Издательский отдел ОИЯИ: Препринты и сообщения, 2017

К тематическим категориям

2017

2017-1 (1.257.218)
Краткий обзор важнейших научных результатов объединенного института ядерных исследований в 2016 году

E2-2017-2 (182.901)
Токарев М., Зборовский И.
Спектры рождения топ-кварка на CMS и флейворная независимость z-скейлинга

Представлены результаты анализа, в рамках теории z-скейлинга, дифференциальных сечений рождения топ-кварка в протон-протонных столкновениях, полученных коллаборацией CMS на LHC. Анализируемые спектры измерены в широком диапазоне энергий столкновения √s=7, 8 и 13 ТэВ и поперечного импульса топ-кварка ρ_T = 30–500 ГэВ/c в каналах с рождением лептонов и струй. Проверена флейворная и энергетическая независимость скейлинговой функции ψ(z) в новой кинематической области. Результаты анализа спектров рождения топ-кварка на LHC сравниваются с аналогичными данными, полученными на тэватроне в протон-антипротонных столкновениях при энергии √s = 1,96 ТэВ. Получены указания о режиме насыщения функции ψ(z) в области малых и степенном поведении в области больших значений z. Отмечается, что измерения спектров рождения топ-кварка при максимальной энергии ρ ρ-столкновений на LHC и при больших значениях поперечного импульса кварка представляют интерес для проверки принципа самоподобия в рождении частиц, понимания природы флейвора и поиска новых симметрий в процессах с рожденим топ-кварка в качестве пробника.

P2-2017-3 (337.191)
Дедович Т. Г., Токарев М. В.
Восстановление фракталов при наличии фоновых событий

В работе выполнен анализ наборов данных, содержащих фракталы и фоновые события, методом систем уравнений P-адических покрытий (SePaC) и методом подсчета клеток (BC). Изучены особенности этих методов при нахождении фракталов в наборах, содержащих только фракталы и только фоновые события. Предложены процедуры определения наличия фракталов, оценки их количества в исходном наборе, выделения фракталов и оценки доли фоновых событий в выделенном наборе. Проведено сравнение результатов анализа смешанных событий этими методами.

P13-2017-4 (519.460)
Пепелышев Ю. Н., Цогтсайхан Ц.
Исследование динамики шумов энергии импульсов реактора ИБР-2М в процессе выгорания топлива

Представлены результаты исследования динамики шумового состояния реактора в зависимости от выгорания топлива за значительный период работы реактора — с момента ввода ИБР-2М в эксплуатацию в 2011 г. и до конца 2016 г. Показано, что шумы энергии импульсов в процессе работы ИБР-2М при энерговыработке до ∼1100 МВт·сут существенно меняются как по спектральному составу, так и по уровню колебаний. Относительные стандартные отклонения случайных колебаний мощности не превышали 5%, т.е. были на уровне значительно меньше допустимого. Кроме того, малый уровень низкочастотных шумов (∼1,6%) свидетельствует об отсутствии признаков колебательной неустойчивости реактора и значительном запасе по энерговыработке до появления нестабильности.

E19-2017-5 (386.497)
Колтовая Н. и др.
Кинетика индукции генных и структурных мутаций УФ-излучением у дрожжей Saccharomyces cerevisiae

Систематическое исследование закономерностей индукции генных и структурных мутаций в эукариотических клетках выполнено на модельном организме дрожжей S. cerevisiae. В работе использовали разнообразные генетические системы для тестирования всех типов замен пар оснований, сдвига рамки считывания, прямые мутации canl, перестройки хромосом и плазмиды в гаплоидных штаммах. Клетки облучали УФ-С-излучением, максимальный флюенс энергии составил 200 Дж/м². Кинетика индукции генных и структурных мутаций описывается линейно-квадратичной и экспоненциальной функциями. Наклон прямой в масштабе полного логарифма не являлся постоянной величиной, зависел от интервала доз, и величина его составляла от 2 до 4. Предполагается, что суперпозиция и динамика различных путей мутагенного ответа эукариотической клетки на УФ-облучение определяет форму кривой и является причиной степенных функций высокого порядка.

P19-2017-11 (125.300)
Киселев Ю. Ф.
Аналитическая модель активного и пассивного транспорта в биологической мембране

Получена формула для расчета профиля концентрации ионов в биологических мембранах. Предполагается, что ионы движутся в вязкой среде под действием электрического поля и градиента концентрации. Сила трения следует закону Стокса. Ионы покрыты гидратной оболочкой, которая изменяет их трение в растворе. Показано, что если сила трения на входе в канал мембраны больше, чем на выходе из канала, то перенос ионов осуществляется путем активного транспорта. Получено аналитическое условие, при котором активный транспорт и нормальная жизнедеятельность клетки становятся невозможными. Результаты количественно согласуются с измерениями относительных концентраций Na⁺¹, K⁺¹ и Cl^-1на мембранах клеток лягушки и кальмара.

E3-2017-12 (1.674.130)
Аксенов В. Л.
Источники нейтронов ОИЯИ через 15 лет

Технический ресурс реактора ИБР-2, одного из ведущих импульсных источников нейтронов в мире, заканчивается в 2032 г. Обсуждаются варианты концепции нового источника и его место в мировом нейтронном ландшафте. Анализируются современные тенденции развития наук, где используются нейтроны. Предложены приоритетные эксперименты для нового источника в исследованиях конденсированного вещества, в фундаментальной и ядерной физике.

P9-2017-13 (883.500)
Доля С. Н., Сархадов И.
Расчет сильноточного линейного протонного ускорителя с энергией 80 МэВ

В статье рассмотрена возможность импульсного ускорения в спиральном волноводе протонного пучка с током I_b = 0,7 A. Ускоритель состоит из трех частей. Энергия инжекции протонов равна 50 кэВ. В первой части ускорителя, имеющей длину L_acc1 ≈ 1,4 м, протоны ускоряются до энергии ϵ_1fin = 0,8 МэВ. Потребляемая этой частью ускорителя высокочастотная мощность P₁ = 0,8 МВт. Во второй части ускорителя, имеющей длину L_acc2 ≈ 2 м, протоны ускоряются до энергии ϵ_2fin = 5 МэВ. Потребляемая второй частью ускорителя высокочас\-тотная мощность P₂ = 4 МВт. Третья часть ускорителя состоит из 8 секций длиной 7 м каждая. Радиальная фокусировка протонного пучка в ускорителе осуществляется магнитным полем с напряженностью H = 10 Tл, создаваемым сверхпроводящим соленоидом.

P13-2017-16 (431.772)
Агапов А. В., Мицын Г. В.
Многоканальная система измерения магнитных полей элементов канала транспортировки протонного пучка на основе датчиков Холла

В Медико-техническом комплексе ЛЯП ОИЯИ разработана и создана многоканальная система магнитных измерений на основе датчиков Холла, позволяющая отслеживать изменения индукции магнитных полей поворотных электромагнитов канала транспортировки терапевтического протонного пучка в процедурную кабину. Проблема температурной нестабильности датчиков Холла решена применением специально разработанных блоков термостабилизации и питания, обеспечивающих поддержание постоянной температуры рабочей области датчика около 40 ± 0.05°С; и питающего напряжения с точностью ± 1 мВ. Система регулярно применяется при проведении сеансов протонной терапии, обеспечивая “гарантию качества” лучевого лечения.

P1-2017-17 (241.196)
Зинченко Ал.И. и др.
Соленоид для установки SPD коллайдера NICA

Рассмотрены требования и сформулированы рекомендации для дальнейшей конструкторской проработки магнита установки SPD. Показано, что для получения однородного в пределах 1% магнитного поля во всем внутреннем объеме соленоида необходимо использовать дополнительные катушки, которые следует разместить в торцевых частях соленоида. Сверхпроводящий вариант магнита предпочтительнее теплого из-за меньшего веса и объема катушки, а также отсутствия проблемы отвода тепла из проводника.

P9-2017-18 (1.612.690)
Бутенко А. В. и др.
Допуски на погрешности магнитного поля бустера нуклотрона

Формирование магнитного поля в структурных элементах бустерного синхротрона комплекса NICA – одно из важнейших условий получения требуемых параметров и качественной работы ускорителя. Проведено исследование линейной и нелинейной динамики пучка ионов ₁₉₇Au³¹⁺ в бустере с помощью программы MAD-X. Приводится аналитическая оценка допусков на погрешности магнитного поля и численный расчет динамической апертуры DFO-магнитной структуры бустера. Дана оценка искажения замкнутой орбиты при наличии случайных ошибок магнитных полей и ошибок в расстановке структурных магнитов.

E1-2017-20 (187.754)
Глонти Л. и др.
Продольное натяжение и механическая устойчивость тонкостенной дрейфовой трубки под давлением

Формирование магнитного поля в структурных элементах бустерного синхротрона комплекса NICA – одно из важнейших условий получения требуемых параметров и качественной работы ускорителя. Проведено исследование линейной и нелинейной динамики пучка ионов ₁₉₇Au³¹⁺ в бустере с помощью программы MAD-X. Приводится аналитическая оценка допусков на погрешности магнитного поля и численный расчет динамической апертуры DFO-магнитной структуры бустера. Дана оценка искажения замкнутой орбиты при наличии случайных ошибок магнитных полей и ошибок в расстановке структурных магнитов.

P10-2017-21 (333.944)
Дереновская О. Ю., Иванов В. В., Огородникова Д. С.
Критерии отбора распадов J/ψ → e⁺e^– в соударениях Au + Au при энергии 10 ГэВ/нуклон в эксперименте СВМ

В настоящее время на строящемся в GSI (Дармштадт, Германия) ускорительном комплексе FAIR большая международная коллаборация с участием ОИЯИ ведет подготовку эксперимента СВМ. Измерения распадов J/ψ → e⁺e^– относятся к ключевой задаче эксперимента СВМ, при этом регистрацию таких событий планируется проводить в режиме реального времени. В настоящей работе предлагаются критерии, обеспечивающие эффективный отбор сигнальных событий на примере соударений Au + Au при энергии 10 ГэВ/нуклон. Указанная энергия соответствует первой стадии эксперимента СВМ.

E9-2017-23 (304.357)
Сабиров Б. и др.
Последняя по времени оптимизированная конструкция криомодуля ILC, полученная с использованием технологии сварки взрывом

В статье суммированы результаты тестов усовершенствованных компонентов криомодуля международного линейного коллайдера (ILC), полученные интернациональной коллаборацией ОИЯИ (Дубна, Россия), INFN (Пиза/Генуя, Италия) и ИЭС им.Е. Патона (Киев, Украина). Первоначально конструкция сверхпроводящего радиочастотного резонатора разработана в ДЕЗИ как резонатор ТЕСЛА 1,3 ГГц, состоящий из 9 ячеек, изготовленная из Ниобия и помещенная в Титановый дьюар, имеющий титановый патрубок для подачи и удаления двухфазной гелиевой смеси. Для удешевления проекта ILC было предложено заменить титановые компоненты на нержавеющую сталь (SS) используя уникальный метод сварки взрывом, открывающий возможность создания криомодулей нового поколения для ускорителей частиц. Эти компоненты криогенной системы работают при сверхнизких температурах сверхжидкого гелия при температуре 1,8 К. Путем поэтапной модернизации этих компонентов получена финальная версия переходника Nb/Ti/SS, которая привела к эволюционному улучшению криомодуля ILC. Этот новый элемент решает проблему остаточных напряженностей и предотвращает от возможных специфических сдвигов, обусловленных разностью коэффициентов линейного расширения составляющих металлов. При испытании на гелиевую течь не обнаружена течь из испытуемых образцов при величине фоновой течи ≈ 0,4 · 10^-10 атм · см³ · c^–1

E1-2017-24 (145.302)
Комаров В. И.
О возможности обнаружения перехода состояния барионной пары в состояние шестикваркового конфайнмента

Протон-протонные соударения рассматриваются для определения условий, благоприятствующих поиску перехода состояния барионной пары в состояние шестикваркового конфайнмента (3q) + (3q) → (6q)_cnf. Предполагается, что центральные pp-соударения в определенном интервале начальной энергии могут приводить к образованию промежуточной компаунд-системы, в которой может сформироваться шестикварковый дибарион. Предлагаются критерии для отбора событий центрального соударения и проявления дибариона с шестикварковой структурой.

P1-2017-26 (640.460)
Ленивенко В. В., Пальчик В. В.
Реконструкция траекторий заряженных частиц в системе многопроволочных пропорциональных камер эксперимента BM@N

В работе описывается алгоритм реконструкции треков в системе многопроволочных пропорциональных камер в эксперименте BM@N (Baryonic Matter at Nuclotron) на нуклотроне. С его помощью на экспериментальных данных с бомбардировкой дейтронными и углеродными пучками углеродной и медной мишеней реконструировались пучковые треки до мишени и траектории заряженных частиц после мишени. Получена оценка эффективности работы многопроволочных камер. Измерены параметры пучка (поперечные размеры, угловой разброс).

Д13-2017-28 (263.620)
Чириков-Зорин И. Е.
Новый метод определения напряжения лавинного пробоя кремниевых фотоумножителей

Рассмотрены лавинный пробой и гейгеровский режим работы кремниевого p–n перехода. Предложен прецизионный физически мотивированный метод определения напряжения лавинного пробоя кремниевых фотоумножителей(SiФЭУ). Метод основан на измерении относительной эффективности регистрации фотона (PDE_отн) в зависимости от напряжения смещения при инжекции в зону лавинного размножения p–n перехода одного типа носителей (электрона или дырки). Инжекция электрона или дырки из базовых областей полупроводниковой структуры SiФЭУ осуществляется с помощью коротковолнового или длинноволнового света. При малых значениях перенапряжения (1–2 В) эффективность регистрации линейно зависит от напряжения смещения, и поэтому экстраполяция PDE_отн до нулевого значения определяет напряжение лавинного пробоя SiФЭУ с точностью до нескольких милливольт.

E6-2017-29 (268.100)
Изосимов И. Н. и др.
Тонкая структура силовой функции бета-распада и анизотропия осцилляций компонент изовекторной плотности в деформированных ядрах

Представлены и проанализированы экспериментальные данные о тонкой структуре силовой функции бета-распада S_β (E) в сферических, переходных и деформированных ядрах. Использование современных методов ядерной спектроскопии с высоким энергетическим разрешением позволило идентифицировать расщепление пиков S_β (E) в деформированных ядрах. По аналогии с расщеплением пика E1 гигантского дипольного резонанса (ГДР) в деформированных ядрах, пики в S_β (E) расщепляются на две компоненты благодаря наличию аксиально-симметричной деформации атомного ядра. Обсуждается тонкая структура S_β (E). Сравнивается расщепление пиков, связанное с колебаниями протонов относительно нейтронов (E1 ГДР), протонных дырок относительно нейтронов (пики в S_β (E) для β⁺/EC-распада) и нейтронных дырок относительно протонов (пики в S_β (E) для β^–-распада).

P3-2017-32 (218.128)
Киселев М. А. и др.
Анализ везикулярной структуры наночастиц фосфолипидной системы транспорта лекарств на основе данных МУРР

Методом малоуглового рентгеновского синхротронного рассеяния проанализирована везикулярная структура фосфолипидной транспортной наносистемы (ФТНС) для трех значений концентрации ФТНС в воде: 25, 31,25 и 37,5 %. Рассчитаны параметры везикул: радиус, полидисперсность радиуса, толщина липидного бислоя, внутренняя структура липидного бислоя для двух моделей распределения плотности длины рассеяния фотона. Расчеты проводились двумя различными методами: по формфактору сферической неоднородной оболочки и по методу разделенных формфакторов. Два метода расчета спектров и два используемых приближения для описания внутренней структуры липидного бислоя дают совпадающие результаты, которые показывают уменьшение радиуса везикулы, толщины липидного бислоя и толщины области углеводородных цепочек при увеличении концентрации мальтозы в воде.

P1-2017-33 (445.156)
Терехин А. A. и др.
Дифференциальное сечение реакции упругого dp-рассеяния при энергии 700 МэВ/нуклон

В статье представлены результаты измерений дифференциального сечения реакции упругого dp-рассеяния при энергии 700 МэВ/нуклон, выполненных на станции внутренней мишени нуклотрона ОИЯИ. Данные получены для углового диапазона 70–120° в с.ц.м. Проведено сравнение результатов угловой зависимости с мировыми данными при близких значениях энергии, а также с теоретическими вычислениями, выполненными в рамках релятивистской теории многократного рассеяния.

P13-2017-34 (959.550)
Азарян Н. С. и др.
Компенсация углового шумового колебания лазерного луча в прецизионном лазерном инклинометре

Предложена и экспериментально реализована методика компенсации углового шумового колебания лазерного луча в прецизионном лазерном инклинометре (ПЛИ). Достигнуто более чем 30-кратное уменьшение спектральной плотности шумов ПЛИ до уровня 10^–8 рад/Гц^1/2 на частоте
5 · 10^–5 Гц. Измерен шум углового движения лазерного луча, выходящего из одномодового оптического волокна в вакуумных и термостабильных условиях. Амплитуда суточных колебаний достигает 0,4 мкрад.

P13-2017-35 (3.706.717)
Азарян Н. С. и др.
Определение максимальной частоты угловых колебаний поверхности Земли, регистрируемых прецизионным лазерным инклинометром

Для прецизионного лазерного инклинометра (ПЛИ) с использованием масла И-20А определена высокочастотная граница 4 Гц надежного детектирования угловых колебаний поверхности Земли. Разработанная методика обработки микросейсмических сигналов расширила рабочий диапазон приема ПЛИ и позволила зарегистрировать узкополосные сигналы угловых колебаний поверхности Земли индустриального происхождения.

P13-2017-36 (500.105)
Азарян Н. С. и др.
Температурная стабильность 0,005 °С бетонного пола в транспортном тоннеле № 1 ЦЕРН в месте расположения прецизионного лазерного инклинометра

Для обеспечения высокой чувствительности ∼ 10^-9 рад прецизионного лазерного инклинометра (ПЛИ) при регистрации угловых колебаний поверхности Земли в области низких частот [10^-6 Гц; 10^-4 Гц] исследована температурная стабильность воздушной среды и бетонного пола транспортного тоннеля № 1 ЦЕРН: суточные изменения температуры воздушной среды в тоннеле составили 0,082 °С и его бетонного пола 0,005 °С.
На основании проведенных исследований делается вывод о возможности наблюдения угловых деформаций поверхности Земли Луной и Солнцем при условии температурной стабилизации ПЛИ непосредственно массивным монолитом бетонного пола тоннеля.

P4-2017-40 (142.379)
Сушенок Е. О. и др.
Влияние учета эффективных T=0,1 взаимодействий в канале частица-частица на бета-распадные характеристики и вероятность мультинейтронной эмиссии при бета-распаде

Для зарядово-обменных мод ядерных возбуждений сепарабельный подход, построенный на приближении случайных фаз для взаимодействия Скирма, обобщен на случай включения канала частица-частица с одновременным учетом тензорных корреляций и связи одно- и двухфононных конфигураций. Изучено влияние учета эффективных T=0,1 взаимодействий в канале частица-частица на бета-распадные характеристики, а также вероятность мультинейтронной эмиссии при бета-распаде ^{126,128,130,132}Cd.

P4-2017-41 (146.330)
Сушенок Е. О. и др.
Роль тензорного взаимодействия в описании эмиссии запаздывающих нейтронов в нейтронно-избыточных изотопах никеля

На основе сил Скирма с учетом тензорного взаимодействия дано микроскопическое описание вероятности эмиссии запаздывающих нейтронов, сопровождающей β-распад четно-четных нейтронно-избыточных изотопов никеля с массовыми числами A = 74-80. Расчеты выполнены в квазичастичном приближении случайных фаз с учетом двухфононных компонент волновой функции состояний дочернего ядра. В работе обсуждаются скорости β-распада и свойства нижайшего квадрупольного возбуждения ^74,76,78,80Ni. Показано, что ослабление нейтрон-протонного тензорного взаимодействия приводит к существенному замедлению β-распада и увеличению вероятности эмиссии запаздывающих нейтронов.

P13-2017-43 (80.059)
Ананьев В. Д., Пепелышев Ю. Н., Рогов А. Д.
Расчеты по оптимизации реактора ИБР-2

Рассматривается нейтронно-физический аспект оптимизации реактора ИБР-2: можно ли в принципе создать импульсный реактор с повышенной плотностью потока нейтронов в пучках, а если можно — то насколько повышенной? Расчеты показали, что плотность потока тепловых нейтронов в пучках реактора теоретически можно повысить до (2.0–2.5)· 10¹³ см ^–2 · s^–1, а холодных нейтронов – почти на три порядка. %Последнее связано с тем, что в силу конструктивных особенностей биологической защиты холодный замедлитель на ИБР-2М используется крайне неэффективно. Показано, что повышение плотности потока тепловых и холодных нейтронов возможно только при полном изменении конструкции реактора: уменьшении объема активной зоны, замене типа топлива на более плотное и изменении системы вывода пучков с радиальной на тангенциальную. Техническая реализация указанных требований для такого типа реактора является проблемой. В~итоге конструкция ИБР-2, разработанная НИКИЭТ им. Н. А. Доллежаля еще в 1968 г. для генерации коротких импульсов тепловых (нехолодных) нейтронов с средней плотностью потока на уровне ∼ 10¹³ см ^-2 · s^-1, оптимизирована удивительно удачно.

P13-2017-49 (165.965)
Мешков И. Н.
Формирование упорядоченного потока позитронов

Предлагается метод формирования непрерывного потока монохроматических позитронов с контролируемым временем прихода на мишень, не зависящим от момента времени старта в ограниченном интервале времени. Такой упорядоченный поток позитронов позволяет создать экспериментальную установку для исследования структуры твердого тела методом позитронной аннигиляционной спектроскопии (ПАС) в его наиболее эффективном варианте — измерении времени жизни позитрона в исследуемом веществе. Одновременно, варьируя ускоряющий потенциал мишени, можно изменять энергию позитронов на мишени и контролируемо изменять глубину их проникновения в исследуемый образец. Таким образом, можно измерять с высоким разрешением распределение дефектов по глубине.

E6-2017-50 (672.538)
Хушвактов Ж. Х. и др.
Моделирование методом Монте-Карло и экспериментальные результаты по генерации нейтронов в мишени облученной протонами с энергией 660 МэВ

Эксперимент проводился с использованием ускоренного пучка протонов от фазотрона в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ). Мишень из природного урана (512кг) облучалась протонами с энергией 660 МэВ. Моделирование методом Монте-Карло выполнено с использованием кодов FLUKA и Geant4. Определены число утекающих нейтронов из секций урановой мишени, окруженных свинцовой защитой, и число утекающих нейтронов из самой свинцовой защиты. Определено общее число делений внутри мишени. Получены экспериментальные значения скоростей реакций для остаточных ядер в образце ¹²⁷I. Проведено сравнение нескольких значений скоростей реакций с результатами моделирования по кодам FLUKA и Geant4. Экспериментально определенные флюенсы нейтронов, в интервале энергий 10–200 МэВ, с использованием (n, xn)-реакций в образце ¹²⁷I (NaI) сравниваются с результатами моделирования. Оценена возможность трансмутации долгоживущего радионуклида ¹²⁹I в установке Квинта.

E6-2017-53 (358.889)
Изосимов И. Н.
Многоступенчатые схемы возбуждения в лазерной спектроскопии и детектирование актинидов и лантанидов в растворах

Применение лазеров с перестраиваемой длиной волны позволяет селективно возбуждать различные молекулярные и валентные формы актинидов и лантанидов с последующим их детектированием при регистрации люминесценции / хе-милюминесценции. Данная работа посвящена применению методов лазерной люминесцентной (TRLIF) / хемилюминесцентной (TRLIC) спектроскопии c временным разрешением для детектирования лантанидов и актинидов в растворах. Показано, что применение многоступенчатых схем возбуждения хемилюминесценции обеспечивает высокую чувствительность и селективность TRLIC метода детектирования лантанидов и актинидов в растворах.

P14-2017-54 (411.628)
Ковальчук О. Е. и др.
Облучение алмазов быстрыми мечеными нейтронами

Обсуждаются результаты облучения природных алмазов быстрыми нейтронами с энергией 14,1 МэВ, которые возникают при работе нейтронного сепаратора, используемого для сухого обогащения кимберлитовой руды по методу меченых нейтронов.

P3-2017-55 (415.473)
Булавин М. В. и др.
Некоторые физические характеристики нейтронного потока на пучке №3 ИБР-2 на значительном удалении от реактора

Приводятся результаты измерений плотности потока быстрых нейтронов методом нейтронного активационного анализа (НАА) и измерений эквивалентного 1 МэВ флюенса по радиационным повреждениям кремниевых детекторов (Si-detectors), а также γ-дозы с использованием пленок-мониторов на значительном удалении (3–8 м) от водяного замедлителя ВЗ-303 ИБР-2 на экспериментальном пучке № 3. Полученные результаты можно использовать для определения координат применяемых образцов на установке для радиационных исследований пучка № 3 с целью облучения их в диапазоне значений флюенса от ∼ 5 · 10¹¹ до 10¹⁵ нейтрон/см² (или с плотностью потока от ∼ 5 · 10⁵ до 10⁹ нейтрон/см²/с).

P13-2017-57 (934.911)
Шабалин Е. П. и др.
Высокопоточный импульсный исследовательский реактор на основе нептуния

Излагаются принципы конструкции и описываются параметры перспективного источника нейтронов для исследований на выведенных пучках на основе реакции деления изотопа ²³⁷Np. Показано, что подобный высокоинтенсивный источник нейтронов будет обладать уникальными свойствами и по эффективности использования для целей нейтронной спектроскопии займет ведущее место в мире.

P7-2017-58 (1.954.223)
Ревенко Р. В. и др.
Результаты испытаний монитора вторичной эмиссии для измерения профиля пучка

При исследовании монитора вторичной эмиссии с целью измерения профиля пучка проводилось испытание профилометра на выведенном пучке ускорителя ИЦ-100 в Лаборатории ядерных реакций им. Г. Н. Флерова (ЛЯР ОИЯИ). Использовался пучок ионов ¹³²Xe²⁴⁺ с энергией 1,2 МэВ/A. Интенсивность варьировалась от 10 до 100 нА. Измерения профиля проводились при различных значениях интенсивности пучка с целью оценить нижний предел чувствительности монитора. В результате испытаний на основе полученных данных можно сделать вывод, что нижняя граница интенсивности может быть оценена в несколько сотых наноампер (∼ 0.05e нА).

P1-2017-59 (558.030)
Залиханов Б. Ж.
Повышение эффективности регистрации γ-квантов газонаполненными координатными камерами

Для эффективной регистрации рентгеновского излучения пропорциональными и дрейфовыми камерами предлагается новое положение конверторов в рабочем объеме камер. Положение и геометрические параметры конверторов полностью удовлетворяют кинематике фотоэлектрического поглощения γ-квантов атомами вещества. Предварительная экспериментальная проверка подтвердила возможность значительного повышения эффективности регистрации газонаполненными детекторами γ-излучения.

Д18-2017-61 (208.429)
Панова Т. Д. и др.
Анализ содержания мышьяка и ртути в человеческих останках XVI-XVII вв. из некрополей Московского Кремля методом нейтронного активационного анализа на установке ИРЕН и реакторе ИБР-2 ЛНФ ОИЯИ

В ЛНФ ОИЯИ проведен нейтронный активационный анализ (НАА) трех образцов человеческих останков XVI-XVII вв. из некрополей Московского Кремля. Образцы облучены на двух установках — источнике резонансных нейтронов ИРЕН и реакторе ИБР-2. Спектры наведенной активности облученных образцов были измерены с помощью автоматической системы измерений, созданной в ЛНФ ОИЯИ и состоящей из высокочистого германиевого детектора со спектрометрической электроникой, устройства смены образцов и управляющего программного обеспечения. Массовые доли мышьяка, ртути и некоторых других элементов были определены относительным и абсолютным методами НАА. Полученные значения подтвердили факт острого отравления ртутью первой жены царя Ивана Васильевича Грозного — царицы Анастасии Романовны. Повышенное содержание ртути выявлено в костных останках сына царя Ивана Васильевича Грозного — царевича Ивана Ивановича и князя М. В. Скопина-Шуйского. Полученные результаты дают возможность ввести в научный оборот точные значения содержания ртути, мышьяка и других элементов в образцах из захоронений русских исторических личностей второй половины XVI – начала XVII вв.

E7-2017-65 (247.461)
Лукьянов С. М. и др.
Кластерная структура ⁹Be

Измерены угловые распределения протонов, дейтронов, тритонов и альфа-частиц, полученных в реакции ²H + ⁹Be при энергии E_лаб = 19.5 MэВ, с целью изучения внутренней кластерной структуры ⁹Be и возможной передачи⁵He-кластера. Анализ предполагает значительный вклад пятинуклонной передачи в канал реакции ⁹Be (d, ⁴He)⁷Li.

E7-2017-66 (209.221)
Мендибаев K. и др.
Испускание альфа-частиц в реакции ⁴⁸Ca + Ta вблизи кулоновской энергии

Inclusive energy spectra have been measured for light charged particles emitted in the bombardment of Ta target by ⁴⁸Ca ions at 261 and 471 MeV. The reaction products were analyzed and detected by means of a ΔE – E telescope placed in the focal plane of a magnetic spectrometer located at forward angles with respect to the beam direction. In all the reactions studied light charged particles with an energy close to the respective calculated kinematic limit for a two-body exit channel are produced with relatively great probability. The results make it possible to draw some conclusions about the reaction mechanism involving the emission of light charged particles.

P11-2017-67(208.429)
Юлдашева М. Б., Юлдашев О. И.
Граничный метод наименьших квадратов с трехмерным гармоническим базисом высокого порядка для решения линейных систем дивергенция-ротор

Для трехмерного случая предлагается обоснование граничного метода наименьших квадратов с гармоническим базисом высокого порядка аппроксимации, ранее сформулированного авторами. Для линейных систем дивергенция--ротор с~условиями Дирихле, а также смешанными краевыми условиями получены обобщенные формулировки в пространствах кусочно-полиномиальных градиентов гармонических функций. Исследованы свойства билинейных форм и аппроксимационные свойства базиса. Доказана h-сходимость приближенных решений. В~отличие от основной формулировки метода Галеркина с разрывными базисными функциями в этом методе не требуется задания штрафной весовой функции.

E11-2017-68 (562.576)
Юлдашева М. Б., Юлдашев О. И.
Применение гармонического базиса высокого порядка для решения некоторых задач магнитостатики

Целью работы является исследование возможностей использования гармонического базиса высокого порядка аппроксимации для решения некоторых задач магнитостатики. Мы рассматриваем известные методы с нашим базисом и ранее разработанный нами подход. В работе представлены численные результаты сравнения этих методов при решении линейной задачи на последовательностях сеток с различными параметрами h и p. Для нелинейной задачи относительно двух скалярных потенциалов показано, что эта модель в новой предлагаемой слабой формулировке сохраняет свойство монотонности. По результатам работы можно сделать вывод, что гармонический базис дает более точные приближенные решения на адаптивных сетках для рассмотренных задач магнитостатики по сравнению с обычным подходом.

P13-2017-69 (127.063)
Шабалин Е. П., Рзянин М. В.
Динамика импульсов мощности в исследовательском реакторе с нептуниевым ядерным топливом

Современная тенденция в научных исследованиях с помощью нейтронов предполагает разработку новых импульсных источников нейтронов высокой интенсивности. Одним из вариантов такой установки может быть импульсный реактор с активной зоной из делящегося изотопа — нептуния-237. Данная работа посвящена изучению динамики импульсов мощности нептуниевого реактора с учетом быстрой обратной температурной связи, срабатывающей во время развития импульса. Задача сводилась к простой модели одночастотного осциллятора совместно с уравнением одноточечной кинетики реактора без учета запаздывающих нейтронов. Показано, что в рамках такого приближения вследствие обратной связи по температуре твэла оценка энергии аварийных импульсов мощности снижается более чем на порядок по сравнению с расчетом без учета быстрой обратной связи.

E3-2017-72 (327.034)
Нгуен Н. А. и др.
Пороги разрыва куперовских пар нуклонов и особенности распада ядра ¹⁷²Yb в реакции ¹⁷¹Yb (n_th, 2γ)

С целью расширения базы экспериментальных данных по интенсивностям каскадов из двух последовательно испущенных гамма-квантов радиационного захвата тепловых нейтронов исследована реакция ¹⁷¹Yb (n_th, 2γ). При анализе интенсивностей каскадов было выявлено изменение структуры наблюдаемых уровней ядра ¹⁷²Yb в зависимости от энергии возбуждения и определены вероятные пороги разрыва четырех куперовских пар нейтронов ниже энергии связи нейтрона.

P16-2017-73(699.060)
Мокров Ю. В. и др.
Исследование адекватности показаний дозиметра нейтронов на основе борного счетчика в комбинированном замедлителе амбиентной дозе за защитой ИБР-2М

Представлены результаты исследований адекватности показаний дозиметра нейтронов на основе борного счетчика в комбинированном полиэтиленовом замедлителе амбиентному эквиваленту дозы за защитой ИБР-2М ЛНФ. Показано, что прибор может использоваться в качестве дозиметра амбиентной дозы с погрешностью, не превышающей 25 %, при проведении радиационного контроля на реакторе ИБР-2М. Среднее значение поправочного коэффициента к показаниям дозиметра за защитой таких реакторов равно 0,93.

P16-2017-74(533.749)
Мокров Ю. В. и др.
Коррекция показаний альбедного дозиметра нейтронов ДВГН-01 различными методами за защитой ИБР-2М

В работе представлены результаты коррекции показаний альбедных дозиметров ДВГН-01 за защитой ИБР-2М ЛНФ различными методами. Измерены спектры нейтронов в двух точках за защитой ИБР-2М в экспериментальных залах, и проведены измерения с шаровой альбедной системой в этих точках. Рассчитаны по измеренным спектрам и по показаниям шаровой альбедной системы поправочные коэффициенты для ДВГН-01. Показано хорошее согласие коэффициентов, рассчитанных разными методами, что говорит о достоверности полученных значений.

P1-2017-76(6.065.215)
Артиков А. и др.
Участие ОИЯИ в эксперименте CDF

Данная работа освещает результаты, полученные группой сотрудников ОИЯИ в программе исследований на тэватроне в Fermilab. При работе на модернизированном детекторе CDF (Run II) главный акцент группы ОИЯИ был сделан на физике топ-кварка. Группа из ОИЯИ принимала активное участие в анализе данных эксперимента CDF, в частности в измерениях массы топ-кварка в дилептонной и лептон-струйной модах, измерении заряда топ-кварка, поиске бозона Хиггса. Группа ОИЯИ внесла решающий вклад в работу подсистемы сцинтилляционных счетчиков мюонного триггера CDF, триггера на основе кремниевого вершинного детектора для отбора событий со вторичными вершинами и преконвертора электромагнитного калориметра. Группа участвовала в создании, модернизации и эксплуатации системы сцинтилляционных счетчиков, создала on-line систему контроля за их параметрами для обеспечения эффективной работы на этапе Run II. Работа сотрудников ОИЯИ высоко оценена международной коллаборацией CDF.

P9-2017-77 (157.901)
Голубков Е. А. и др.
Первые результаты наладки второй ускоряющей секции ускорителя ЛУЭ-200 установки ИРЕН

Представлены первые результаты запуска и наладки второй ускоряющей секции линейного ускорителя электронов с бегущей волной 10-см диапазона
(f = 2856 МГц) — драйвера установки ИРЕН (источника фотонейтронов ЛНФ ОИЯИ). Приведены основные параметры ускоряющей системы, параметры источников СВЧ-мощности, модуляторов, ускоренного пучка и нейтронных потоков.

P9-2017-78 (421.799)
Гузилов И. А. и др.
Испытания высокоэффективного импульсного многолучевого БАК-клистрона 10-см диапазона

Сообщается о результатах испытаний первого опытного образца мощного импульсного многолучевого клистрона 10-см диапазона, разработанного в ООО «Базовые технологии и компоненты вакуумных приборов». При рабочем напряжении на катоде клистрона 51,7 кВ, токе пучка 205 А и измеренной импульсной выходной СВЧ-мощности 7 МВт максимальная эффективность клистрона достигала 66,0%.

E6-2017-79 (179.342)
Изосимов И. Н.
Структура силовой функции бета-распада S_β(E) галоидальных ядер

Показано, что если материнское ядро имеет борромиевское n–n гало, то после β^–-распада типа Гамова–Теллера(GT) или после M1 гамма-распада соответствующего изобар-аналогового резонанса (IAR) могут заселяться состояния, имеющие структуру типа n–p танго-гало или смешанного типа: n–p танго-гало + n–n борромиевское гало. Резонансы в силовой функции S_β(E) GT β-распада также могут иметь структуру типа n–p танго-гало или смешанного типа: n–p танго-гало + n–n борромиевское гало. Корректный учет структуры гало-компонент важен при анализе бета-распада гало-ядер, при анализе M1 гамма-распада IAR в гало-ядрах и анализе зарядовообменных реакций.

P13-2017-81 (181.317)
Грубчин Л. и др.
Исследование радиационной стойкости Si- и SiC-детекторов на пучке ионов Хе

Представлены результаты исследования характеристик детекторов на основе кремния (Si) и карбида кремния 4Н-SiC при облучении различными интегральными потоками ионов ксенона (Xe). Облучения проводились на циклотроне IC-100 в Лаборатории ядерных реакций им. Г. Н. Флерова ОИЯИ. Показано, что ухудшение работоспособности SiC-п. п. д. наступает при более высоких дозовых нагрузках, чем при использовании Si-детекторов.

E13-2017-82 (138.432)
Треихель З. и др.
Улучшение работы термометра сопротивления Pt100 для измерения электронных элементов внутри TOF-детектора

Каждая электронная система, работающая в жестких условиях, требует специальной системы охлаждения. Чтобы создать соответствующие условия работы для TOF-детектора, необходимо измерять и контролировать температуру. Для этой цели используется термометр сопротивления Pt100. Представлен один из методов проверки функционирования данного прибора.

E13-2017-83 (124.845)
Шпакевич-Шатан А. и др.
Медленный контроль источника питания позитронного пучка переменной энергии

Целью данного проекта является разработка системы управления для блока питания позитронного пучка с переменной энергией. Для решения этой задачи выбрано соответствующее оборудование. Для управления данным оборудованием разрабатывается программное обеспечение (ПО) в виде двух отдельных программ. В статье объясняется, какие функциональные возможности предоставляет данное ПО, почему использовался LabVIEW, а также почему ПО представлено в виде двух отдельных программ.

E13-2017-84 (151.190)
Бирски М. и др.
Сетевой анализатор, используемый в системе медленного контроля детектора MPD

Многоцелевой детектор MPD является частью проекта NICA, реализуемого в Объединенном институте ядерных исследований (Дубна). Наряду с прочими подобными системами, система медленного контроля SCS (Slow Control System) предназначена для осуществления управления и контроля параметров детекторов, отличающихся относительно низкой частотой дискретизации и не зависящих от эксперимента. В данной работе описывается сетевой анализатор, используемый в стойках питания детектора MPD, а также программа автоматизации, разработанная в LabVIEW. Данное устройство анализирует основные параметры сети питания, например, ток, мощность или напряжение каждой из 64 стоек. Стойка состоит из нескольких подсистем управления, таких как контроль температуры, газа и т. д. Чтобы сделать эти подсистемы когерентными с точки зрения передачи данных, была использована среда LabVIEW. Программа автоматизации сетевого анализатора LabVIEW является частью целостной согласованной системы, содержащей множество субВП, соединенных кластерными каналами.

E13-2017-85 (156.775)
Дырч П. и др.
Прототип системы контроля температуры для проекта NICA

Одна из основных задач проекта по технологии и строительству сверхпроводящих систем, являющегося частью эксперимента по созданию электронной системы охлаждения для проекта NICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility),— мониторинг температуры, уровня жидкого гелия в криостате и магнитного поля. В данной статье обсуждается система контроля температуры, предназначенная для защиты оборудования от перегрева. Особенностью такой системы является большое количество чувствительных датчиков, обладающих высокой точностью калибровки. Представлен прототип системы контроля температуры для проекта NICA.

P16-2017-87 (215.382)
Бескровная Л. Г., Гусева С. В., Тимошенко Г. Н.
Метод мониторирования полей нейтронов вокруг высокоэнергетических ускорителей

Радиационный контроль нейтронного излучения на ускорителях высоких энергий не может быть организован только на основе стандартных (производимых в РФ) дозиметров и радиометров нейтронов, поскольку их рабочий диапазон ограничен максимальной энергией нейтронов ≈ 10 МэВ. При этом нейтроны более высоких энергий могут давать значительный вклад в дозу, получаемую персоналом как непосредственно за защитами ускорителей, так и в полях рассеянного излучения на удалении от них. В статье предлагается метод измерения амбиентной дозы нейтронов в интервале энергии нейтронов от 10^-2 МэВ до 1 ГэВ прибором на основе двух полиэтиленовых шаров (диаметры 3 дюйма и 10 дюймов со свинцовым конвертором (10″ + Pb)) с детекторами медленных нейтронов внутри. Данный метод может быть использован преимущественно в стационарных постах зонного радиационного контроля вокруг ускорителей.

P10-2017-88 (33.751)
Кирилов А. С.
Эволюция модуля интерпретатора в инструментальном программном комплексе SONIX+

Программный комплекс SONIX+ разработан в качестве унифицированного программного обеспечения для управления экспериментом на нейтронных спектрометрах. В настоящее время он внедрен на спектрометрах реактора ИБР-2 в ЛНФ ОИЯИ, а также в ряде других центров РФ — всего около 20 инсталляций. В~качестве языка управления экспериментом (скрипта) в комплексе выбран язык программирования Python. Модуль интерпретатора является его важнейшей частью. Этот выбор позволил не только описывать особенности процедуры конкретного спектрометра, но и включить элементы предварительной обработки результатов измерений в скрипт. Работа посвящена эволюции модуля интерпретатора скрипта — важнейшего элемента комплекса, отражающей рост сложности как самих спектрометров, так и методики проведения измерений на них.

E10-2017-89 (227.060)
Кирилов А. С.
Программное обеспечение спектрометров на ИБР-2: направления развития

Работа посвящена направлениям развития программного комплекса Sonix+, который используется для управления спектрометрами на реакторе ИБР-2 в ЛНФ. В настоящее время комплекс включает в себя программы для непосредственного управления экспериментом на пучках, систему WebSonix для удаленного слежения за измерением и программу Journal для автоматической регистрации измерений. Разработка всех этих компонентов будет продолжена. Появление новых устройств в составе спектрометров, прежде всего DAQ контроллеров\linebreak Delidaq2 с интерфейсом USB3, будет поддержано в рамках существующей структуры комплекса. Развитие сетевых сервисов направлено на повышение защищенности, устойчивости в работе и удобства использования. Значительное внимание будет уделено разработке и реализации концепции централизованного хранилища результатов измерений.

E1-2017-91 (501.810)
Ханусек Т. и др.
Определение плотности потока быстрых нейтронов и уровня трансмутации в измерениях в ADS системе с использованием пороговых ядерных реакций

Целью проекта было определение плотности потока быстрых нейтронов на основе данных, полученных в эксперименте «Quinta» (коллаборация E + T RAW), проведенном 4 декабря 2015 г. в ЛФВЭ ОИЯИ. Экспериментальная сборка на основе природного урана в алюминиевом корпусе облучалась протонным пучком с энергией 660 МэВ фазотрона ЛЯП ОИЯИ. Для исследования энергетического и пространственного распределения нейтронов использовались ядерные пороговые реакции типа (n, xn). В этой статье описывается сборка Quinta, экспериментальные результаты, процедуры калибровки и расчеты средних нейтронных потоков на основе иттриевой мишени (Y-89). В будущем результаты и выводы из эксперимента, подобного этому, могут быть полезными при разработке подкритических систем (ADS) или других быстрых реакторов 4-го поколения. Работа проведена на летней практике студентов в ОИЯИ в 2016 г.

E13-2017-95 (248.982)
Турек М. и др.
Влияние ионизации Пеннинга на эффективность ионного источника — численные моделирования

Представлена численная модель ионизации в плазменном источнике ионов, которая учитывает ионизацию электронным ударом и эффект Пеннинга. Исследуется влияние эффекта Пеннинга на эффективность ионизации. Показано, что газ-носитель может в несколько раз увеличить эффективность ионизации по сравнению с вариантом чисто электронной ионизации. Изменения выхода с учетом ионизации Пеннинга исследовались как функция концентрации газа-носителя, степени ионизации и концентрации атомов газа-носителя в метастабильном состоянии.

P13-2017-96 (200.887)
Волков А. Д. и др.
Влияние внутреннего давления на натяжение сварных строу

Представлены теоретический анализ и результаты экспериментальной проверки влияния внутреннего давления на натяжение сварных тонкостенных трубок из майлара — строу, используемых для создания трековых детекторов. Исследования показали, что при определенных условиях натяжение строу остается постоянным. Существенное влияние на натяжение оказывает перепад давления на торцевых заглушках. В зависимости от конструкции обеспечения строу газовой смесью перепад давления может отсутствовать. При этих условиях в вакууме строу будет подвергаться воздействию поперечного напряжения, которое частично уменьшает ее ползучесть, что увеличивает срок службы строу. Наличие перепада давления может вносить вклад в увеличение ползучести. Результаты проверки влияния давления подтверждают полученные зависимости, на которые можно опираться при создании строу-детекторов для работы в вакууме. Предложена новая методика измерения коэффициента Пуассона готовой строу, значение которого требуется для оценки влияния перепада давления на натяжение сварных строу. Для трубок детектора COMET его значение равно 0,338.

P4-2017-97 (296.748)
Космачев О. С.
Целостное описание лептонного сектора

Целостное описание означает единый алгоритмический подход к формированию уравнений для лептонного сектора. На основе теоретико-группового анализа уравнений Дирака (1928 г.), Паули (1932 г.) и Майораны (1937 г.) была установлена последовательность действий, необходимая для формулировки свободных лептонных уравнений. Данная последовательность действий называется алгоритмом Дирака. Найдено обобщение алгоритма Дирака для нестабильных лептонов. В результате получено три типа уравнений. Два уравнения связаны с нестабильными заряженными лептонами (μ^±, τ^±), третье — с массивным нестабильным нейтрино. Лоренц-инвариантность и ковариантность записи нестабильных уравнений выполняются с той же степенью строгости, как для уравнения Дирака. Одним из следствий развитого нами подхода явилось обнаружение индивидуальной структуры каждого лептонного уравнения. Другие следствия учета структуры: предсказывается существование нестабильного массивного нейтрино, а также «двойников » у τ^±-лептонов, т. е. (τ*)^±-лептонов, сложилась первичная структурная классификация лептонов.

наверх