАЛЫХ ЭНЕРГИЯХ ВОЗБУЖДЕНИЯ.

1.1 Общие представления о процессе деления.

1.1.1 Потенциально-энергетическая поверхность (Статика). щ 1.1.2 Формирование массовых и энергетических распределений осколков деления (Динамика).

1.2 Методы экспериментальных исследований множественности нейтронов, испускаемых из отдельных осколков.

1.3 Постановка задачи - выбор объектов и метода исследований.

Глава 2. ИЗМЕРЕНИЯ МНОЖЕСТВЕННОСТИ НЕЙТРОНОВ,

• ИСПУСКАЕМЫХ ИЗ ОТДЕЛЬНЫХ ОСКОЖОВ С ФИКСИРОВАННОЙ МАССОЙ И КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИЕЙ ПРИ СПОНТАННОМ ДЕЛЕНИИ 244' 248Сш И 252Cf- • • • •

2.1 Описание и основные параметры установки.

2.2 Ионизационная камера.

2.3 Детектор нейтронов.

2.3.1 Общее устройство.

2.3.2 Эффективность нейтронного детектора.

2.4 Методика измерений и предварительная обработка данных экспериментов в 4п- и 2x271- геометрии.

2.4.1 Амплитуда импульса. т 2.4.2 Нейтронная множественность.

2.4.3 Накопление информации.

Глава 3. ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ.

3.1 Получение распределений "предварительных" масс и полной кинетической энергии осколков после испускания нейтронов.

3.1.1 Калибровка по энергии.

3.1.2 "Предварительная" масса и полная кинетическая энергия осколков после испускания нейтронов.

3.1.3 Полная кинетическая энергия и масса осколков до вылета нейтронов.

3.2 Восстановление моментов распределений множественности нейтронов в и 2x2геометрии.

3.2.1 Поправка на мёртвое время.

3.2.2 Поправка на фон.

3.2.3 Поправка на эффективность.

Ф 3.3 Восстановление распределений множественности нейтронов в 4п- и 2x2%- геометрии.

3.3.1 Распределение полного числа нейтронов на акт деления.

3.3.2 Двухмерное распределение множественности нейтронов.

Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО ИЗМЕРЕНИЮ ф МНОЖЕСТВЕННОСТИ НЕЙТРОНОВ ДЕЛЕНИЯ.

4.1 Массово-энергетические распределения осколков.

4.2 Распределения мгновенных нейтронов деления.

Глава 5. ОБСУЖДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ.

5.1 Моменты распределений множественности нейтронов деления в зависисмости от массы осколка.

5.2 Моменты распределений множественности нейтронов деления в зависисмости от полной кинетической энергии осколков.

5.3 Массовые распределения осколков деления для различного полного числа испущенных ими нейтронов.

5.4 Холодное деформированное деление.

5.5 Энергетический баланс в делении.

5.6 Энергия возбуждения осколков деления и её дисперсия.

Со времени открытия деления атомных ядер (1938) уже прошло более 60 лет, и, несмотря на интенсивные исследования, до сих пор нет теории, которая с единых позиций описывала бы весь процесс деления ядер. Имеется лишь ряд моделей, объясняющих различные стороны этого процесса. Причина этого лежит в большой сложности явления. В процессе деления сильно изменяется форма ядра (от сферической к гантелеобразной), при этом энергия возбуждения ядра неоднократно перераспределяется между её различными видами и коренным образом перестраиваются его нуклонные конфигурации. Очевидно, создание такой теории потребует дальнейших экспериментальных исследований и теоретических расчётов.

Поскольку осколки являются основными конечными продуктами реакции деления ядер, все исследования этой реакции связанны с регистрацией и спектроскопией либо самих осколков, либо испускаемого из них ионизирующего излучения. Для полного понимания процесса деления и создания теории необходимо одновременно в каждом акте деления регистрировать все характеристики данного процесса (массы, заряды, кинетические энергии, множественности нейтронов и у-квантов, длиннопробежные частицы при тройном делении).

В силу того, что распределения множественности нейтронов, испущенных каждым из осколков деления, несут непосредственную информацию о распределении энергии возбуждения между осколками, одним из наиболее эффективных способов исследования движения делящейся системы вблизи точки разрыва является изучение энергетических и массовых распределений осколков для фиксированного числа нейтронов.

При этом особый интерес представляет информация о событиях деления с близкой к нулю внутренней энергией возбуждения, когда проявляются эффекты, определяющие особенности поверхности потенциальной энергии в точке разрыва". К таким эффектам относятся холодное истинное и компактное деления [1-8], холодное деформированное деление [9-11], холодное форм-асимметричное деление [12]. Смысл терминов холодного истинного и компактного деления заключается в наблюдении при делении событий, не сопровождающихся эмиссией мгновенных нейтронов (v,ot = 0), так как кинетическая энергия осколков исчерпывала всю (холодное истинное деление) или практически всю энергию реакции Q (холодное компактное деление), а сами осколки рождались при деформации основного состояния без внутреннего возбуждения. При низкой суммарной кинетической энергии осколков реализуются холодное деформированное (v,ot > 6) и форм-асимметричное деления {vH /vL>3, где Vl и vH - число нейтронов, испущенное лёгким и тяжёлым осколком, соответственно). Для холодных конфигураций, упомянутых выше, температура ядра в точке разрыва оказывается такой низкой, что выход зарядово-чётных осколков превалирует и в массовом распределении осколков проявляется тонкая структура с периодичностью 5 массовых единиц.

Помимо того, что данная установка позволяет получать сведения о механизме деления ядер, она представляет ещё и практический интерес, поскольку имеющиеся данные о распределении нейтронной множественности известны с большой неопределенностью и для ограниченного набора ядер (252Cf[13-18] и U [19,20]). Эти данные необходимы не только при конструировании реакторов, но и при решении задачи дожигания актинидов в рамках проблемы трансмутации, т.к. известно, что нейтроны спонтанного деления ^См дают основной вклад в нейтронное излучение отработанного топлива (например [21]). По тем же причинам эти данные необходимы для развития методов недеструктивного контроля [22,23] используемых на атомных электростанциях в бассейнах выдержки и на заводах по переработке топлива.

Основной целью экспериментальных исследований, выполненных в рамках данной диссертационной работы, являлось изучение двумерных распределений множественности нейтронов, испущенных из осколков определённой массы и кинетической энергии, Р( vb уи), при спонтанном делении 252Cf и 244,248Сш. Для выполнения этой задачи необходимо было модернизировать счётчик нейтронов, изготовленный ранее в Радиевом институте [24] и в течение десяти лет не эксплуатировавшийся. Также необходимо было создать систему регистрации и предварительной обработки данных, провести измерения множественности нейтронов деления посредством больших жидких сцинтилляционных счётчиков нейтронов с введённым гадолинием и выполнить анализ полученных данных с целью определения, как самих распределений множественности нейтронов, так и его основных характеристик (средних, дисперсий и ковариаций).

В первой главе диссертации основное внимание уделено некоторым аспектам процесса формирования массовых и энергетических распределений осколков в бинарном делении. При этом рассматриваются только те экспериментальные и теоретические данные, которые имеют непосредственное отношение к предмету настоящей работы. Во второй главе представлены описание экспериментальной установки, электронной аппаратуры и предварительной обработки экспериментальных данных. Там же изложены методики измерений полного числа нейтронов на акт деления (4л;-геометрия, полная эффективность регистрации -70%) и нейтронов испущенных из каждого конкретного осколка (2х2тс-геометрия, эффективность регистрации -55%). Третья глава посвящена обработке экспериментальных данных. В четвёртой главе приведены данные измерений распределений множественности нейтронов деления, а также результаты сравнительного анализа всей совокупности опубликованных и полученных автором экспериментальных данных. В результате делается вывод о том, что проведённые измерения и способ восстановления исходных нейтронных распределений реализованный в данной работе дают возможность достаточно корректно воссоздавать распределения нейтронов деления из осколков определённой массы и энергии.

Пятая глава посвящена анализу результатов обработки экспериментальных данных. В заключении кратко сформулированы основные итоги данной диссертационной работы и выделены результаты, полученные впервые.

На защиту выносятся следующие основные положения и результаты работы:

1. Модернизированная экспериментальная установка и усовершенствованная методика экспериментальных исследований множественности нейтронов, испускаемых из отдельных осколков с фиксированной массой и кинетической энергией, при спонтанном делении.

2. Впервые полученные распределения осколков по массам и кинетическим энергиям для фиксированных пар чисел нейтронов, испущенных при

244 248 252 спонтанном делении ' Сш в сравнении с Cf.

3. Основные результаты анализа экспериментальных данных, в том числе:

- Подтверждение существования антикорреляции между числом нейтронов испущенных парными осколками.

- Впервые обнаруженный в массовых распределениях осколков "холодного компактного" деления (vto, = 0) 248Cm и 244Cm повышенный выход в областях масс соответствующих положению нейтронных оболочек ЛГ=64-г68О0~О,55), N= 82-г84 09-0,1) и N= 86-г90 0,65). Вывод об определяющей роли нейтронных оболочек в формировании осколков по массам при средней внутренней энергия возбуждения осколков для случаев без нейтронной эмиссии не менее 5 -е- 7 МэВ.

- Впервые обнаруженная в массовых распределениях сильнодеформированных осколков деления (vtot > 6) ^Cm и Cm тонкая структура с периодом около 5 а.е.м., проявление которой усиливается с ростом асимметрии деформации осколков {vH/vL > 3).

- Обнаруженная антикорреляция между числом испущенных нейтронов vlot и полной энергией уносимой у - квантами деления из осколков.

Основные результаты работы докладывались на 6-м, 7-м, 8-м и 9-м Международных семинарах по взаимодействию нейтронов с ядрами (Дубна, 1998, 1999, 2000 и 2001 гг.), на XIV, XV и XVI Международных совещаниях по физике деления ядер (Обнинск, 1998, 2000 и 2003 гг.), на II и III Международных конференциях "Деление и свойства нейтронноизбыточных ядер" (Шотландия, Сент-Андрюс, 1999 г. и США, Флорида, 2002 г.), на IV и V Семинарах по делению (Бельгия, Понт Де'Уа, 1999 и 2003 гг.), на V Международной конференции "Динамические аспекты деления ядер" (Словакия, Паперничка, 2001 г.), а также были представлены на Международной конференции по ядерным данным для науки и техники (Япония, Цукуба, 2001 г.).

Включенные в диссертацию материалы опубликованы в 12 печатных работах [68-71, 78-80, 115, 119].

Основные результаты диссертационной работы:

1. С использованием единой методики впервые выполнены сравнительные измерения множественности нейтронов, испущенных осколками спонтанного деления 244Сш, 248Сш и 252Cf с известными массами и кинетическими энергиями.

2. Из измеренных распределений восстановлены истинные двумерные распределения множественности нейтронов деления. В результате для фиксированных пар числа испущенных нейтронов были получены распределения осколков по массам и кинетическим энергиям при спонтанном

244,248.", „ 252/~\f делении Cm и (л.

3. В результате анализа восстановленных распределений множественности нейтронов обнаружена антикорреляция между числом нейтронов, испущенных парными осколками, для всех исследованных ядер, которая, по-видимому, связана с преобладанием ассиметричных флуктуаций деформации осколков в "точке разрыва" и характеризует внутреннюю энергию возбуждения делящегося ядра.

4. В массовых распределениях осколков "холодного компактного" деления (vtot = 0) для трёх исследуемых изотопов обнаружен повышенный выход в областях масс соответствующих нейтронным оболочкам N = 64-Н38 (/б = 0,55), 7V=82-f-84 Off-0,1) и N = 86-f90 (/? ~ 0,65). При этом средняя полная энергия возбуждения осколков составляет величину порядка 10 МэВ при энергии деформации основного состояния около 3 -г 5 МэВ. Исходя из этого сделан вывод об определяющей роли нейтронных оболочек в формировании осколков по массам при средней внутренней энергии возбуждения (для случаев vto, = 0) не менее 5 7 МэВ.

5. В массовых распределениях сильнодеформированных осколков деления

Mf П AJQ а yto, > 6) для Cf и впервые для Cm и Cm обнаружена тонкая структура с периодом около 5 а.е.м, проявление которой усиливается с ростом асимметрии деформации осколков (vH lvL > 3) и вероятно является свидетельством существования сильнодеформированных "холодных" конфигураций делящейся системы в "точке разрыва".

6. Анализ восстановленных распределений множественности нейтронов обнаружил антикорреляцию между числом испущенных нейтронов vto, и полной энергией уносимой у - квантами деления < Егш>. С увеличением числа испущенных нейтронов vtot на единицу < Е Ytot > уменьшается в среднем на 0,27 ±0,05 МэВ, 0,35 ±0,05 МэВ и 0,26 ±0,07 МэВ для 252Cf, ^Cm и 244Cm соответственно. Обнаруженная антикорреляция по-видимому является проявлением п - у конкуренции обусловленной наличием у осколков углового момента <J> ~ 6-г8 h.

В заключение хочу выразить свою признательность и благодарность моему научному руководителю Г.А. Петрову, а также моему старшему коллеге и наставнику О.А. Щербакову.

Хотелось бы поблагодарить безвременно ушедшего от нас сотрудника Радиевого института В. А. Шпакова, который являлся инициатором многопараметрических экспериментальных исследований множественности нейтронов деления, а также сотрудников этого института В.А. Калинина, В.Н. Душина и Б.Ф. Петрова, являющихся активными участниками данной работы.

Я глубоко признателен за многолетнее плодотворное сотрудничество: Д.В. Николаеву, В.И. Петровой, Т.А. Заварухиной - выполнившим большую работу по созданию и обеспечению нормального функционирования электронной аппаратуры экспериментальной установки, сотрудникам Радиевого института Н.В. Сковородкину, Т.Е. Кузьминой и С.В. Давыдовой - за изготовление мишеней.

Считаю своим приятным долгом поблагодарить А.Б. Лаптева, Ю.С. Плева, В. Е. Соколова, в разное время принимавших активное участие в выполнении отдельных этапов данной работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Gonnenwein F., Borsig В., "Tip Model of Cold Fission" // Nucl. Phys., A530, 27-57 (1991).

2. Marten H., "Cold Scission Configurations and Odd-Even Effects in Nuclear Fission" // In Proceedings of the "Seminar on Fission Pont D'Oye II", Castle of Pont d' Oye, Habay-la-Neuve, Belgium, 23-25 October, 1991, ed. C. Wagemans, pp. 15-23(1991).

3. Floresky A., Sandulescu A., Coiaca C., and Greiner W., "Mass and Charge Yield

4. Calculations for Cold Fragmentation of Actinide Nuclei"// Journal of Physics, G19, 669-683 (1993).

5. Schwab W., Clerc H.-G., Mutterer M., Theobald J.P., Faust H., "Cold Fission of U233(nft, fTil Nucl Phys., A577, 674-690 (1994).

6. Hambsch, F.-J., Knitter, H.-H., and Budtz-Jorgensen C., "The Positive Odd-Even Effects Observed in Cold Fragmentation Are They Real?"// Nucl. Phys., A554, 209-222 (1993).

7. Moller A.,Gonnenwein F., Kaufmann J., Lemli J., Petrov G., Signarbieux C.,

8. New Results on Cold Fission in 252Cf(sf)"// In Proceedings of the "Seminar on Fission Pont D'Oye III", Castle of Pont d' Oye, Habay-la-Neuve, Belgium, 9-11 May, 1995, ed. C. Wagemans, pp.76-83 (1995).

9. Говердовский A.A., "Современное состояние физики атомных ядер"// ФЭИ,1. Обнинск, 1999,40с.

10. Alkhazov I.D., Kuznetsov A.V., Kovalenko S.S., Petrov B.F., Shpakov V.I,

11. Koczon P., Mutterer M., Theobald J. P., Geltenbort P., Gonnenwein F., Oed A., Moore M. S., "Cold and "Hot" Fragmentation in Thermal Neutron Induced Fission of 245Cm"// Phys. Lett. B191, 249-252 (1987).

12. Kaufmann J., Mollenkopf W., Gonnenwein F., Geltenbort P., Oed A., "Cold Deformed Fission in 232U(n,f) and 239Pu(n,/)" // Z. Phys. A341, 319-326 (1992).

13. Nifenecker H., Signarbieux C., Babinet R., Poitou J., "Neutron and Gamma

14. Emission in Fission" // In Proceedings of 3rd IAEA Symposium on Physics and

15. Chemistry of Fission, Rochester, New York, 13-17 August, 1973, printed by the IAEA, Vol. II, Vienna, pp.117-178 (1974).

16. Alkhazov I.D., Kuznetsov A.V., Shpakov V.I., "Formation of Fragment Mass Distributions in Spontaneous Fission of 252Cf" // Preprint RI-225 of the V. G. Khlopin Radium Institute, Moscow Atominform (1991).

17. During Ingo, "Ungewohnliche Moden der Spontanspaltung von 252Cf'// Dissertation, Technischen Universitat Dresden, 1993.41

18. Gavron A., Fraenkel Z., "Measurement of the Variance of the Number of Neutrons Emitted in Fission of 252Cf as a Function of the Fragment Mass and Total Kinetic Energy" // Phys. Rev. Lett., 27,1148-1151 (1971);

19. Gavron A., Fraenkel Z., "Neutron Correlation in Spontaneous Fission of 252Cf' // Phys. Rev., C9, 632-645 (1974).

20. Данилов M.M., Катаржанов Ю.Д., Недопекин В.Г., Рогов В.И., "Измерение Двухнейтронной Корреляционной Функции в Делении 252Cf' // Ядернаяфизика, том 58, с. 399-403 (1995).

21. Блинов М.В., Казаринов Н.М., Крисюк И.Т., Коваленко С.С., "О Распределении Энергии Возбуждения между Осколками Деления"// Ядерная физика, том 10, с. 923-928 (1969).

22. Данилов М.М., Катаржанов Ю.Д., Недопекин В.Г., Рогов В.И., "Исследование Выхода Пар Нейтронов при Делении 235U Тепловыми Нейтронами" II Ядерная физика, том 46, вып 5 (11), с. 1372-1379 (1987).

23. Манохин В.Н., Усачёв Л.Н., "Потребности в Ядерных Данных для Реакторов на Быстрых Нейтронах" // Материалы 6-ой Всесоюзной конференции по нейтронной физике, Киев, 2-6 октября, 1983, том 1, с. 1835 (Москва, ЦНИИатоминформ, 1984).

24. Cifarelli D.M., Hage W., "Models for a Three-Parameters Analysis of Neutron Signal Correlation Measurements for Fissile Material Assay"// Nucl. Instr. and Meth., A251, 550-563 (1986).