Лаборатория низкоэнергетических
ядерных реакций создана в 2001

Лаборатория низкоэнергетических ядерных реакций была основана в январе 2001 года. Руководитель &ndash доктор физико-математических наук, профессор Н. Буртебаев

Основным направлением деятельности лаборатории является изучение механизмов ядерных реакций во взаимодействиях легких заряженных частиц и тяжелых ионов на ядрах 1р-оболочки в зависимости от их структурных характеристик для астрофизических и термоядерных приложений.

Научные и методические задачи лаборатории

  • Разработка и модернизация экспериментальных и расчетных методик по получению и обработке дифференциальных сечений ядерных реакций.
  • Измерение сечений упругого рассеяния и ядерных реакций во взаимодействиях протонов, дейтронов и альфа-частиц на ядрах 1р-оболочки для изучения механизмов ядерных реакций в зависимости от их структурных характеристик.
  • Измерение сечений упругого рассеяния тяжелых ионов на ядрах 1р-оболочки для изучения механизмов обмена кластерами в зависимости от их структурных характеристик.
  • Измерение сечений радиационного захвата протонов на легких ядрах на перезарядном ускорителе УКП-2-1 для определения астрофизического S-фактора для исследуемых ядерных систем

Для выполнения поставленных задач сотрудниками лаборатории были разработаны и созданы экспериментальные методики и установки для измерения сечений ядерных реакций при низких и сверхнизких энергиях:

  • Создана реакционная камера для постановки экспериментов на циклотроне У-150М, позволяющая проводить измерения энергетических спектров продуктов ядерных реакций в диапазоне углов от 50 до 1700 градусов в лабораторной системе координат.
  • Модернизирована реакционная камера на перезарядном ускорителе УКП-2-1, позволяющая проводить измерения энергетических спектров продуктов ядерных реакций в диапазоне углов от 100 до 1700 градусов в лабораторной системе координат, а также проводить измерения сечений радиационного захвата протонов в полном угловом диапазоне.
  • Реакционная камера фирмы ORTEC была адаптирована для измерения энергетических спектров продуктов ядерных реакций на ускорителе тяжелых ионов ДЦ-60 в полном угловом диапазоне.
  • Запущена программа FRESCO для расчета сечений ядерных реакций в рамках метода связанных каналов.

Эксперименты по измерению дифференциальных сечений ядерных реакций на легких ядрах на циклотроне У-150М, ускорителе тяжелых ионов ДЦ-60 и перезарядном ускорителе УКП-2-1 проводятся с использованием ΔЕ-Е методики для идентификации и регистрации продуктов ядерных реакций.

Эксперименты по измерению сечений радиационного захвата протонов на легких ядрах на перезарядном ускорителе УКП-2-1 выполняется с использованием детектора из сверхчистого германия.

Полученные результаты

  • Получены новые данные по упругому и неупругому рассеянию альфа-частиц и дейтронов на ядрах 6,7Li, 9Ве, 10,11В, 13С при энергиях 7-10 МэВ на нуклон, а также получены сечения ядерных реакций с вылетом протонов, дейтронов и альфа-частиц.
  • Установлены физические обоснованные значения параметров оптических потенциалов для исследуемых ядерных систем «d+А» и «α+А». В ряде случаев наблюдается подъем сечения для упругого, неупругого рассеяния, а также для реакций передач под обратными углами, обусловленный с вкладом механизма обмена и передачи кластеров между налетающей частицей и ядром-мишенью.
  • Измерены дифференциальные сечения реакций 9Be(p,γ)10B, 11B(p,γ)12C, 12,13C(p,γ)13,14N, 14N(p,γ)15O, 16O(p,γ)17F, 9Be(p,αγ)6Li, 7Li(p,α)4He и 11B(t,p)13B с точностью ≤10% в интервале энергий от 300 кэВ до 1.05 МэВ.
  • Измерены функции возбуждения и угловые распределения упругого рассеяния 6Li(p,p)6Li под углами 900 и 1700 в системе центра масс с точностью 10%, при энергиях 650, 850, 1050 кэВ и в интервалах углов 400 ÷ 1700, 300 ÷ 1700, 250 ÷ 1700, соответственно.
  • Получена серия новых данных по упругому рассеянию тяжелых ионов 12,13С, 15N, 16O и 20Ne на ядрах 9Ве, 12С, 14N, 16O и 27Al в диапазоне энергий 1,25 – 1,75 МэВ на нуклон в широком интервале углов.
  • Установлены физические обоснованные значения параметров оптических потенциалов для исследуемых ядерных систем. В ряде случаев наблюдается подъем сечения для упругого рассеяния под обратными углами, обусловленный с вкладом механизма обмена кластерами между налетающей частицей и ядром-мишенью.

За этот период сотрудниками лаборатории было опубликовано свыше 250 научных трудов, в том числе 25 работ за 2011-2015 год по версии «Thomson Reuters».

Лаборатория имеет тесные связи с рядом зарубежных ядерных центров:

Объединенный институт ядерных исследований (Дубна, Россия), Колорадский университет (Колорадо, США), НИЦ «Курчатовский институт» (Москва, Россия), РФЯЦ-ВНИИЭФ (Саров, Россия), Национальный институт ядерной физики (Катания, Италия), Варшавский университет (Варшава, Польша), Университет Цукубо (Цукубо, Япония), Университет Ювяскюля (Ювяскюля, Финляндия), НИИЯФ МГУ (Москва, Россия), НИИФ СпбГУ (Санкт-Петербург, Россия), ИЯФ АН РУ (Ташкент, Узбекистан).

Руководитель лаборатории — Буртебаев Н., доктор физико-математических наук, профессор.