Измерение сечений нейтронных реакций на времяпролетном спектрометре "ГНЕЙС" тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

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

УДК 539.125.5 На правах рукописи

ЛАПТЕВ Александр Борисович

Измерение сечений нейтронных реакций на времяпролетном спектрометре "ГНЕЙС"

01.04.16 - физика атомного ядра и элементарных частиц

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Работа выполнена в Петербургском институте ядерной физики им. Б.П. Константинова РАН,

Научные руководители:

доктор физико-математических наук

Г. А. Петров,

кандидат физико-математических наук О. А. Щербаков.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук А. А. Говердовский,

доктор физико-математических наук Л. В. Краснов.

Ведущая организация:

Объединенный институт 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 «_»_2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

1. Общая характеристика работы

На нейтронном спектрометре "ГНЕЙС" выполнена серия работ,

посвященных исследованию характеристик нейтронных реакций.

- Измерение полных нейтронных сечений 209В1 и 208РЬ в диапазоне энергий 1 эВ - 20 кэВ с целью получения оценки величины электрической поляризуемости нейтрона.

- Измерение полных сечений изотопов свинца для учета поправок на примесные изотопы при получении оценки электрической поляризуемости нейтрона.

- Измерение сечений деления нейтронами в диапазоне энергий 30-200 МэВ.

- Пробное измерение полных сечений ""РЬ в диапазоне энергий нейтронов 0,5 - 200 МэВ.

Актуальность проблемы. Электрическая поляризуемость ап является одной из фундаментальных характеристик нейтрона как элементарной частицы, и определяется наведенным электрическим дипольным моментом 3 во внешнем электрическом поле Е:

Величина поляризуемости фактически характеризует жесткость связи составных частей нейтрона, имеющих противоположные электрические заряды.

В работе [1] показано, что информацию о поляризуемости нейтрона можно получить, выполняя прецизионные измерения полных нейтронных сечений тяжелых ядер, например, Теоретические исследования, основанные на модели кирального мешка, предсказывают величину для поляризуемости нуклона а„ ~ 0,8' 10*3 Фм3 (см., например, [2]).

К моменту начала выполнения данной работы существовало два экспериментальных результата для величины поляризуемости нейтрона, полученные в Дубне [3] а„ < 5-10-3 Фм3 и Гархинге [4] а„ = = (3±4)-10-3 Фм3. В силу большой значимости величины электрической поляризуемости нейтрона для современных теорий строения нуклона, представляется чрезвычайно важным получить новую оценку ее величины в эксперименте, выполненном в лучших, чем в [3], фоновых условиях и на источнике с непрерывным спектром нейтронов (по сравнению с [4]). Такой эксперимент

БИБЛИОТЕКА I СПтрвург 09 »0/

спектрометре "ГНЕЙС" [5], и его результаты представлены в главе 2 диссертационной работы.

ЛЛЧ

Актуальность проведения измерений полных сечений " РЬ, "иоРЬ и 204РЬ состояла в том, что данные по нейтронным полным сечениям изотопов свинца весьма скудны, а при низких энергиях - практически отсутствуют. Кроме того, в ситуации, когда исследователи достигли очень малых экспериментальных ошибок для величины а„, стала понятна важность учета всех обстоятельств, которые могут привести к искажению полных сечений. В том числе, необходимо точно учесть примесь других изотопов, таких, как 207РЬ, 206РЬ и 204РЬ, в основном исследуемом образце 208РЬ, измерения с которым описаны в главе 2 диссертации. Полученные результаты измерений представлены в главе 3 диссертационной работы.

Давно существует потребность в информации о реакции деления тяжелых ядер частицами промежуточных энергий. Однако систематические экспериментальные исследования деления и оценка ядерных данных в этой энергетической области начались сравнительно недавно, что связано, прежде всего, с новыми технологическими применениями реакции деления, а также с возросшими возможностями современных нейтронных источников и экспериментальной техники. Среди новых применений данных по сечениям деления при энергиях выше 20МэВ наиболее важными являются трансмутация отходов ядерных технологий и производство энергии с помощью пучков ускорителей, использование оружейного плутония в мирных целях, защита ускорителей и космических аппаратов, радиационная терапия, материаловедение и т.д.

В последние годы существенно выросла потребность в информации по нейтронным и протонным сечениям деления свинца и висмута при промежуточных энергиях, в основном из-за предполагаемого использования этих металлов в качестве конструкционных материалов нейтро-нообразующих мишеней на сильноточных протонных ускорителях нового поколения. Кроме того, нейтронные сечения деления РЬ и Bi очень удобны для использования в качестве стандарта при промежуточных энергиях, так как оба они имеют пороги при энергии примерно 2540 МэВ, что исключает влияние нейтронов более низких энергий. Для получения систематических надежных данных по сечениям деления свинца и висмута в диапазоне энергий от порога до 200 МэВ на нейтронном спектрометре "ГНЕЙС" был выполнен эксперимент, посвященный измерению этих сечений, его результаты представлены в главе 4 диссертационной работы.

В задаче исследования нейтронной поляризуемости в течение долгого времени складывалась парадоксальная ситуация (описанная в главе 5 диссертации), когда из нейтронных данных, полученных в разных энергетических диапазонах - эВ-ном и МэВ-ном [б], извлекаемые величины электрической поляризуемости нейтрона отличались примерно на два порядка величины. Покотиловским [7] было предложено возможное объяснение этого противоречия, введением в потенциал взаимодействия нейтрона с ядром дальнодействуюгцего потенциала типа Ван дер Ваальса, пропорционального г'6. Для проверки этого предположения требуется точность измерения полного сечения рассеяния быстрых нейтронов ядрами на уровне милибарна [7]. Чтобы продемонстрировать возможность проведения таких измерений с использованием установки, разработанной для измерений сечений деления быстрыми нейтронами, на нейтронном спектрометре "ГНЕЙС" был выполнен пробный эксперимент, посвященный измерению полных сечений свинца в диапазоне энергий 0,5-200МэВ, в котором в качестве детектора нейтронов была использована делительная камера. Результаты эксперимента представлены в главе 6 диссертационной работы.

Основная цель настоящей работы заключается в следующем:

- Разработка и создание экспериментальной установки, методики прецизионных измерений полных нейтронных сечений на пучке резонансных нейтронов спектрометра "ГНЕЙС", разработка и создание электронной системы накопления данных и ее программного обеспечения.

Проведение измерений полных сечений 209Ш и 28& в диапазоне энергий 1 - 100 эВ и 208РЬ И 12С в диапазоне энергий 1 эВ - 20 кэВ с относительной точностью 10-3.

- Анализ современного состояния исследований поляризуемости нейтрона.

- Анализ полученных данных с целью извлечения величины электрической поляризуемости нейтрона.

- Проведение измерений полных сечений изотопов свинца 207РЬ, 206РЬ и РЬ для учета примесей других изотопов свинца при измерениях с образцом 208РЬ и реанализ полученных полных сечений РЬ с целью извлечения величины электрической поляризуемости нейтрона.

- Создание экспериментальной установки для измерения сечений деления быстрыми нейтронами.

- Измерение сечений деления natPb и20^ нейтронами в диапазоне энергий 30-200МэВ. Детальный анализ систематических ошибок измеренных сечений, сравнение с существующими данными.

- Проведение пробных измерений полных сечений свинца в диапазоне энергий 0,5 - 200 МэВ.

Научная новизна. Проведены прецизионные измерения полных нейтронных сечений 20!^ и в диапазоне энергий 1 - 100 эВ и 208РЬ и 12С в диапазоне энергий 1 эВ - 20 кэВ с относительной точностью 10*3.

Получена новая независимая оценка величины электрической поляризуемости нейтрона а„ = (2,4±1,1)-10-3 Фм3, точность которой сравнима с результатами лучших экспериментов последнего времени. Полученная оценка не противоречит предсказаниям современной теории нуклона, основанной на модели кирального мешка [2], хотя она и не дает значащей величины поляризуемости.

Впервые на источнике с непрерывным спектром нейтронов выполнены систематические измерения полных нейтронных сечений изотопов свинца 207РЬ, 206РЬ и 204РЬ для низкоэнергетической резонансной области. Получены сечения для полного набора изотопов свинца.

Проведены измерения сечений деления natPb и 209Bi нейтронами в диапазоне энергий 30-200 МэВ. Вместе с данными Стаплса и др. [8] они на сегодняшний момент являются единственными данными для сечений деления этих ядер, полученными с использованием нейтронных источников, имеющих непрерывный спектр. Выполнен детальный анализ систематических ошибок измеренных сечений.

Проведены пробные измерения полных нейтронных сечений п<1РЬ в. диапазоне энергий 0,5-200 МэВ. Показана возможность проведения таких экспериментов на пучке быстрых нейтронов спектрометра "ГНЕЙС".

Практическая ценность. Создана установка для прецизионных измерений полных сечений с низким уровнем нейтронного фона (0,2-0,5%), которая может быть использована для исследования и других ядер.

Полученный файл данных для полных нейтронных сечений 208РЬ в низкой области энергий < 3 кэВ) является единственной доступной на сегодняшний момент систематической информацией о полных сечениях для данного ядра (номер файла EXFOR 41382).

Полученные полные нейтронные сечения изотопов свинца 207РЬ, 206РЬ и 204РЬ являются единственными на сегодняшний момент результатами систематических измерений для низкоэнергетической резонансной области, выполненных на источнике с непрерывным спектром

нейтронов. Данные могут быть использованы как для построения файла оцененных данных, так и для других практических целей.

Создана установка для измерения сечений деления субактинидов быстрыми нейтронами. Эта установка в настоящий момент продолжает использоваться для дальнейших исследований в этой области [9].

Измеренные сечений деления natPb и20!^ нейтронами в диапазоне энергий 30 - 200 МэВ могут быть использованы в расчетах, ориентированных на применения для решения задач трансмутации, создания новых источников нейтронов, где РЬ и Bi могут быть использованы в качестве конструкционных материалов мишени, создания новых энергетических установок, где РЬ и Bi могут быть использованы в качестве теплоносителя и т.д. Файл с сечениями деления natPb и 20!^ включен в базу данных EXFOR, файл номер 41429.

2. Структура, содержание и объем диссертации

Представленная диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и включает 15 таблиц, 44 рисунка, библиографию, содержащую 94 наименования. Объем диссертации 122 страницы, включая таблицы и рисунки.

Во введении (первая глава) представлена актуальность каждой из серии экспериментов, выполненных на нейтронном спектрометре ГНЕЙС, дано краткое описание и характеристики спектрометра.

Во второй главе настоящей работы представлены результаты исследований полных сечений тяжелых ядер, выполненных с целью получения оценки электрической поляризуемости нейтрона.

Разделы 2.1-2.2 содержат постановку задачи получения оценки поляризуемости нейтрона из измерений полных сечений тяжелых ядер и обзор экспериментов, выполненных в этой области.

Разделы 2.3 - 2.4 содержат описание экспериментальной установки, созданной для прецизионных измерений полных сечений, и систему накопления данных, разработанную для решения этой задачи. Схема спектрометра и расположения аппаратуры показана на рис. 1.

В разделе 2.5 представлены результаты измерений. Полные сечения 20!^ и в диапазоне энергий 1 - 100 эВ и РЬ и12С в диапазоне энергий 1 эВ - 20 кэВ были измерены с относительной точностью 10-3 и

Рис 1. Общий вид спектрометра "ГНЕЙС" и установки для измерений полных сечений.

представлены на рис. 2 и 3. Приведенные ошибки являются статистическими и отражают неопределенности энергетического хода сечения. Систематическая ошибка абсолютных значений полных сечений составляет величину порядка 1 % и представляет собой аддитивную неопределенную добавку к

9.4 9.2

9.0

ю 2.1' *

го

1.9

209р.

. ... 1 -

10° 101

Энергия нейтронов, эВ Рис. 2. Измеренные полные сечения 2ЮВ1 и "Б!.

11.8 11.6 11.4

5 4.9

о

Pb

а

i

4.8 i

С

a.

Ui

4.7

10'

101 10* 10s Энергия нейтронов, эВ

10*

Рис. 3. Измеренные полные сечения ^РЬ и ,2С.

В разделе 2.6-2.7 представлены результаты анализа полученных результатов на основе метода, предложенного в работе Гусевой [10]. С использованием оптической теоремы в первом Борновском приближе-

209п • 208™

нии для описания полного сечения рассеяния В1 или РЬ в случае только 8-ВОЛНОВОГО взаимодействия (диапазон энергий 1 эВ - 20 кэВ) в работе [10] было получено выражение:

где (¿о+По+Со) " суммарная фаза s-рассеяния, описывающая, соответственно, ядерное (n,е)-взаимодействие и взаимодействие, обусловленное поляризуемостью. Фазы выражаются [10], соответственно, через

радиус потенциального s-рассеяния Rq, поляризуемость ап и амплитуду (п,е)-взаимодействия апе

Для 209Bi было получено значение СС„= (25 ± 11)10-3 Фм3. Лучшей точности для величины а„ , получаемой из данных для 209Bi, достигнуть не удается из-за большого вклада в полное сечение висмута резонанса с энергией 800 эВ.

Для 208РЬ в результате подгонки выражением (1) сечения, из которого вычтены швингеровская и твердотельная поправки, для величины электрической поляризуемости нейтрона было получено значение ап = (2,4 ± 1,1) 10-3 Фм3 и для амплитуды (п,е)-взаимодействия - апе = - (1,78 ± 0,25) 10 3 Фм . Результат подгонки показан на рис. 4.

Рис 4. Результаты подгонки для 208РЬ. Точки - экспериментальное полное * сечение, из которого вычтены швингеровская и твердотельная поправки.

Из рис.4 видно, что группа точек в окрестности энергии около 1 кэВ лежит систематически выше подгоняемой кривой. Аналогичная ситуация наблюдается и для углерода. Следовательно, экспериментальный фон в этом диапазоне не может быть удовлетворительно описан при использовании обычного метода резонансных фильтров. Для компенсации фона свинца фоном углерода были сконструированы величины:

ух(Е{) = 0рЬ(Ех)-Ь-0С{Ех)

уп(Еп) = аРЬ(Еп)-Ь-ас(Еп)

(2)

где Ь =2,42. К этим экспериментальным значениям (2) подгонялись аналогичным образом составленные теоретические выражения с

параметрами:

. С

четырьмя неизвестными параметрами: .

использованием этого метода для величины электрической поляризуемости нейтрона было получено примерно такое же значение (Хп = (2,44 ± 1,32) 10-3 Фм3. Одновременно для амплитуды (п,е)-взаимодействия было получено значение Лпе=- (1,75 ± 0,27)-10-3 Фм . Результаты подгонки для разностей (2) показаны на рис. 5.

В разделе 2.8 обсуждается значащий результат для поляризуемости а, = (1,20±0,15±0,20)-10"3 Фм3, полученный в работе [11]. В настоящий момент большинство исследователей считают, что точность

0.6

0.4 0.2 «э о.О ^ -0.2

-0.4

-0.6

10° 10* 10* 103 1 04.

Энергия нейтронов, эВ Рис. 5. Результаты подгонки для разностной величины (2).

оценки величины а„ в этой работе сильно завышена [10,12,13]. Так автором [10] указано, что

- В работе [11] при извлечении величины а„ использовалась фактически однопараметрическая подгонка, в то время как все три параметра: .Ко, ап и ат в (1) должны варьироваться одновременно.

- Представление полного сечения в виде разложения по степеням к

использованное в [11], верно до энергии порядка нескольких кэВ, в то время как в [11] использовался энергетический диапазон от 50 эВ до 40 кэВ.

-При анализе полного сечения в [II] (2?л>20кэВ) необходимо учитывать вклад р-волнового взаимодействия. Это приведет к дополнительному фитируемому параметру что, конечно, увеличит ошибку извлекаемой величины

Сказанное выше дает основание сомневаться как в справедливости 1 приведенной в [11] ошибки определения поляризуемости нейтрона, так и в самом значении этой величины.

В третьей главе диссертационной работы представлены результаты измерений полных сечений изотопов свинца 207РЬ, 206РЬ и 204РЬ. Полные сечения 207РЬ и 206РЬ были измерены в диапазоне энергий, нейтронов от 1 эВ до 20 кэВ с относительной точностью 10-2 и, РЬ в диапазоне от 1 эВ до 100 эВ с относительной точностью 5*1 О-2.

о{к) = о0 + а¡к + ог*2 + 0(к*),

(3)

В полное сечение 208РЬ внесены поправки на вклад других изотопов свинца и проведен реанализ полных сечений 208РЬ с целью извлечения величины электрической поляризуемости нейтрона. Было получено а„ = (2,03 ± 1,32)-10° Фм3 иаи = -(1,99 ± 0,27)1<)-3 Фм .

В четвертой главе диссертации представлены результаты измерений сечений деления свинца и висмута в диапазоне энергий нейтронов до 200 МэВ.

В разделе 4.1 даны мотивация задачи измерения сечений деления свинца и висмута нейтронами промежуточных энергий и краткий обзор экспериментов, выполненных в этой области.

Разделы 4.2-4.3 содержат описание экспериментальной процедуры и обработки данных. Эксперимент был выполнен на пучке быстрых нейтронов № 5 нейтронного времяпролетного спектрометра "ГНЕЙС". Длина пролетной базы составляла 48,5 метров. Измерения были выполнены с использованием "чистящего" магнита, расположенного на расстоянии 30 м от мишени-источника. Скорость счета реакции деления измерялась быстрой плоскопараллельной ионизационной камерой делений, заполненной смесью метана (94-100 %) и СБ4 (6-0 %) в качестве рабочего газа при абсолютном давлении 2,5 - 3,5 атм. Камера содержала 11 секций, каждая из которых состояла из двух пар катодных и анодных пластин, находящихся на расстоянии 5 мм. Мишени из свинца и висмута были сделаны из металлов высокой чистоты методом испаре-

235 т т

ния в вакууме, а для производства мишеней и использовался метод намазывания. Толщина вещества РЬ/Б1 составила 260-520 мкг/см2 и 235 И - 150-260 мкг/см2. Все мишени были диаметром 180 мм и нанесены на одну сторону алюминиевых подложек толщиной 0,05 мм.

Для каждого исследуемого ядра накапливались времяпролетный и амплитудный спектры с использованием электронной системы сбора данных, основанной на 100 МГц РЬАЗИ-АЦП в каждом измерительном канале. Стартовым сигналом служил быстрый импульс с детектора гамма-вспышки, сопутствующей сбросу протонного пучка на нейтроно-образующую мишень. В процессе эксперимента для каждой отдельной мишени осуществлялась цифровая обработка данных с РЬАЗИ-АЦП, включая привязку по времени и определение амплитуды импульса, идентификация стартового (гамма-вспышка) и стопового (делительного) сигналов на фоне электрических шумов, а затем сохранение информации о каждом событии для последующей обработки в "ойЧше" режиме.

В процессе обработки данных осуществлялось формирование трех массивов данных: интегральных амплитудных спектров (рис. 6), интег-

Рис6. Амплитудные спектры, наблюдаемые для одной из мишеней ■"РЬ, 209Ш И "Шдая нейтронов в диапазоне энергий 25 - 200 МэВ (РЬ, В1) и0,5-200МэВ(Й5и).

ральных времяпролетных спектров и 2-мерной матрицы, состоящей из 512 временных и 128 амплитудных каналов. После вычета экспериментальных фонов (в соответствии с порогами, указанными на рис. 6) в скорости счета событий деления вносились поправки на ослабление потока нейтронов, вызванное различными пролетными базами мишеней, поглощением и рассеянием рабочим газом и материалом подложек мишеней, а также поправки на потери осколков в мишенях, вызванные конечной толщиной активного слоя мишеней, передачи момента нейтрона и угловой анизотропии осколков деления. Абсолютная нормировка измеренных отношений сечений деления была выполнена с использованием толщин мишеней и эффективности регистрации. И, наконец, отношения сечений деления были конвертированы в сечения деле-

235т т

ния с использованием эталонного сечения деления ^ рекомендованного А. Карлсоном и др. [14].

В разделе 4.4 представлены результаты измерений. Сечения деления natPb и 20!^ приведены на рис. 7,8 вместе с экспериментальными данными других авторов и параметризациями. Приведенные неопреде-

ленности настоящих данных являются статистическими ошибками и составляют величину 6-7 %, 1,4-1,7 % и 0,7-1 % при энергии 50 МэВ, 100 МэВ и 200 МэВ, соответственно. Систематические ошибки измеренных отношений сечений деления меняются от 14 % до 5 % при изменении энергии от 30 до 200 МэВ.

Сравнение показывает, что выше 50 МэВ настоящие данные для па'РЬ и 209В1 находятся в хорошем согласии с результатами измерений на источнике с "белым" спектром нейтронов, выполненных Стаплсом и др. [8] в Лос Аламосе, а также с существующими параметризациями Прокофьева и др. и Смирнова. Кроме того, видно, что данные файла ЕМБР/НЕ-У1 заметно расходятся с экспериментом. Это должно быть учтено при создании новых систематик.

Пятая глава посвящена обсуждению парадоксальной ситуации, когда из нейтронных данных, полученных в разных энергетических диапазонах - эВ-ном и МэВ-ном, извлекаемые величины электрической поляризуемости нейтрона отличались примерно на два порядка величины. Так, в экспериментах по изучению рассеяния быстрых нейтронов тяжелыми ядрами на малые углы была обнаружена добавка к сечению рассеяния нейтронов, обусловленная дальнодействующим взаимодействием. Попытка объяснить ее влиянием поляризуемости нейтрона с потенциалом взаимодействия

(4)

2г

приводила к величине, например,

С другой стороны, из данных по полным сечениям, полученным для нейтронов низких энергий, следует величина Кроме

того, теоретические модели (например, [2]) предсказывают значение О^~(0,8-1)10-3 Фм3. А также измерена величина электрической динамической поляризуемости протона ССр = (1.17±0.08(стат.&сист.)± [15], которая, как ожидается, должна быть примерно равна нейтронной.

Покотиловским [7] было предложено возможное объяснение этого противоречия. Для этого в потенциал взаимодействия нейтрона с ядром введен дальнодействующий потенциал типа

± 0.07(теор.) )• 10"3 Фм3

где Ул> 0 - константа, R - радиус ядра, п = 6. Таким образом, потенциал (4), проявляющийся в измерениях с быстрыми нейтронами [6] и приводящий к большой величине а„, может быть фактически потенциал г'6 (5), но несколько большей амплитудой приг = Л.

В силу большой важности для фундаментальной физики получения корректной оценки величины электрической поляризуемости нейтрона представляется интересным проведение прецизионных измерений полных сечений тяжелых ядер в МэВ-ном диапазоне энергий с целью выделения дальнодействующего вклада в нейтрон-ядерное взаимодействие. Созданная установка для измерения сечений деления в МэВ-ном диапазоне энергий может быть применена для измерения полных сечений при использовании ионизационной камеры деления в качестве высоэффективного низкофонового детектора нейтронов. В диссертации показано, что для достижения статистической точности ± 0.002 б надо потратить около 960 часов ускорительного времени.

В шестой главе диссертационной работы представлены результаты пробного измерения полных сечений свинца быстрыми нейтронами в диапазоне энергий 0,5 - 200 МэВ, выполненного в течение примерно 60 часов полного набора статистики. Статистические ошибки измеренных сечений составляют примерно (2-3)-10-2. Полученные результаты находятся в хорошем согласии с предыдущими данными при низких энергиях, но при более высоких энергиях есть некоторые разногласия с предыдущими данными. Отмечено, что необходимо продолжить измерения для улучшения точности полных сечений и исследования возможных источников систематических ошибок. Это позволит сделать заключение о типе дальнодействующего потенциала, который необходимо ввести в нейтрон-ядерное взаимодействие, чтобы привести в согласие значения электрической поляризуемости нейтрона, извлекаемые из данных, полученных в эВ-ном и МэВ-ном энергетических диапазонах.

В заключении (седьмая глава) кратко сформулированы основные итоги физических результатов, полученных в настоящей работе.

На защиту выносятся следующие результаты:

1. Создание установки для прецизионных измерений полных нейтронных сечений с низким уровнем нейтронного фона (0,2-0,5%).

2. Прецизионные измерения полных нейтронных сечений 209Б1 и 2881 в диапазоне энергий 1 -100 эВ и 208РЬ и С в диапазоне энергий 1 эВ - 20 кэВ с относительной точностью 10-3

3. Полученная новая независимая оценка величины электрической поляризуемости нейтрона а„ = (2,4±1,1)-10"3 Фм3.

4. Систематические измерения полных нейтронных сечений

207™ 20бтц т-ц

изотопов свинца гЬ, гЬ и РЬ для низкоэнергетической резонансной области энергий.

5. Создание установки для измерения сечений деления субактинидов быстрыми нейтронами.

6. Измерения сечений деления natPb и 20!^ нейтронами в диапазоне энергий 30-200 МэВ.

7. Пробное измерение полных нейтронных сечений natPb в диапазоне энергий 0,5-200 МэВ на пучке быстрых нейтронов спектрометра "ГНЕЙС".

Апробация работы

Результаты данной работы были представлены на 10-ти конференциях, состоявшихся в России, и 10-ти зарубежных конференциях.

Публикация полученных результатов

Основные результаты, представленные в диссертации опубликованы в следующих работах:

1. И.С.Горохов, А.Б.Лаптев, В.В. Марченков, Ю.В. Тубольцев, Е.Ю. Фокин, О.А. Щербаков, Автономная измерительная станция информационно-измерительной системы нейтронного спектрометра "ГНЕЙС". Препринт ЛИЯФ-823, Л., 1983,26 с.

2. А.Б. Лаптев, В.В. Марченков, Ю.В. Тубольцев, И.В. Тубольцева,-Е.Ю. Фокин, Автономный контроллер на базе АЛУ 155ИПЗ. Препринт ЛИЯФ-869, Л., 1983,44 с.

3. И.С. Горохов, А.Б. Лаптев, В.В. Марченков, Ю.В. Тубольцев, Е.Ю. Фокин, О.А. Щербаков, Автономная измерительная станция информационно-измерительной системы нейтронного спектрометра "ГНЕЙС". Приборы и техника эксперимента, № 2, 1984, с. 48-49.

4. А.Б. Лаптев, В.В. Марченков, Ю.В. Тубольцев, И.В. Тубольцева, Е.Ю.Фокин, Автономный контроллер на базе АЛУ 155ИПЗ. Приборы и техника эксперимента, № 6,1984, с. 65-69.

5. И.С. Горохов, А.Б. Лаптев, В.В. Марченков, Ю.В. Тубольцев, Е.Ю. Фокин, О.А. Щербаков, Автономная измерительная стан-

ция информационно-измерительной системы нейтронного спектрометра "ГНЕЙС". В кн. "Нейтронная физика (Материалы 6-й Всесоюзной конференции по нейтронной физике, Киев, 2-6 октября 1983 г.)". Москва, ЦНИИатоминформ, 1984, т. 4, с.206-211.

6. А.Б. Лаптев, В.В. Марченков, Ю.В. Тубольцев, И.В. Тубольцева, Е.Ю. Фокин, Автономный контроллер на базе АЛУ 155ИПЗ. В кн. "Автоматизация научных исследований (Материалы XVIII всесоюзной школы по автоматизации научных исследований, Алма-Ата, 13-22 сентября 1984 г.)". Изд. "Наука" Каз. ССР, Алма-Ата, 1985, вып. I, с. 107-110.

7. B.C. Забиякин, В.В. Курятков, А.Б.Лаптев, СП. Мазур, В.В. Марченков, Н.Ф. Маслов, Т.И. Павлова, Ю.В. Тубольцев, И.В. Тубольцева, Е.Ю. Фокин, О.А Щербаков, К.Г. Юрченко, Автономные измерительные станции для научных исследований и прикладных задач. В кн. "Методические и прикладные работы ЛИЯФ", Л., 1988, с. 215-217.

8. Я.А. Касман, А.Б. Лаптев, В.В. Марченков, Ю.В. Тубольцев, В.М. Фролушкин, О.А Щербаков, В.И. Юрченко, Аппаратура для измерения сечений радиационного захвата нейтронов по методу амплитудного взвешивания. В кн. "Нейтронная физика (Материалы IМеждународной конференции по нейтронной физике, Киев, 14-18 сентября 1987 г.)". Москва, ЦНИИатоминформ, 1988, т. 4, с. 172-175.

9. Ю.А. Александров, И.С. Гусева, А.Б. Лаптев, В.Г. Николенко, Г.А Петров, О.А Щербаков, Оценка электрической поляризуемости нейтрона в кулоновском поле тяжелого ядра. В кн. "Основные результаты научных исследований 1988-1989. Оперативно-информационные материалы", Л., ЛИЯФ, 1991, с. 7-8.

10.Ю.А.Александров, И.С.Гусева, А.Б.Лаптев, В. Г. Николенко, Г.А. Петров, О.А Щербаков, Оценка электрической поляризуемости нейтрона. В кн. "Основные результаты научных исследований 1990-1991." С-Петербург, ЛИЯФ, 1992, с. 6-7.

11. Yu.A. Alexandrov, V.G. Nikolenko, I.S. Guseva, A.B. Laptev, G.A Petrov, O.A. Shcherbakov, Measurement of the Neutron Total Cross Sections for Bi and Pb: Estimate of the Electric Polarizability of the Neutron. In book "Proc. of the Int. Con/, on Nuclear Data for Science and Technology, Jülich, FRG, May 13-17, 1991". Ed. S.M. Qaim, Springer-Verlag, 1992, p. 160-162.

12. Yu.A. Alexandrov, I.S. Guseva, A.B.Laptev, V.G. Nikolenko, G.A. Petrov, O.A. Shcherbakov, Measurement of the Neutron Total Cross Sections for Bi and 208Pb. In book «V International Seminar on

Interaction of Neutrons with Nuclei "Neutron Spectroscopy, Nuclear Structure, Related Topics", 1SINN-5, Dubna, May 14-17, 1997». Dubna, JINR, E3-97-213,1997, p. 255-260.

13.Yu.A. Alexandrov, I.S. Guseva, A.B.Laptev, V.G. Nikolenko, G.A Petrov, O.A. Shcherbakov, Measurement of the Neutron Total Cross Sections for 209Bi and 208Pb. In book "PNPI Research Report 1996-1997". Gatchina, PNPI, 1998, p. 114-117.

14. I.S. Guseva, A.B. Laptev, G.A Petrov, O.A. Shcherbakov, Joint Analysis of the Neutron Total Cross sections for 208Pb and С due to Neutron Polarizability Estimation. In book «VI International Seminar on Interaction of Neutrons with Nuclei "Neutron Spectroscopy, Nuclear Structure, Related Topics", ISINN-6, Dubna, May 13-16, 1998. Abstracts». Dubna, JINR, E3-98-70,1998, p. 56.

15. I.S. Guseva, I.L. Karpihin, P.A. Krupchitsky, A.B.Laptev, G.A. Petrov, O.A. Shcherbakov, Measurement of the Neutron Total Cross Section for 207Pb. In book «VII International Seminar on Interaction of Neutrons with Nuclei "Neutron Spectroscopy, Nuclear Structure, Related Topics", IS INN- 7, Dubna, May 25-28, 1999». Dubna, JINR, E3-99-212,1999, p. 355-356.

16. И.С.Гусева, А.Б.Лаптев, Г.А.Петров, О.А.Щербаков, И.Л. Карпихин, П.А Крупчицкий, Измерение полных нейтрон-

209 208

ных сечений Bi и Pb: оценка электрической поляризуемости нейтрона. Препринт ПИЯФ-2340, Гатчина, 1999,40 с.

17. I.S. Guseva, A.B. Laptev, G.A. Petrov, O.A. Shcherbakov, Estimation of the Neutron Polarizability from Analysis of the Total Cross-Sections of Lead-208 and Carbon. In book "Capture Gamma-Ray Spectroscopy and Related Topics: lCfh International Symposium, Santa Fe, New Mexico, 30 August - 3 September 1999". Ed. S. Wender. Melville, New York, American Institute of Physics, 2000, Vol. 529, p. 713-715.

18.O.A. Shcherbakovi A.B.Laptev, G.A.Petrov, A.S. Vorobyev, Neutron Time-of-Flight Spectrometer GNEIS at the 1 GeV Proton Synchrocyclotron of PNPI. In book "Workshop on the Origin of the Heavy Elements: Astrophysical Models and Experimental Challenges, Santa Fe, New Mexico, September 3-4, 1999". Ed. R.C.Haight, J.L. Ullmann, D.D. Strottman, P.E. Koehler, F. Kaeppeler. Los Alamos National Laboratory, LA-13686-C Conference, 2000.

19.0.A. Shcherbakov, A.B.Laptev, G.A.Petrov, A.S. Vorobyev, A.Yu. Donets, A.V. Evdokimov, A.V. Fomichev, Yu.V. Tuboltsev, T. Fukahori, Neutron-induced fission cross-sections of lead and bismuth relative to B5U in the energy range 30 - 200 MeV. In book

"PNPI Research Report 1998-1999". Gatchina, PNPI, 2000, Part 1, p. 129-130.

20. A.B. Laptev, I.S. Guseva, G.A. Petrov, O.A. Shcherbakov, Estimation of the neutron polarizability from joint analysis of the total cross-sections of lead-208 and carbon. In book "PNPI Research Report 1998-1999". Gatchina, PNPI, 2000, Part 1, p. 135-137.

21.1.S. Guseva, I.L. Karpihin, P.A. Krupchitsky, A.B.Laptev, G.A. Petrov, O.A. Shcherbakov, Measurement of the neutron total cross section of 206Pb. 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. 171-172.

22. A.Yu. Donets, A.V. Evdokimov, A.V. Fomichev, T. Fukahori, A.B. Laptev, O.A. Shcherbakov, Yu.V. Tuboltsev, A.S. Vorobyev, Neutron-induced fission cross-sections of lead and bismuth relative to U235 in the energy range up to 200 MeV. 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. 351-357.

23. A.B. Laptev, I.S. Guseva, I.L. Karpikhin, P.A. Krupchitsky, G.A. Petrov, O.A. Shcherbakov, A.S. Vorobyev, Measurement of the neutron total cross-section of 204Pb. 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. 324-325.

24. O.A. Shcherbakov, A.Yu. Donets, A.V. Evdokimov, A.V. Fomichev, T. Fukahori, A. Hasegawa, A.B. Laptev, Yu.V. Tuboltsev, A.S. Vorobyev, Neutron-induced fission cross-sections of lead and bismuth relative to 235U in the energy range up to 200 MeV. 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. 326-333.

25. O.A. Shcherbakov, A.Yu. Donets, A.V. Evdokimov, A.V. Fomichev, T. Fukahori, A. Hasegawa, A.B. Laptev, V.M. Maslov, G.A. Petrov, S.M. Soloviev, Yu.V. Tuboltsev, A.S. Vorobyev, M.B. Chadwick, R.C. Haight, Nuclear data studies for ADS within ISTC Projects 609 (completed) and 1971 (new): Neutron-induced fission of233U, 238U, 232Th, 239Pu, 237Np, natPb and 209Bi relative to 235 U in the energy range

1 - 200 MeV; Neutron-induced fission cross-sections of240Pu, 243Am and W in the energy range 1-200 MeV. In proceedings of the F

В ASTRA meeting, CERN, Geneva, Switzerland, December 5, 2001. Vol. Ш, p. 71.

26.0. Shcherbakov, A.Donets, A.Evdokimov, A.Fomichev, T. Fukahori, A. Hasegawa, A. Laptev, V. Maslov, G. Petrov, S. Soloyiev, Yu. Tuboltsev, A. Vorobyev, Neutron-Induced Fission of ^U, ^U, 232Th, И8Ри, ^Np, MtPb and 209Bi Relative to a5U in the

Energy Range 1-200 MeV. J. Nucl. Sci. and Tech., Suppl. 2, v. 1, 2002, p. 230-233.

27. A. Laptev, Yu. Alexandrov, I.Guseva, I. Karpihin, P. Krupchitsky, V. Nikolenko, G. Petrov, O. Shcherbakov, A. Vorobyev, Neutron Total Cross Sections of ^Pb, ^Pb, 207Pb and 208Pb and the Neutron Electric Polarizability. J. Nucl. Sci. and Tech., Suppl. 2, v. 1, 2002, p. 327-330.

28.0.A. Shcherbakov, A.B.Laptev, A.S. Vorobyev, Nuclear Physics Investigations at the Time-of-Flight Spectrometer GNEIS with Spallation Neutron Source. In book "Proc. Workshop on Astrophysics, Symmetries, and Applied Physics at Spallation Neutron Sources, ORNL, Oak Ridge, TN, USA, March 11-13, 2002". Edited by P.E. Koehler, C.R. Gould, R.C. Haight and Т.Е. Valentine. World Scientific, New Jersey, 2002, p. 123-130.

29. A.B. Laptev, I.S. Guseva, I.L. Karpikhin, P.A. Krupchitsky, G.A. Petrov, O.A. Shcherbakov, A.S. Vorobyev, Neutron Total Cross Sections of ^Pb, 206Pb, Ш7РЬ and ^Pb and the Neutron Electric Polarizability. In book «X Int. Seminar on Interaction of Neutrons with Nuclei "Neutron Spectroscopy, Nuclear Structure, Related Topics", ISINN-10, Dubna, May 22-25, 2002». Dubna, JINR, E3-2003-10,2003, p. 79-85.

30.A.B.Laptev, The neutron total cross-section investigations in the frame of the neutron polarizability estimation. In book «X Int. Seminar on Interaction of Neutrons with Nuclei "Neutron Spectroscopy, Nuclear Structure, Related Topics", ISINN-10, Dubna,-May 22-25,2002». Dubna, JINR, E3-2003-10,2003, p. 86-91.

31.A.B. Laptev, I.L. Karpikhin, P.A. Krupchitsky, O.A. Shcherbakov, A. S. Vorobyev, Preliminary result of the neutron total cross section measurement ofnalPb in the MeV energy range. In book «X Int. Seminar on Interaction of Neutrons with Nuclei "Neutron Spectroscopy, Nuclear Structure, Related Topics", ISINN-10, Dubna, May 22-25,2002». Dubna, JINR, E3-2003-10,2003, p. 92-99.

32.0.A. Shcherbakov, A.B.Laptev, G.A.Petrov, A.S. Vorobyev, A.V. Fomichev, A.Y. Donets, A.V. Evdokimov, S.M. Soloviev, Y.V. Tuboltsev, T. Fukahori, A. Hasegawa, V.M. Maslov, Neutron-

Induced Fission of 233U, 238U, 232Th, 239Pu, 237Np, natPb and 209Bi Relative to 235U in the Energy Range 1-200 MeV. In book "Proc. of the Third International Conference on Fission and Properties of Neutron-Rich Nuclei, Sanibel Island, Florida, USA, November 3-9, 2002". Edited by J.H. Hamilton, A.V. Ramayya, H.K. Carter. World Scientific, New Jersey, 2003, p. 515-520.

Цитируемая литература

1. Ю.А. Александров, Ядерная физика 37,253 (1983).

2. Г.Г. Бунатян, Ядерная физика 55, 3196 (1992).

3. Ю.А. Александров, М. Врана, X. Манрике Гарсиа,

Т.А. Мачехина, Л.Н. Седлакова, Ядерная физика 44,1384 (1986).

4. L. Koester, W. Waschkowsky, A. Kluver, Physica 137B; 282 (1986).

5. N.K. Abrosimov, G.Z. Borukhovich, A.B. Laptev, V.V. Marchenkov, G.A Petrov, O.A. Shcherbakov, Yu.V. Tuboltsev, V.I. Yurchenko, Nucl. Instr. Meth. A242.121 (1985).

6. Ю.А. Александров, ЖЭТФ 33,294 (1957).

7. Yu.N. Pokotilovski, Eur. Phys. J. A 8,299 (2000).

8. P. Staples etal, Bull. Am. Phys. Soc. 40, 962 (1995).

9. A.B. Laptev, AYu. Donets, A.V. Fomichev, A.A. Fomichev, R.C. Haight, O.A. Shcherbakov, S.M. Soloviev, Yu.V. Tuboltsev, A.S. Vorobyev, Nucl Phys. A 734S, E45 (2004).

10.И.С. Гусева, Препринт ПИЯФ-1969, Гатчина, 1994,16 с.

11. J. Schmiedmayer, P. Riehs, J.A. Harvey, N.W. Hill, Phys. Rev. Lett. 66,1015 (1991).

12. V.G. Nikolenko, A.B. Popov, Preprint JINR E3-92-254,1992.

13.T.L. Enik, L.V. Mitsyna, V.G. Nikolenko, A.B. Popov, G.S. Samosvat, Yadern. Fiz. 60,648 (1997).

14. АЛХ Carlson, S. Chiba, F.-J. Hambsch, N. Olsson, A.N. Smirnov, Summary Report of a Consultants' Meeting held in Vienna, Austria, December2-6,1996. IAEA Report INDC(NDC)-368, Vienna, 1997, p. 23.

15.П.С. Баранов, А.И. Львов, В.А Петрунькин, Л.Н. Штарков, Физ. элем. част, и am. ядра 32, 699 (2001).

Отпечатано в типографии ПИЯФ РАН 188300, Гатчина Ленинградской обл., Орлова роша Зак. 257, тир. 100, уч.-изд. л. 1,4; 14.07.2004 г.

11543 8

1. Введение.

2. Измерение полных нейтронных сечений 209В1 и 208РЬ: оценка электрической поляризуемости нейтрона.

2.1.Постановка задачи.

2.2.Исторический обзор выполненных экспериментов по измерению полных сечений.

2.3.Экспериментальная установка.

2.4.Система накопления данных.

2.4.1. Состав системы накопления данных.

2.4.2. Принцип работы системы накопления данных.

2.4.3. Программное обеспечение системы накопления данных.

2.5.Результат ы.

2.5.1. Висмут и кремний.

2.5.2. Свинец-208 и углерод.

2.6.Теоретическое описание полных сечений.

2.7.0бработка результатов.

2.7.1. Висмут.

2.7.2. Свинец-208.

2.8.Обсуждение результата, полученного в Ок-Ридже.

2.9.Выводы.

3. Измерение полных нейтронных сечений 204РЬ, 206РЬ и РЬ.

3.1 .Измерение полных нейтронных сечений РЬ.

3.2.Измерение полных нейтронных сечений РЬ.

3.3.Измерение полных нейтронных сечений 204РЬ.

3.4.Пересчет полного сечения 208РЬ и поляризуемости нейтрона.

3.5. Выводы.

4. Нейтронные сечения деления свинца и висмута относительно 235и в диапазоне энергий до 200 МэВ. ф 4.1.Введение.

4.2.Экспериментальная процедура.

4.3.Обработка данных.

4.4.Результаты измерений.

4.5.Вывод ы.

5. Исследования полных нейтронных сечений в рамках получения оценки электрической поляризуемости нейтрона.

6. Предварительные результаты измерения полных нейтронных сечений па1РЬ в МэВ-ном диапазоне энергий.

6.1.Введение.

6.2.Экспериментальная установка.

6.3.Обработка данных.

6.4.Результат ы.

6.5.Вывод ы.

1.1. Появление у нейтрона наведенного электрического дипольного момента J при воздействии на него электрическим полем Ё является одной из важных характеристик, отражающей особенности его строения. Эта информация заключена в величине ап, которая носит название поляризуемости и является коэффициентом пропорциональности между дипольным моментом и вызывающим его электрическим полем (1 = апЁ). Величина поляризуемости фактически характеризует жесткость связи составных частей нейтрона, имеющих противоположные электрические заряды.

Для обнаружения данного эффекта электрическое поле должно быть чрезвычайно сильным. Поля необходимой величины существуют вблизи тяжелых ядер. Поэтому информацию о поляризуемости нейтрона можно получить, выполняя прецизионные измерения полных нейтронных сечений тяжелых ядер [1,2], например, 209В1 и 208РЬ.

К моменту начала выполнения данной работы (1986 г.) существовало два экспериментальных результата для величины поляризуемости нейтрона, полученные в Дубне [3] Оп < 5-Ю'3 Фм3 и Гархинге [4] ап = (3±4)-10~3 Фм3. Основным ограничением в дальнейшем улучшении точности получаемых оценок являлось неопределенность в знании экспериментальных фонов при проведении измерений. В силу большой значимости величины электрической поляризуемости нейтрона для современных теорий строения нуклона (см., например, [5,6]) представляется чрезвычайно важным получить новую оценку ее величины в эксперименте, выполненном в лучших, чем в [3], фоновых условиях и на источнике с непрерывным спектром нейтронов (по сравнению с [4]). Такой эксперимент был выполнен на нейтронном спектрометре ГНЕЙС [7] и его результаты представлены в этой работе.

1.2. В ситуации, когда исследователи достигли очень малых экспериментальных ошибок для величины а„, стала понятна важность учета всех обстоятельств, которые могут привести к искажению полных сечений. В том числе необходимо точно учесть вклад в полное сечение других изотопов, таких как 207РЬ, 206РЬ и 204РЬ при измерениях с образцом 208РЬ. Дополнительная мотивация проведения этих измерений состояла в том, что данные по нейтронным полным сечениям изотопов свинца весьма скудны, а при низких энергиях — практически отсутствуют [8,9].

1.3. Давно существует потребность в информации о реакции деления тяжелых ядер частицами промежуточных энергий. Однако систематические экспериментальные исследования деления и оценка ядерных данных в этой энергетической области начались сравнительно недавно, что связано, прежде всего, с новыми технологическими применениями реакции деления, а также с возросшими возможностями современных нейтронных источников и экспериментальной техники. Среди новых применений данных по сечениям деления при энергиях выше 20 МэВ наиболее важными являются трансмутация отходов ядерных технологий и производство энергии с помощью пучков ускорителей, использование оружейного плутония в мирных целях, защита ускорителей и космических аппаратов, радиационная терапия, материаловедение и т.д. В последние годы существенно выросла потребность в информации по нейтронным и протонным сечениям деления свинца и висмута при промежуточных энергиях, в основном из-за предполагаемого использования этих металлов в качестве конструкционных материалов нейтронообразующих мишеней на сильноточных протонных ускорителях нового поколения. Кроме того, нейтронные сечения деления РЬ и В1 очень удобны для использования в качестве стандарта при промежуточных энергиях, так как оба они имеют пороги при энергии примерно 25-40 МэВ, что исключает влияние нейтронов более низких энергий. Для получения систематических надежных данных по сечениям деления свинца и висмута в диапазоне энергий от порога до 200 МэВ на нейтронном спектрометре ГНЕЙС [7] был выполнен эксперимент, посвященный измерению этих сечений.

1.4. В задаче исследования поляризуемости нейтрона в течение многих лет существует сильное противоречие в величинах поляризуемости, извлекаемой из данных, полученных в электрон-вольтном и мегаэлектрон-вольтном диапазонах энергий, см., например, обзор [10] и главу 5 настоящей работы. Величина этого противоречия достигает двух порядков величины. Недавно появившаяся работа Покотиловского [11,12] дает возможное объяснение этому противоречию введением нового дальнодействующего потенциала в потенциал нейтрон-ядерного взаимодействия. Для тестирования этого предположения необходимо проведение прецизионных (с точностью порядка 1 мб) измерений полных сечений и сечений рассеяния нейтронов в МэВ-ном диапазоне энергий. Эксперименты такого типа могут дать новые перспективы в задаче изучения электрической поляризуемости нейтрона методами нейтронной физики наряду с недавними экспериментами по упругому [13] и неупругому [14] рассеянию гамма-квантов на дейтроне. Для проверки возможности проведения таких экспериментов на нейтронном спектрометре ГНЕЙС [7] были выполнены пробные измерения полных нейтронных сечений свинца в диапазоне энергий 1 — 200 МэВ с использованием установки, разработанной для измерения сечений деления быстрыми нейтронами.

1.5. Все перечисленные выше эксперименты были выполнены на Гатчинском нейтронном спектрометре ГНЕЙС [7] с импульсным источником нейтронов типа спаллейшн, предназначенном для исследований нейтрон-ядерных взаимодействий с использованием техники времени пролета в широком диапазоне энергий нейтронов от ~ 10" эВ до сотен МэВ, см. рис. 1. Спектрометр создан на базе синхроциклотрона Петербургского института ядерной физики Российской Академии Наук с энергией протонов 1 ГэВ.

ЗДАНИЕ ГНЕЙС

Ф>

ПРОБНОЕ ИЗМЕРЕНИЕ ПОЛНОГО СЕЧЕНИЯ ""РЬ В ДИАПАЗОНЕ ЭНЕРГИЙ 0,5 - 200 МэВ

ИЗМЕРЕНИЕ СЕЧЕНИИ ДЕЛЕНИЯ "^РЬ и ""в! НЕЙТРОНАМИ С ЭНЕРГИЯМИ ДО 200 МэВ

ПУЧОК

РЬ - МИШЕНЬ ПРОТОНОВ

ПРИВОД СИСТЕМЫ "МИШЕНЬ-ЗАМЕДЛИТЕЛЬ"

Рис. 1. Общий вид спектрометра ГНЕЙС. На вставках приведены названия выполненных в данной работе экспериментов.

Основные характеристики синхроциклотрона ПИЯФ приведены в табл. 1. Импульсным источником нейтронов служит система из свинцовой мишени с водяным охлаждением и полиэтиленового замедлителя, помещенных внутри вакуумной камеры ускорителя. Импульс быстрых нейтронов образуется в результате отклонения протонного пучка со стационарной траектории и сброса его на свинцовую нейтронообразующую мишень, расположенную ниже медианной плоскости ускорителя. Длительность протонного банча отклоненного пучка составляет ~ 10 не, частота повторений < 50 Гц, величина тока внутреннего пучка < 3 мкА. В итоге средняя интенсивность быстрых нейтронов составляет ~ 3-1014 н/с в полный телесный угол 4л. Замедлитель расположен выше медианной плоскости ускорителя. Взаимное расположение

Табл. 1. Основные характеристики синхроциклотрона ПИЯФ.

Диаметр полюсов магнита 685 см

Расстояние между полюсами 50 см

Вес магнита 8 000 т

Потребляемая мощность 1 МВт

Частотный диапазон 30-13 МГц

Ускоряющее напряжение 10 кВ

Частота повторений 40-60 Гц

Ток внутреннего пучка < 3 мкА

Коэффициент вывода 30%

Табл. 2. Параметры импульсного источника нейтронов.

Средняя интенсивность быстрых нейтронов ~ 3-1014 н/с

Длительность вспышки быстрых нейтронов ~ 10 нс

Частота повторений <50 Гц

Размеры внутренней прямоугольной свинцовой мишени с водяным охлаждением 40 см х 20 см х 5 см

Размеры прямоугольного полиэтиленового замедлителя 30 см х 10 см х 5 см

Табл. 3. Параметры спектрометра ГНЕЙС.

Количество вакуумированных пролетных баз (один пучок № 5 направлен на мишень, а другие пучки № 1-4 направлены на замедлитель) 5

Длины пролетных баз 35-50 м

Площадь экспериментального зала (лабораторное здание ГНЕЙС) 45 х 30 м2 свинцовой мишени и замедлителя показано на вставке в рис. 1. Параметры импульсного источника нейтронов приведены в табл. 2. Из вакуумной камеры ускорителя выводятся пять нейтронных пучков, которые формируются латунным коллиматором К1, стальным коллиматором К2, и через каналы в защитной стене главного зала ускорителя, состоящей из тяжелого бетона толщиной 6 м, и вакуумированные нейтронопроводы доставляются в экспериментальный зал лабораторного здания спектрометра ГНЕЙС. Оси нейтронных пучков № 1-4 "смотрят" на замедлитель, а ось пучка № 5, проходящего над пучком № 4, направлена на свинцовую мишень. Это определяет спектр того потока нейтронов, который обеспечивают разные нейтронные пучки спектрометра: основная доля нейтронного потока пучков л

1-4 находится в области энергий от ~ 10" эВ до сотен кэВ, а пучок № 5 обеспечивает нейтронный поток с энергиями до сотен МэВ. Длины пролетных баз пучков составляют 35-50 м, что определяется размерами экспериментального зала. В табл. 3 приведены основные параметры спектрометра ГНЕЙС, на рис. 1 показано его общее расположение. Высокое качество нейтронного источника ГНЕЙС (высокая интенсивность нейтронов и короткий импульс) делает сравнимыми экспериментальные возможности ГНЕЙС с возможностями времяпролетных спектрометров, основанных как на линейных ускорителях электронов, например, ORELA (Ок-Ридж, США), GELINA (Гиль, Бельгия), ЛУЭ-40/ИБР-30 (Дубна, Россия, закрыт в 2002 г.), так и высокоинтенсивных ускорителях протонов, например, LANSCE (JIoc Аламос, США), недавно созданная установка "nTOF Collaboration" в CERN (Женева, Швейцария).

1.6. Использование уникальных характеристик ГНЕЙС позволило за длительный срок его эксплуатации, как физической установки, выполнить большое количество нейтронных экспериментов. В данной работе описана серия экспериментов, выполненных на спектрометре ГНЕЙС в области исследования характеристик нейтронных реакций при их взаимодействии с тяжелыми ядрами, для решения фундаментальных и прикладных задач ядерной физики. В главе 2 описан эксперимент по прецизионному измерению полных сечений 209ЕИ и 208РЪ, а также 28Б1 и |2С в диапазоне энергий нейтронов 1 эВ — 20 кэВ, выполненный для получения оценки электрической поляризуемости нейтрона. Сечения измерены с относительной точностью 10"3, получена оценка величины электрической поляризуемости нейтрона осп = (2,4± 1,1)-•10" Фм . Эксперимент был поддержан грантом РФФИ 97-02-16184. В главе 3 описан эксперимент по измерению полных нейтронных сечений 204РЬ, 206РЬ и 207РЬ в этом же энергетическом диапазоне, выполненный с целью уточнения поправок на примесные изотопы при получении оценки электрической поляризуемости нейтрона. Дополнительная мотивация этого эксперимента — данные для этих изотопов крайне скудные. Эксперимент был поддержан грантами РФФИ 97-02-16184 и 00-02-17876. В главе 4 описан эксперимент по измерению нейтронных сечений деления па1РЬ и209В1 в диапазоне энергий нейтронов 30-200МэВ. Потребность в получении такой информации обусловлена рядом прикладных задач, основная из которых - трансмутация отходов ядерных технологий. Это исследование было поддержано грантом МНТЦ 609. В главе 5 сделано краткое описание экспериментальной и теоретической ситуации, сложившейся в области исследования поляризуемости нейтрона, когда из данных, полученных в разных энергетических диапазонах, поляризуемость извлекалась с разницей в 2 порядка величины. Обращено внимание на появившуюся недавно работу Покотиловского, дающую возможное объяснение этому противоречию введением нового дальнодействующего потенциала в потенциал нейтрон-ядерного взаимодействия, предложен эксперимент на нейтронном спектрометре ГНЕЙС, который может позволить протестировать сделанное предположение. В главе 6 приведены предварительные результаты этого эксперимента, в котором были измерены полные сечения па'РЬ в диапазоне энергий нейтронов 0,5 - 200 МэВ с относительной л точностью (2-3)-10" , показана возможность использования установки, применявшейся в эксперименте по измерению сечений деления в МэВ-ном энергетическом диапазоне, для измерения полных сечений. Эксперимент был поддержан грантом РФФИ 00-02-17876.

Основное содержание диссертации составили работы [10, 15, 18, 20, 25, 32-37, 39,40,44-49,58-60, 90].

Результаты, полученные в диссертации, неоднократно докладывались на всероссийских и международных конференциях, в частности на Международных семинарах по взаимодействию нейтронов с ядрами в ОИЯИ, г. Дубна (в 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002 годах), Международных конференциях по ядерным данным для науки и технологии (Юлих, Германия, 1991 и Цукуба, Япония, 2001), совещаниях группы ВАЗТИА (ЦЕРН, Швейцария, 2001 и Уппсала, Швеция, 2002), рабочем совещании по происхождению тяжелых элементов (Санта Фе, США, 1999), рабочем совещании по астрофизике, симметриям и прикладной физике на нейтронном источнике типа спаллейшен (Ок Ридж, США, 2002) и других, обсуждались на семинарах в ПИЯФ, Университете Джоржа Вашингтона (Вашингтон, США, 2004) и Лос Аламос-ской Национальной Лаборатории (Лос Аламос, США, 2004). На защиту выносятся следующие результаты:

1. Создание установки для прецизионных измерений полных нейтронных сечений с низким уровнем нейтронного фона (0,2-0,5%).

2. Прецизионные измерения полных нейтронных сечений В! и в

208 12 диапазоне энергий 1 — 100 эВ и РЬ и С в диапазоне энергий 1 эВ - 20 кэВ с у относительной точностью 10" .

3. Полученная новая независимая оценка величины электрической поляризуемости нейтрона ап = (2,4±1,1)-10 3 Фм3.

4. Систематические измерения полных нейтронных сечений изотопов свинца 207РЬ, ^РЬ и 204РЬ для низкоэнергетической резонансной области энергий.

5. Создание установки для измерения сечений деления субактинидов быстрыми нейтронами.

6. Измерения сечений деления па'РЬ и 209ЕН нейтронами в диапазоне энергий 30 - 200 МэВ.

7. Пробное измерение полных нейтронных сечений па'РЬ в диапазоне энергий 0,5 — 200 МэВ на пучке быстрых нейтронов спектрометра ГНЕЙС.

6.5. Выводы

Существующая экспериментальная установка [58-62], созданная для измерения сечений деления в МэВ-ном диапазоне энергий (см. главу 4), была использована для измерения полных сечений. Предварительные данные для полного сечения natPb были получены в диапазоне энергий 0,5 - 200 МэВ с относительной статистической точностью около (2-3)-10" на точку.

Полученные результаты находятся в хорошем согласии с предыдущими данными в целом, но наблюдаются некоторые расхождения с предыдущими данными в высоком энергетическом диапазоне.

Необходимо продолжить измерения для улучшения точности полных сечений и исследования и устранения возможных источников систематических ошибок. Это позволит в дальнейшем сделать заключение о типе

I * I

I 1 г

CULLER55 LARSON8O FRANZ88

Настоящая работа

• •

I I1IIL дальнодействующего потенциала, который необходимо ввести в нейтрон-ядерное взаимодействие, чтобы привести в согласие значения электрической поляризуемости нейтрона, извлекаемые из данных, полученных в эВ-ном и МэВ-ном энергетических диапазонах.

7. Заключение

Научная новизна полученных результатов:

Проведены прецизионные измерения полных нейтронных сечений 209В1 и

28 • 208 12 в диапазоне энергий 1 - 100 эВ и РЬ и С в диапазоне энергий 1 эВ —

20 кэВ с относительной точностью 10" .

Получена новая независимая оценка величины электрической поляризуемости нейтрона ап = (2,4±1,1)-103 Фм3, точность которой сравнима с результатами лучших экспериментов последнего времени. Полученная оценка не противоречит предсказаниям современной теории нуклона, основанной на модели кирального мешка [5,6], хотя она и не дает значащей величины поляризуемости.

Впервые на источнике с непрерывным спектром нейтронов выполнены систематические измерения полных нейтронных сечений изотопов свинца ллч лл^ лп< и РЬ для низкоэнергетической резонансной области. Получены сечения для полного набора изотопов свинца.

Проведены измерения сечений деления па1РЬ и 209В1 нейтронами в диапазоне энергий 30 - 200 МэВ. Вместе с данными Стаплса и др. [57] они на сегодняшний момент являются единственными данными для сечений деления^ этих ядер, полученными с использованием нейтронных источников, имеющих непрерывный спектр. Выполнен детальный анализ систематических ошибок измеренных сечений.

Проведены пробные измерения полных нейтронных сечений па,РЬ в диапазоне энергий 0,5 - 200 МэВ. Показана возможность проведения таких экспериментов на пучке быстрых нейтронов спектрометра ГНЕЙС.

Практическая ценность полученных результатов:

Создана установка для прецизионных измерений полных сечений с низким уровнем нейтронного фона (0,2-0,5%), которая может быть использована для исследования и других ядер.

ЛАП

Полученный файл данных для полных нейтронных сечений РЬ в низкой области энергий (Еп < 3 кэВ) является единственной доступной на сегодняшний момент систематической информацией о полных сечениях для данного ядра (номер файла ЕХРСЖ 41382).

207 206

Полученные полные нейтронные сечения изотопов свинца РЬ, РЬ и 204РЬ являются единственными на сегодняшний момент результатами систематических измерений для низкоэнергетической резонансной области, выполненных на источнике с непрерывным спектром нейтронов. Данные могут быть использованы как для построения файла оцененных данных, так и для других практических целей.

Создана установка для измерения сечений деления субактинидов быстрыми нейтронами. Эта установка в настоящий момент продолжает использоваться для дальнейших исследований в этой области [70].

Измеренные сечений деления па1РЬ и 209В1 нейтронами в диапазоне энергий 30 - 200 МэВ могут быть использованы в расчетах, ориентированных на применения для решения задач трансмутации, создания новых источников нейтронов, где РЬ и В! могут быть использованы в качестве конструкционных материалов мишени, создания новых энергетических установок, где РЬ и В! могут быть использованы в качестве теплоносителя и т.д. Файл с сечениями деления па1РЬ и 209В1 включен в базу данных ЕХРСЖ, файл номер 41429.

8. Благодарности

Автор выражает благодарность научному руководителю диссертации Г.А. Петрову.

Особую благодарность хочу выразить научному руководителю диссертации и моему старшему коллеге O.A. Щербакову, постоянному моему учителю и соратнику во всех наших работах.

Хочу поблагодарить всех сотрудников группы физики деления ядер за постоянную помощь и поддержку наших работ. Большая благодарность постоянному члену коллектива спектрометра ГНЕЙС A.C. Воробьеву, принимающему самое деятельное участие во всех наших работах последнего времени.

Очень признателен коллективу Ускорительного Отдела ПИЯФ, возглавляемому Н.К. Абросимовым и Г.А. Рябовым, за многолетнюю бесперебойную работу синхроциклотрона и постоянное внимание ко всем нашим просьбам и пожеланиям.

Большая благодарность сотрудникам Отдела Радиоэлектроники ОНИ В.В. Марченкову, Ю.В. Тубольцеву, Я.А. Касману и Т.А. Заварухиной за участие в создании систем накопления данных и разработку основных-измерительных модулей КАМАК.

Автор выражает благодарность сотрудникам ОИЯИ Ю.А. Александрову и

•^/jn 208

В.Г. Николенко за участие в измерениях полных сечений ~ Bi и РЬ и полезные обсуждения, A.B. Стрелкову за предоставление нейтронного 3Не-детектора, H.A. Гундорину за поддержку эксперимента, посвященного измерению полных сечений natPb в МэВ-ном диапазоне энергий.

Автор признателен сотрудникам ИТЭФ П.А. Крупчицкому и безвременно ушедшему И.Л. Карпихину за участие в измерениях полных сечений изотопов свинца 207Pb, 206РЬ и 204Pb и полных сечений natPb в МэВ-ном диапазоне энергий.

Большая благодарность коллегам из Радиевого института им. В.Г. Хлопина A.B. Фомичеву, А.Ю. Донцу, С.М. Соловьеву, A.B. Евдокимову, совместно с которыми были выполнен эксперимент по измерению сечения деления висмута и свинца быстрыми нейтронами.

Эксперимент, посвященный измерению сечения деления висмута и свинца быстрыми нейтронами, был выполнен в рамках международной коллаборации с Японским Исследовательским Институтом Атомной Энергии JAERI.

Эксперименты, представленные в диссертации, выполнялась при поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований, гранты 9702-16184 и 00-02-17876, и Международного Научно-Технического Центра, грант 609.

1. Ю.А. Александров, Ядерная физика 37, 253 (1983).

2. Ю.А. Александров, Ядерная физика 38, 1100 (1983).

3. Ю.А. Александров, М. Врана, X. Манрике Гарсиа, Т.А. Мачехина, JI.H. Седлакова, Ядерная физика 44, 1384 (1986).

4. L. Koester, W. Waschkowsky, А. Klüver, Physica 137В, 282 (1986).

5. R. Weiner, W. Weise, Phys. Lett. 159B, 85 (1985).

6. Г.Г. Бунатян, Ядерная физика 55, 3196 (1992).

7. N.K. Abrosimov, G.Z. Borukhovich, A.B. Laptev, V.V. Marchenkov, G.A. Petrov, O.A. Shcherbakov, Yu.V. Tuboltsev, V.l. Yurchenko, Nucl. Instr. Meth. A242, 121 (1985).

8. EXFOR, IAEA-NDS-CD-05, EXFOR on CD-ROM, Version 21 January 2000.

9. CINDA on CD-ROM, Version December 1999, Rev.l, NEA Data Bank, Paris.

10. Yu.N. Pokotilovski, Yadern. Fiz. 63, 1996 (2000).

11. Yu.N. Pokotilovski, Eur. Phys. J. A 8, 299 (2000).

12. D.L. Hornidge, В .J. Warkentin, R. Igarashi, J.C. Bergstrom, E.L. Hallin, N.R. Kolb, R.E. Pywell, D.M. Skopik, J.M. Vogt, G. Feldman, Phys. Rev. Lett. 84, 2334 (2000).

13. K. Kossert, M. Camen, F. Wissmann et al., Phys. Rev. Lett. 88, 162301 (2002).

14. Ю.А. Александров, И.С. Гусева, А.Б. Лаптев, В.Г. Николенко, Г.А. Петров, O.A. Щербаков, ЛИЯФ. Основные результаты научных исследований 19881989. Ленинград, 1991, с. 7.

15. L. Koester, W. Waschkowsky, J. Meier, Z. Phys. A 329,229 (1988).

16. J. Schmiedmayer, H. Rauch, P. Riehs, Phys.Rev.Lett. 61, 1065 (1988).

17. Yu.A. Alexandrov, L. Koester, G.G. Samosvat, W. Waschkowski, JINR Rapid Communications, № 645.-90, p. 48-50, Dubna (1990).

18. Yu.A. Alexandrov, I.S. Guseva, A.B. Laptev, V.G. Nikolenko, G.A. Petrov, O.A. Shcherbakov, in Proc. of the Int. Conf. on Nuclear Data for Science and Technology, Jülich, FRG, May 13-17, 1991. Ed. S.M. Qaim, Springer-Verlag,1992, pp. 160-162.

19. J. Schmiedmayer, P. Riehs, J.A.Harvey, N.W.Hill, Phys. Rev. Lett. 66, 1015 (1991).

20. V.G. Nikolenko, A.B. Popov, JINR, E3-92-254, Dubna, 1992.

21. И.С. Гусева, Препринт NP-27-1994 1969, ППЯФ (Гатчина, 1994).

22. T.L. Enik, L.V. Mitsyna, V.G. Nikolenko, A.B. Popov, G.S. Samosvat, Yadern. Fiz. 60, 648 (1997).

23. Neutron Spectroscopy, Nuclear Structure, Related Topics", IS INN-10, Dubna, May 22-25, 2002". Dubna, JINR, E3-2003-10, 2003, p. 79-85.

24. J.G. Granada, C. Bonetto, S.A. Hayashi, K. Kobayashi, S. Yamamoto, Y. Fujita, I. Kimura, Physica B190, 259 (1993).

25. P. Riehs, S. Kopesky, J.A. Harvey, N.W. Hill, in: Proceedings of the International Conference on Nuclear Data for Science and Technology, Gatlinburg, Tennessee, May 9-13, 1994, edited by J.K. Dickens (ORNL, 1994) p. 236.

26. L. Koester, W. Waschkowsky, L.V. Mitsyna, G.S. Samosvat, P. Prokofjevs, J. Tambergs, Phys. Rev. С 51, 3363 (1995).

27. L. Koester, K. Knopf, Z. Phys. A 338, 233 (1991).

28. G. Reiner, W. Waschkowsky, L. Koester, Z. Phys. A 337, 221 (1990).

29. Yu.A. Alexandrov, I.S. Guseva, A.B. Laptev, V.G. Nikolenko, G.A. Petrov, O.A. Shcherbakov, in: Proceedings of the V International Seminar on Interaction of Neutrons with Nuclei, ISINN-5, Dubna, 14-17 May 1997 (JINR, E3-97-213, Dubna, 1997) p.255.

30. A. Laptev, Yu. Alexandrov, I. Guseva, I. Karpihin, P. Krupchitsky, V. Nikolenko, G. Petrov, O. Shcherbakov, A. Vorobyev, J. Nucl. Sei. Tech., Suppl. 2, 1, 327 (2002).

31. И.С. Гусева, А.Б. Лаптев, Г.А. Петров, O.A. Щербаков, П.Л. Карпихин, П.А. Крупчицкий, Препринт NP-55-1999 2340, ПИЯФ (Гатчина, 1999).

32. И.С. Горохов, А.Б. Лаптев, В.В. Марченков, Ю.В. Тубольцев, Е.Ю. Фокин, O.A. Щербаков, Препринт 823, ЛИЯФ (Ленинград, 1983).

33. И.С. Горохов, А.Б. Лаптев, В.В. Марченков, Ю.В. Тубольцев, Е.Ю. Фокин, O.A. Щербаков, Приборы и техника эксперимента, № 2, 48 (1984).

34. Ле Зон Пхир, В.Т. Сидоров, ОИЯИ, 10-81-517, Дубна, 1981.

35. А.Б. Лаптев, В.В. Марченков, Ю.В. Тубольцев, И.В. Тубольцева, Е.Ю. Фокин, Препринт 869, ЛИЯФ (Ленинград, 1983).

36. А.Б. Лаптев, В.В. Марченков, Ю.В. Тубольцев, И.В. Тубольцева, Е.Ю. Фокин, Приборы и техника эксперимента, № 6, 65 (1984).

37. A.B. Popov, G.S. Samosvat, Nucl. data for basic and applied science. Proc. of the Int. Conf. Santa Fe, New Mexico, 13-17 May 1985, v. 1, p. 617.

38. В.Г. Николенко, А.Б. Попов, ОИЯИ, РЗ-90-568, Дубна, 1990.

39. Л.В. Мицина, Г.С. Самосват, ОИЯИ, РЗ-91-521, Дубна, 1991.

40. A.A. Reut et al., Report of the Institute of Physics Problems. 1950.

41. V.l. Goldanski et al., Sov. J. JETP 29, 778 (1955).

42. П.Е. Воротников, Л.С. Ларионов, Ядерная физика 40, 867 (1984).

43. V.P. Eismont, A.V. Prokofyev, A.N. Smirnov, K. Elmgren, J. Blomgren, H. Conde, J. Nilsson, N. Olsson, T. Ronnqvist, E. Traneus, Phys. Rev. C53, 2911 (1996).

44. V.P. Eismont et al., Proc. of the 2-nd Int. Conf. on Accelerator-Driven Transmutation Technologies and Applications, Kalmar, Sweden. 1996, p. 606.

45. V.P. Eismont et al., ibid. p. 618.

46. P. Staples et al., Bull. Am. Phys. Soc. 40, 962 (1995).

47. A.B. Фомичев, А.Ю. Донец, А.Б. Лаптев, O.A. Щербаков, Г.А. Петров, Измерение отношений сечений деления в диапазоне энергий нейтронов 0,7

48. МэВ. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерные константы, вып. 1, 1992, с. 13.

49. А.Ю. Донец, Ю.В. Тубольцев, A.C. Филиппов, A.B. Фомичев, Ю.В. Чичагов, Приборы и техника эксперимента, № 6, 1 (2000).

50. A.D. Carlson, S. Chiba, F.-J. Hambsch, N. Olsson, A.N. Smirnov, Summary Report of a Consultants' Meeting held in Vienna, Austria, December 2-6, 1996. IAEA Report INDC(NDC)-368. Vienna. 1997, p. 23.

51. D.D. Burgess and R.J. Tervo, Nucl. Instr. Meth., 214,431 (1983).

52. A.H. Смирнов, частное сообщение (1999).

53. G.W. Carlson, Nucl. Instr. Meth. 119,97 (1974).

54. T. Fukahori, S. Pearlstein, Proc. of the Advisory Group Meeting on Intermediate Energy Nuclear Data for Applications Organized by IAEA, Vienna, October 912,1990. IAEA Report INDC(NDS)-245. Vienna. 1991, p. 93.

55. A.V. Prokofiev, S.G. Mashnik, A.J. Sierk, LANL Report LA-UR-98-0418. Los Alamos. 1998.

56. A.B. Laptev, A.Yu. Donets, A.V. Fomichev, A.A. Fomichev, R.C. Haight, O.A. Shcherbakov, S.M. Soloviev, Yu.V. Tuboltsev, A.S. Vorobyev, Nucl. Phys. A 734S, E45 (2004).

57. Ю.А. Александров, Физ. элем. част, и am. ядра 32, 1405 (2001).

58. Ю.А. Александров, И.И. Бондаренко, ЖЭТФ 31, 726 (1956).

59. B.C. Барашенков, И.П. Стаханов, Ю.А. Александров, ЖЭТФ 32, 154 (1957).

60. Ю.А. Александров, ЖЭТФ 33, 294 (1957).

61. Ю.А. Александров, Г.В. Аникин, A.C. Солдатов, ЖЭТФ 40, 1878 (1961).

62. Г.В. Аникин, И.И. Котухов, Ядерная физика 12, 1121 (1970).

63. Г.В. Аникин, И.И. Котухов, Ядерная физика 14, 269 (1971).

64. Г.В. Аникин, И.И. Котухов, Ядерная физика 49, 101 (1989).

65. G. Breit, M.L. Rustgi, Phys. Rev. 114, 830 (1959).

66. A. Kanazawa, Nucl. Phys. 24, 524 (1961).

67. В.И. Гольданский, O.A. Карпухин, A.B. Куценко, B.B. Павловская, ЖЭТФ 38, 1695 (1960).

68. П.С. Баранов, А.И. Львов, В.А. Петрунькин, J1.H. Старков, Физ. элем, част, и am. ядра 32, 699 (2001).

69. J. Bernabeu, R. Tarrach, Ann. Phys. 102, 323 (1976).

70. A.M. Baldin, Nucl. Phys. 18, 310 (1960).

71. P. Baranov, G. Buinov, V. Godin V. Kuznetzova, V. Petrunkin, L. Tatarinskaya, V. Shirthenko, L. Shtarkov, V. Yurtchenko, Yu. Yanulis, Phys. Lett. В 52, 122 (1974).

72. В.А. Петрунькин, Физ. элем. част, и am. ядра 12, 692 (1981).

73. K.W. Rose, В. Zurmühl, Р. Rullhusen, М. Ludwig, А. Baumann, М. Schumacher, J. Ahrens, А. Zieger, D. Christmann, В. Ziegler, Nucl. Phys. A514, 621 (1990).

74. T. Savada, Int. Journ. Mod. Phys. A 11, 5365 (1996).

75. Yu.A. Alexandrov, Proc. IX Int Seminar Interaction of Neutrons with Nuclei, ISINN-9, Dubna, May 23-26, 2001. JINR, E3-2001-192, p.57 (2001).

76. V. Culler, R.W. Waniek, Phys. Rev. 99, 740 (1955).

77. R.B. Schwartz, R.A. Schrack, H.T. Heaton, Report NBS-MONO-138 (1974).

78. D.C. Larson, J.A. Harvey, N.W. Hill, Report 80BNL,277 (1980); Report ORNL-5787,174(1981).

79. J. Franz, H.P. Grotz, L. Lehmann, E. Roessle, H. Schmitt, L. Schmitt, Nucl. Phys. A490, 667 (1988).