Пленарное заседание 1. Физика ядра и элементарных частиц

Plenary meeting 1. Nuclear and elementary particle physics

ОБРАБОТКА ДАННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТА
CMS (ЦЕРН) В ННЦ ХФТИ

О.О. Бунецкий, Е.С. Горбенко, К.А. Клименко, Л.Г. Левчук,
С.Т. Лукьяненко, В.Ф. Попов, А.С. Приставка, Д.В. Сорока, П.В. Сорокин

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Обработана полная выборка данных, полученная в эксперименте CMS на Большом адронном коллайдере (БАК) в сеансе измерений 2010 г. с протон-протонными соударениями при энергии 7 ТэВ. Выделены и проанализированы события с образованием одиночных Z⁰- и W^±-бозонов и их распадами Z⁰→μ⁺μ^- и W^± → μν соответственно. Полученные результаты находятся в удовлетвори-тельном согласии с расчетами, основанными на генераторах PYTHIA (с сечениями партонных процессов, вычисленными в «древесном» приближении) и POWHEG (с учетом низших петлевых вкладов для партонных амплитуд).

Выполнена аппаратная модернизация специализированного вычислительного комплекса ННЦ ХФТИ для обработки данных с БАК – Т2‑центра грид-инфраструктуры эксперимента CMS Т2_UА_К1РТ, с существенным (в 2...2,5 раза) увеличением его вычислительных и дисковых ресурсов. В результате количество процессорных ядер на рабочих узлах комплекса доведено до 230 с суммарной производительностью 3 кНЕРsрес06, а емкость системы массовой дисковой памяти увеличена до 245 терабайт.

Работы выполнены без длительных остановок комплекса, что позволило сохранить достаточно высокий показатель качества работы Т2-центра Т2_UА_КIРТ – готовность к участию в распределенном анализе данных эксперимента CMS на уровне свыше 90 % времени в течение 2011 г. При этом за указанный год на комплекс поступило для обработки более 100 терабайт данных с БАК, а его работа была зачтена в ЦЕРН как 8,1 FТЕ-месяцев работ по сервисному обслуживанию эксперимента CMS.

Работа поддержана грантом Национальной академии наук Украины (НАНУ), выделенным на основании конкурса совместных научных проектов Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) и НАНУ на 2010-2011 гг.

О РАССЕЯНИИ ЧАСТИЦ БОЛЬШИХ ЭНЕРГИЙ В ПОЛЕ
ИЗОГНУТЫХ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛОСКОСТЕЙ АТОМОВ

Н.Ф. Шульга, В.И. Трутень

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Исследование процесса поворота заряженных частиц большой энергии в поле непрерывного потенциала изогнутых кристаллических плоскостей атомов в условиях “эффекта объемного отражения” [1] представляет большой интерес, поскольку в этом случае, в отличие от случая плоскостного каналирования в поле изогнутых кристаллических плоскостей [2], поворот возможен как для положительно, так и для отрицательно заряженных частиц. Особый интерес при этом представляет построение теоретических моделей, позволяющих изучать этот эффект. Это необходимо как для понимания физических процессов, имеющих место при прохождении быстрых частиц через изогнутый кристалл, так и для определения условий их реализации. В работе [3] была развита теоретическая модель, позволяющая аналитическими методами исследовать процесс рассеяния быстрых заряженных частиц в поле изогнутых кристаллических плоскостей атомов. Эта модель основывалась на аналогии между данной задачей и задачей о рассеянии частицы в центральном поле.

В настоящей работе проводится рассмотрение этой задачи на основе численного моделирования движения частиц в изогнутом кристалле. Полученные результаты полностью совпадают с результатами, полученными ранее аналитическими методами. Это свидетельствует о правильности подхода к выбору теоретической модели, развитой в [3].

1. A.M. Taratin and S.A. Vorobiev // Phys. Lett. A. 1987, v. 119, p. 425.

2. E.N. Tsyganov // Preprint Fermilab TM-682, TM-684, 1976.

3. Н.Ф. Шульга, В.И. Трутень, В.В. Бойко // Вісник ХНУ, сер. Фізична “Ядра, частинки, поля”. 2010, т. 916,  вып. 3(47), с. 42.

Секция 1. Фундаментальные исследования при промежуточных и высоких энергиях

Session 1. Basic research at intermediate and high energies

ВКЛАД ВЕКТОРНЫХ МЕЗОНОВ В АЗИМУТАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ μ⁺μ^--ПАР В РАСПАДЕ B→K* μ⁺μ^-

В.А. Ковальчук, А.Ю. Корчин

Институт теоретической физики им. А.И. Ахиезера ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Изучен вклад в распад B→K*μ⁺μ^- от процессов B→K*V_i→K*μ⁺μ^-, где
V_i=ρ-, ω-, φ-, J/ψ-, ψ(2S)-,… векторные мезоны, во всей области изменения инвариантной массы пары мюонов. Распад B→K*μ⁺μ^- на малых расстояниях генерируется кварковым переходом b→s μ⁺μ^-. Для амплитуды этого перехода  использовано выражение в стандартной модели в «следующем за следующим за главным» (NNLO) логарифмическом приближении по эффективной константе сильного взаимодействия с ненулевой величиной массы странного кварка. В модели доминантности векторных мезонов получено выражение для полной амплитуды распада B→K*μ⁺μ^- с учетом вклада векторных резонансов. Исследована зависимость поляризационных наблюдаемых от выбора версии модели доминантности векторных мезонов. Дифференциальная относительная ширина распада, доля продольной поляризации векторного K*-мезона, поперечная асимметрия A_T⁽²⁾ и асимметрия «вперед-назад» сравниваются с данными Belle (КЕК-В, Япония) и CDF (Теватрон, США). Полученные результаты могут быть полезными при поиске эффектов «новой физики» в распаде B→K*μ⁺μ^-.

ОБМЕН ДАННЫМИ В ГРИД-ИНФРАСТРУКТУРЕ
ЭКСПЕРИМЕНТА CMS И УЧАСТИЕ В НЕМ ВК ННЦ ХФТИ 

О.О. Бунецкий, К.А. Клименко, Л.Г. Левчук, С.Т. Лукьяненко,
Д.В. Сорока, П.В. Сорокин, А.С. Приставка  

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Специализированный вычислительный комплекс (ВК) ННЦ ХФТИ, с момента сертификации во Всемирном БАК-гриде (WLCG), активно участвует в обмене данными эксперимента CMS и демонстрирует достаточно высокие показатели качества, надежности и стабильности работы как центр 2-го яруса грид-инфраструктуры. В связи с новыми требованиями к «номинальному» Т2‑центру эксперимента CMS, анализируется текущее состояние системы массовой дисковой памяти, внутренней сетевой инфраструктуры и внешнего канала связи. Представлены результаты тестирования ширины канала связи ЦЕРН → ВК ННЦ ХФТИ. Рассматривается служба управления данными PhEDEx (Physics Experiment Data Export). Обсуждаются перспективы развития систем распределенного хранения и обмена данными.

РАДІАЦІЙНІ РОЗПАДИ B⁰→K^*0γ  ТА  B⁰_s→φγ В ЕКСПЕРИМЕНТІ LHCb

В.М. Яковенко^1,2, О.Ю. Охріменко¹, В.М. Пугач¹

¹Інститут ядерних досліджень НАН України, м. Київ;
²від імені колаборації LHCb

Станом на кінець 2011 року в детекторі LHCb [1] було зареєстровано більш ніж 1,1 фб^-1 інтегральної світимості при енергії 7 ТеВ в с.ц.м. Дослідження радіаційних розпадів можуть вказати на нові явища, за рамками «стандартної моделі», що здатні впливати на динаміку b→sγ переходу. Проведено аналіз експериментальних даних для радіаційних розпадів B⁰→K*⁰γ та B⁰_s→φγ для інтегральної світимості 340 пб^-1 при енергії Е_сцм = 7 ТеВ [2], накопиченої при протон-протонних зіткненнях у березні-червні 2011 року. Отримано значення відношення ймовірностей розпаду B⁰→K*⁰γ та B⁰_s→φγ та значення ймовірності розпаду для B⁰_s→φγ, B(B^0s→φγ) = (2,8 ± 0,5)∙10^-5, що узгоджується з поперед-німи експериментальними вимірюваннями в межах 1,6 стандартного відхилення.

1. R. Nobrega et al. (LHCb Collaboration). LHCb Reoptimized Detector Design and Performance Technical Design Report // CERN-LHCC, 2003-030, 10 p.

2. R. Nobrega et al. (LHCb Collaboration). Measurements of the ratio of branching fractions B(B⁰→K^*0γ)/B(B⁰_s→φγ) with the LHCb experiment at  √s = 7 TeV // Conf. Mat. of XXV Int. Symp. on Lepton Photon Interactions at High Energies. СERN. 2011, CONF-2011-055, 12 p.

КОРРЕЛЯЦИИ В РОЖДЕНИИ ФОТОНОВ, ТЯЖЕЛЫХ КВАРКОНИЕВ И СТРУЙ В СТОЛКНОВЕНИЯХ ПРОТОНОВ ПРИ ЭНЕРГИИ 7 ТэВ

В.В. Котляр

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Дифференциальные сечения рождения пар фотонов, фотонов и струй, а также J/ψ- или Υ-мезонов и струй рассчитаны в условиях экспериментов на большом адронном коллайдере в ЦЕРН. Для моделирования рассеяния протонов использован генератор событий Pythia-8. Рассматриваются вклады различных жестких партонных процессов, которые приводят к рождению фотонов. Механизмы образования кваркониев изучаются в рамках цветной синглетной и октетной моделей. Обсуждается влияние на сечения рассмотренных реакций мягких процессов в начальном состоянии и в последующей эволюции системы адронов. В проведенных вычислениях мягкие процессы учитываются на основе теории возмущений в квантовой хромодинамике. Показано, что анализ угловых корреляций, доступных для изучения с помощью детекторов ALICE, ATLAS, CMS и LHCb, позволяет выделить области значений бьеркеновской переменной x, в которых сечения реакций наиболее чувствительны к распределениям кварков и глюонов.

 ПОИСК СУПЕРЧАСТИЦ НА КОЛЛАЙДЕРЕ LHC ПУТЕМ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО СИМУЛИРОВАНИЯ

Т.В. Обиход

Институт ядерных исследований НАН Украины, г. Киев

В контексте минимальной суперсимметричной стандартной модели [1] построены гистограммы распределения масс для суперпартнеров. Анализ последних экспериментальных данных на установке CMS [2] позволяет свести  набор параметров минимальной суперсимметричной стандартной модели к новым пяти параметрам. Применение компьютерных программ SUSY-HIT и PYTHIA c использованием этого набора параметров дает возможность посчитать массовый спектр суперпартнеров, каналы распадов и сечения рождения суперчастиц, поиск которых  реализуется на коллайдере LHC.

1. H.E. Haber // arXiv: hep-ph/9306207.

2. CMS Collaboration // e-print arXiv: 1109.2352 [hep-ex] (2011).

 ДИНАМИКО-СТАТИСТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
ПРОЦЕССА ЗАХВАТА ПРИ СЛИЯНИИ ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ

Р.А. Анохин, К.В. Павлий

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

На основании динамического описания начальной стадии реакции образования сверхтяжелых элементов рассматривается взаимодействие ядер с момента касания до момента образования двойной ядерной системы. Проведен анализ ядро-ядерного потенциала и показано существование критического углового момента, вносящего вклад в сечение захвата. Предложен статистический расчет вероятности захвата с последующим вычислением сечения захвата, с учетом изменения центробежного потенциала, критического углового момента и вероятности преодоления кулоновского барьера. Получены зависимости вероятности и сечения захвата от кинетической энергии пучка и массовой асимметрии пучка-мишени для ряда реакций.

 ВЛИЯНИЕ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ПУЧКА И ИЗОТОПНОЙ КОНФИГУРАЦИИ ЯДЕР НА СЕЧЕНИЕ ЗАХВАТА В РЕАКЦИЯХ СЛИЯНИЯ

Р.А. Анохин, Б.В. Зайцев, К.В. Павлий

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Используя динамико-статистическое описание процесса захвата тяжелых ядер, проведены расчеты сечения захвата реакций для синтеза сверхтяжелых элементов с Z⁰ = 114...120. Показано, что с увеличением углового момента увеличивается высота кулоновского барьера, следовательно, для включения большего числа значений углового момента необходимо увеличивать кинетическую энергию пучка. Получены зависимости энергии возбуждения системы ядер от начальной кинетической энергии. Показано, что с увеличением углового момента и начальной кинетической энергии пучка вероятность захвата уменьшается. Получены зависимости сечения захвата от начальной кинетической энергии пучка и изотопной конфигурации пучка-мишени, из которых следует, что с ростом массовой асимметрии увеличивается сечение захвата и диапазон кинетической энергии, при которой возможен захват. Проведены сравнения результатов расчетов с экспериментальными данными.

 РАСШИРЕННАЯ ВЕЩЕСТВЕННАЯ АЛГЕБРА КЛИФФОРДА-ДИРАКА И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ В ФИЗИКЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ

В.М. Симулик, И.Ю. Кривский

Институт электронной физики НАН Украины, г. Ужгород

64-мерная расширенная вещественная алгебра Клиффорда – Дирака (РВКД алгебра) введена в рассмотрение в [1, 2] как полный пересчет всех операторов, построенных в виде произведений операторов i=√-1, Ĉ комплексного сопряжения и 16 ортов стандартной алгебры КД. Соотношениям 
γ^Aγ^B + γ^Bγ^A = -2δ^AB, AB = 1,7, алгебры КД удовлетворяют 7 ортов РВКД алгебры, которые удобно выбирать в следующем явном виде:  γ¹, γ², γ³, γ⁴ = γ⁰γ¹γ²γ³, γ⁵ = γ¹γ³Ĉ, γ⁶ = iγ¹γ³Ĉ, γ⁷ = iγ⁰. Таким образом, 16-мерную алгебру КД удается расширить до 28-мерной алгебры КД_РВ SO(8). Именно за счет дополнительных ортов алгебры КД_РВ получаются бозонные характеристики спинорного поля и доказывается его Ферми – Бозе дуализм.

1. V.M. Simulik, I.Yu. Krivsky // Phys. Lett. A. 2011, v. 375, n. 25, p. 2479–2483.

2. V.M. Simulik, I.Yu. Krivsky // arXiv: math-ph, 0908.3106, 21.8.2009, 5 p.

О БОЗОННЫХ РЕШЕНИЯХ УРАВНЕНИЙ ФОЛДИ-ВОТХОЙЗЕНА И ДИРАКА ДЛЯ СВОБОДНОГО ПОЛЯ

В.М. Симулик¹, И.Ю. Кривский¹, Т.М. Заяц²

¹Институт электронной физики НАН Украины, г. Ужгород;
²Ужгородский национальный университет, г. Ужгород

В работах [1–3] в качестве важной бозонной характеристики уравнения Дирака с ненулевой массой (и соответствующего уравнения Фолди-Вотхойзена) указана бозонная (спина s=(1,0)) симметрия этого уравнения, т.е. найдено представление группы Пуанкаре спина (1,0) (Бозе-представление), относительно которого инвариантно это уравнение. Здесь мы указываем на следующую важную бозонную характеристику уравнения Дирака – находим Бозе-решения этого уравнения в представлениях Фолди-Вотхойзена и Паули-Дирака. Анализ этих решений методом Баргмана-Вигнера и их сравнение с известными фермионными решениями наглядно иллюстрирует Ферми-Бозе дуализм уравнения Дирака. Ранее многими авторами (в том числе и нами) рассматривался только Ферми-Бозе дуализм безмасового уравнения Дирака , см. соответствующие ссылки в [2].

1. В.М. Симулик, И.Ю. Кривский // Докл. НАН Укр. 2010, № 5, с. 82–88.

2. V.M. Simulik, I.Yu. Krivsky // Phys. Lett. A. 2011, v. 375, n. 25, p. 2479–2483.

3. V.M. Simulik, I.Yu. Krivsky // arXiv: math-ph, 0908.3106, 21.8.2009, 5 p.

СТАРЕНИЕ АДРОННОГО КАЛОРИМЕТРА
HCAL ЭКСПЕРИМЕНТА LHCb И ЕГО КАЛИБРОВКА

Ю.П. Гуз¹, С.С. Кандыбей²

¹ННЦ “Институт физики высоких энергий”, г. Протвино, РФ;
 ²ННЦ “Харьковский физико-технический институт”, г. Харьков, Украина

В 2011 г. светимость pp-столкновений в LHC составляла 3...4×10³² см^-2 с^-1 при энергии пучка 3,5 ТэВ. Под действием радиационных нагрузок происходит старение HCAL, которое можно разделить на радиационные повреждения сцинтилляторов и переизлучающих волокон, а также деградацию динодной системы ФЭУ при больших интегральных анодных токах.

Анодный ток ФЭУ составил ~ 30 мкА в центре HCAL, при этом интегральный анодный достиг значений ~ 100 Кл. Вследствие этого наблюдается значительная деградация ФЭУ, которая проявляется в падении усиления на характерном времени порядка нескольких недель. Это приводит к уменьшению эффективности триггера нулевого уровня и потере физических данных. Для компенсации этого явления периодически проводилась подстройка высокого напряжения ФЭУ по данным цезиевой калибровки и светодиодной системы мониторирования HCAL.

 МОЖЕТ ЛИ НЕЙТРИНО ДВИГАТЬСЯ СО СКОРОСТЬЮ,
БОЛЬШЕЙ СКОРОСТИ СВЕТА

В.П. Олейник

Национальный университет им. И.И. Мечникова, г. Одесса

По сообщениям коллаборации ОПЕРА, в эксперименте [1] наблюдаемая скорость нейтрино превышала скорость света на 0,00237±0,00032 процента. По утверждению некоторых исследователей, такой результат противоречит специальной теории относительности и требует пересмотра теории гравитации Эйнштейна (ОТО). Вместе с тем, в рамках ОТО было найдено регулярное точное решение уравнений Эйнштейна [2] для уединенной гравитационной волны в вакууме, инвариантные характеристики которой не содержат скорости света, как предельной скорости распространения этой волны. Обсуждаются свойства частицеподобной модели, представляющей собой точное решение уравнений Эйнштейна-Вейля (уединенная гравитационная волна с захваченным безмассовым полем нейтрино).

1. T. Adam et al. (OPERA Collaboration). Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam // arXiv:1109.4897, v. 2 [hep-ex].

2. V.P. Olyeynik. On regular geons in General Relativity // Problems of Atomic Science and Technology. Series: Nuclear Physics Investigations. 2011.

 РОЖДЕНИЕ B-МЕЗОНОВ В РАССЕЯНИИ ПРОТОНОВ
НА БОЛЬШОМ АДРОННОМ КОЛЛАЙДЕРЕ

В.В. Котляр, Н.В. Крупина

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Рождение B⁰-, B⁺- и B⁰-мезонов в протон-протонных столкновениях при энергии 7 ТэВ моделируется с помощью генератора событий Pythia-8. Сечения реакций вычисляются с использованием функций распределения кварков и глюонов в протоне CTEQ6L1 и CTEQ6.6M. Исследуется влияние многократных взаимодействий партонов, излучения в начальном и конечном состояниях на сечения рассмотренных процессов в различных кинематических условиях. Полученные зависимости сечений от поперечного импульса и от быстроты мезонов сравниваются с результатами эксперимента CMS при значениях быстроты мезонов y < 2,4. Выполненные анализ механизмов рождения B‑мезонов и расчеты сечений реакций в интервале 2 < y < 4,5, который включает в себя область малых углов эмиссии мезонов, представляют интерес для исследований, проводимых на детекторе LHCb.

СИСТЕМА ПИТАНИЯ, ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИИ И ЗАЩИТЫ ЛАЗЕРНЫХ ДИОДОВ ДЛЯ МИШЕНИ ПОЛЯРИЗОВАННЫХ ЯДЕР ³Не

А.А. Беляев, Ал-й А. Луханин, Ал-р А. Луханин, Е.А. Споров

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

В мишени поляризованных ядер ³Не высокая поляризация ядер достигается при спин-спиновом взаимодействии поляризованных электронов ⁸⁵Rb и ядер ³Не. Для этого ячейка с газообразным ³Не и парами ⁸⁵Rb в однородном магнитном поле облучается циркулярно поляризованными фотонами с длиной волны 794,7 мм. Источником фотонов является полупроводниковый лазер с мощностью излучения 45 Вт. Перестройка лазера на нужную частоту осуществляется изменением его температуры.

Принцип работы системы термостабилизации лазерных диодов основан на непрерывной подаче в канал охлаждения лазера циркулирующей жидкости со стабильной температурой.

Приведена система питания, защиты и термостабилизации лазерных диодов в диапазоне температур 5...50 ^оС, длительная нестабильность температуры в лазерной сборке составляет ± 0,2 ^оС, максимальная мощность охлаждения лазерных диодов во всем диапазоне стабилизации температур 200 Вт, длительность непрерывной работы более 1 месяца.

 РАЗРАБОТКА ПРОТОТИПА МОДУЛЯ ФАЙБЕР-ТРЕКЕРА ДЛЯ МОДЕРНИЗАЦИИ ТРЕКОВОЙ СИСТЕМЫ ЭКСПЕРИМЕНТА LHCb ДЛЯ РАБОТЫ ПРИ ВЫСОКОЙ СВЕТИМОСТИ ДО 2×10³³ см^-2 с^-1

Ю.П. Гуз¹, П.Б. Шаталов², С.С. Кандыбей³

¹ННЦ “Институт физики высоких энергий”, г. Протвино, РФ;
²Институт теоретической и экспериментальной физики, г. Москва, РФ;
 ³ННЦ “Харьковский физико-технический институт”, г. Харьков, Украина

Для создания трекового детектора с высоким разрешением для работы при светимостях pp-столкновений до 2×10³³ см ^-2 с^-1 возможно использование тонких сцинтилляционных волокон (файберов) с кремниевыми фотоумножителями (SiPM) для считывания сигнала [1]. В связи с этим были начаты работы по созданию прототипа модуля файбер-трекера с размерами 2500×32 мм из файберов диаметром 0,25 мм для тестов на пучках SPS в ЦЕРНе летом 2012 года. Создан стенд для изучения свойств файберов и SiPM с прецизионной системой позиционирования файберов, SiPM/ФЭУ, источника излучения, светодиодов с разной длиной волны возбуждения. Измерены длины затухания сигнала в сцинтилляционных файберах фирмы Kuraray тип SCSF‑78MJ длиной до 5 м с возбуждением ультрафиолетовыми светодиодами и источником электронов ⁹⁰Sr. Проведено сравнение характеристик SiPM (активная зона 1 мм², пиксель 50×50 мкм) производства фирм HAMAMATSU и KETEK (эффективность регистрации фотонов, усиление, оптический кросс-ток). В результате были изучены основные свойства элементов, предполагаемых для использования в создании прототипа модуля файбер-трекера.

1. B. Beischer, R. Greim, T. Kirn, et al. // NIM A. 2011, v. 628, p. 403-406.

 ПОПЕРЕЧНЫЕ ИМПУЛЬСЫ W- И Z-БОЗОНОВ,
РОЖДЕННЫХ В pp-СТОЛКНОВЕНИЯХ

Н.В. Бондаренко

Институт теоретической физики им. А.И. Ахиезера ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Вычисляется распределение по поперечным (Q_T) импульсам W- и Z-бозонов, рожденных в столкновениях одинаковых адронов (pp) ультравысоких энергий. В центральной области быстрот это распределение определяется только степенной асимптотикой партонных функций распределения при малых x, и имеет универсальный вид, выражающийся присоединенными полиномами Лежандра отрицательных степени и порядка. Обсуждается форма Q_T‑распределения при Q_T ~ M_W,Z, где M_W,Z – масса соответствующего бозона. Также обсуждается изменение формы Q_T-распределения при переходе во фрагментационную область, где сказывается близость границ фазового объема и валентные отличия в функциях распределения партонов.

 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА
РЕАКЦИИ 4Не(γ,pn)d ПРИ Е_γ ДО 100 МэВ

А.Л. Беспалов, М.С. Глазнев, Е.С. Горбенко, Р.Т. Муртазин, А.Ф. Ходячих 

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Ранее, при исследовании реакции ⁴Не(γ,pn)d [1, 2], был сделан вывод, что в данной реакции преобладает квазидейтронный механизм практически от порога реакции. В рамках этой модели дейтрон является спектатором и его распределение по кинетической энергии должно определяться импульсным распределением квазидейтронов в ядре. Для проверки этого измерены распределения событий по кинетической энергии дейтронов в различных интервалах энергии γ-кванта. Обнаружено, что распределения имеют структуру: резонанс с максимумом в районе 1,5 МэВ и полушириною 1,0 МэВ, и сплошной спектр с зависящей от энергии γ-кванта максимальной энергией дейтрона.

Для событий, отнесенных к резонансу и сплошному спектру, отдельно измерены дифференциальные сечения протонов и нейтронов, распределения по относительной энергии движения пар частиц и их углу разлета. Результаты оказались различными. Сделан вывод о преобладании прямого механизма в данной реакции.

1. Ф.Н. Горбунов // Труды ФИАН СССР. 1974, с. 3-119.

2. Ю.М. Аркатов и др. // Ядерная физика. 1980, т. 32, с. 5-10.

МОНИТОРИНГ РАБОТЫ АППАРАТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СПЕЦИАЛИЗИ-РОВАННОГО ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ННЦ ХФТИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ С БОЛЬШОГО АДРОННОГО КОЛЛАЙДЕРА

О.О. Бунецкий, К.А. Клименко, С.Т. Лукъяненко, Л.Г. Левчук,
Д.В. Сорока, А.С. Приставка

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Специализированный вычислительный комплекс (ВК) ННЦ ХФТИ является элементом всемирного LHC Grid (WLCG), а с 2009 г. сертифицирован как Т2‑центр (центр 2-го яруса WLCG) в грид-инфраструктуре эксперимента CMS. На ВК хранятся и обрабатываются реальные экспериментальные данные.

Ресурсы ВК круглосуточно доступны пользователям WLCG для вычислений. Это накладывает особые требования к надежности работы всех элементов и служб ВК. При этом особое значение имеет постоянный мониторинг корректности работы аппаратных элементов ВК. Особое внимание уделяется электропитанию узлов ВК, температуре воздуха в помещении ВК, целостности и работоспособности элементов вычислительных узлов, дискового хранилища данных и сетевой инфраструктуры комплекса. Такой мониторинг осуществляется с использованием модернизированного комплексного решения на основе GSM-модема и возможностей современных источников бесперебойного электропитания. Обеспечен вэб-интерфейсный доступ к собираемой информации при помощи ZABBIX-портала. Обсуждаются особенности модернизации мониторинговой системы ВК ННЦ ХФТИ.

Работа поддержана грантом молодых ученых НАН Украины 2011-2012 гг.

Секция 2. Ядерно-физические методы в смежных науках

Session 2. Nuclear methods in allied sciences

СПИНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В БИОЛОГИЧЕСКИХ СТРУКТУРАХ

В.П. Ефимов

ННЦ “Харьковский физико–технический институт”

Для управления скоростью репликации биологических клеток через разрывы водородных связей ДНК при изменении величины электрических дипольных моментов их молекулярной системы вводятся дополнительные ослабления ковалентных связей (N-H) в соединениях N-H---N, N-H--O комплементарных оснований полипептидных цепей. Спиновая динамика атомной связи и перекрытие орбит с электронной конфигурацией внешних оболочек атомов Н‑1s¹, N-2s²2p³, O-2s²2p⁴ позволяет изменять влияние дипольных моментов таутомерных форм димеров независимых оснований на разрывы водородных связей. В атомах водорода в магнитном поле происходит расщепление сверхтонкой структуры и в зависимости от направления магнитного поля возникает левовращательная (L) или правовращательная (R) спиновая система с преимущественной реализацией синглетного или триплетного состояния к спину атома азота. Приложенное к биологической структуре Е-поле определяет область дополнительного разделения электронных орбит. Для исключения спин-обменного процесса свободных электронов с электроном в атоме водорода энергия спинового состояния свободных электронов должна быть меньше энергии спинового состояния расщепленной в магнитном поле сверхтонкой структуры. Электрохимические реакции, разрывающие и восстанавливающие ковалентные связи в молекулах ДНК, создадут необходимое для иммунной системы организма различие между онко- и нормальными клетками.

ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ И ОТЖИГА РАДИАЦИОННЫХ ДЕФЕКТОВ В ОБЛУЧЕННЫХ НА МИКРОТРОНЕ М-30
КРИСТАЛЛАХ LiF ОПТИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

Т.А. Окунева, В.Т. Маслюк, И.Г. Мегела, В.В. Лопушанский, Н.В. Примак

Институт электронной физики НАН Украины, г. Ужгород

Проведены исследования влияния смешанного сильноточного импульсного электронного и тормозного облучений с энергией 14,5 МэВ микротрона М-30 флюенсами до 10¹⁵ электрон/см² на термолюминесцентные промышленные дозиметры на основе кристаллов LiF, активированных Mg и Ti. До и после каждой дозы облучения, а также в процессе восстановительного отжига, проводились измерения фосфоресценции, термолюминесценции и оптического поглощения исследуемых образцов. В результате облучения возникают полосы поглощения при 250, 380 и 450 нм, которые принято связывать с образованием вакансий, тривакансий и бивакансий соответственно [1].

При этом наблюдается линейная зависимость интенсивности полос от дозы облучения. На основе формулы Смакулы-Декстера [2] рассчитаны концентрации поглощающих центров для соответствующих полос поглощения и скорости их образования ΔN/ΔФ, которые составляют 0,19, 0,01, 0,001 см^-1 для вакансий, бивакансий и тривакансий соответственно. Наведенные облучением полосы поглощения полностью устраняются в последующем, стандартном для термолюминесцентных дозиметров LiF, отжиге. Обсуждаются причины нелинейной зависимости термолюминесценции при больших дозах.

Работа выполнена в рамках договора № Х-5-7.

1. М.А. Муссаева, Э.М. Ибрагимова, М.У. Каланов, М.И. Муминов. Образование нанодефектов в кристаллах LiF при гамма-облучении // Физика твердого тела. 2006, т. 48, вып. 12, с. 2170-2174.

2. А.А. Воробьев. Центры окраски в щелочногалоидных кристаллах. Томск, 1968, 17 с.

ФОСФОРЕСЦЕНЦИЯ И ТЕРМОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ ОБЛУЧЕННЫХ НА МИКРОТРОНЕ М-30 КРИСТАЛЛОВ ТЕТРАБОРАТА ЛИТИЯ

Т.А. Окунева, В.Т. Маслюк, И.Г. Мегела, В.М. Головей, Н.Н. Биров

Институт электронной физики НАН Украины, г. Ужгород

Нелегированные и легированные медью и марганцем кристаллы тетрабората лития облучались электронным пучком микротрона М-30 в присутствии неизбежного тормозного гамма-излучения с энергиями 9,5 и 14,5 МэВ. Максимальные интегральные потоки электронов составляли до 10¹⁵ электрон/см². Температура образцов во время облучения контролировалась медь-константановой термопарой и не превышала комнатную температуру на 5 ^оС. Исследовались зависимости интенсивности фосфоресценции и термолюминес-ценции от энергии, интегрального потока и плотности потока электронов. Выявлено, что сразу после облучения сильноточными пучками, при комнатной температуре наблюдается долговременная фосфоресценция. Интенсивность свечения фосфоресценции для идентичных образцов, облученных одинаковыми дозами, оказалась существенно зависящей от интенсивности электронного пучка (при увеличении тока пучка интенсивность фосфоресценции возрастала), в то время как интенсивность термолюминесценции для этих же образцов от плотности потока не зависела. Явление фосфоресценции наблюдалось и в случае облучения только тормозными гамма-квантами при устранении электронного пучка алюминиевым поглотителем. Предложен механизм, описывающий наблюдаемое явление фосфоресценции. Полученные результаты дают возможность предполагать, что одновременное измерение фосфоресценции и термолюминесценции дает новые возможности диагностики сильноточных пучков электронных ускорителей – определять как флюенс ускоренных частиц, так и их плотность. Работа выполнена в рамках договора № Х-5-7.

 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ, ПРОИСХОДЯЩИХ ПРИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕ РАСТВОРА ОРГАНИЧЕСКОГО КРАСИТЕЛЯ
МЕТОДОМ ИОННО-ФОТОННОЙ СПЕКТРОМЕТРИИ

И.А. Афанасьева, В.В. Бобков, В.В. Грицына, Л.А. Кожевина, Д.И. Шевченко

Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина

В работах [1-2] была рассмотрена возможность применения метода ионно-фотонной спектрометрии (ИФС) для исследования органических соединений. Особенностью этих исследований было использование твердых мишеней, которые представляли собой высушенные осадки растворов органических соединений. Для выяснения корреляции между процессами, протекающими в растворе и параметрами ионно-фотонной эмиссии осадка данного раствора, изучены образцы, полученные при электролизе водного раствора органического красителя. Исследованы осадки, полученные на поверхности электродов, а также высушенные осадки электролита и исходного раствора.

Получены спектры излучения возбужденных частиц (атомов водорода, молекулы СН и атомов металлов, входящих в состав красителя) и определены значения квантовых выходов излучения для основных (Н, СН) и характерных (Na, Al, Mg, Ca) эмиссий. Установлено, что спектры излучения возбужденных частиц, выбитых пучком ионов Ar⁺ с поверхности различных образцов, существенно отличаются. Они отражают процессы, протекающие в растворе. Особенно велико различие между спектрами, полученными для осадков, которые образовались в процессе электролиза на поверхности электродов.

Из полученных результатов следует, что при изучении вторично-эмиссионными методами твердых органических веществ следует учитывать предысторию их приготовления. Метод ИФС можно использовать для исследования процессов, происходящих в растворе органических соединений путем анализа параметров ионно-фотонной эмиссии их высушенных осадков.

1. S.S. Alimov, І.A. Afanas’eva, V.V. Bobkov et al. // Ukrainian Journal of Physics. 2011, v. 56, n. 3, p. 211.

2. И.А. Афанасьева, В.В. Бобков, В.В. Грицына, Д.И. Шевченко // Квантовая электроника. 2011, т. 41, № 6, с. 564.

ПУТИ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СПОСОБОВ РАСТВОРЕНИЯ МОЛИБДЕНОВОЙ МИШЕНИ И ВЫДЕЛЕНИЯ ТЕХНЕЦИЯ

В.А. Бочаров

Научно-исследовательский комплекс “Ускоритель” ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Для обеспечения работы экстракционного генератора технеция в настоящее время используется растворение молибденовой мишени в смеси азотной и соляной кислот для снижения количества осадка молибденовой кислоты. Поскольку в дальнейшем отгонка избытка кислот неполная, при растворении осадков хлорида молибденила и молибденовой кислоты в щелочи в водной фазе создается солевой фон из хлоридов и нитратов. Если хлориды чаще всего обладают высаливающим действием, то нитраты обычно всаливают. Низкую эффективность экстракции в нашем случае можно объяснить присутствием нитратов. Отказаться от экстракции и в то же время сохранить высокую производительность генератора технеция можно используя другие принципы разделения молибдена и технеция. Из кипящего раствора серной кислоты отгоняется оксид технеция. Поскольку концентрированная серная кислота при повышенной температуре является окислителем, технеций сохраняет наивысшую степень окисления и его отгонка должна проходить без осложнений. Нами испытано также окисление молибдена в расплаве селитры и анодное растворение. Окисление селитрой – процесс бурный, трудно поддающийся регулированию, тогда как электролизом легко управлять. Производительность электролизера составила 0,18 г/см²∙А∙ч, и она может быть повышена при снижении поляризации электродов. Присутствие окислителей также увеличит производительность.

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИОННО-ФОТОННОЙ ЭМИССИИ АТОМОВ ЖЕЛЕЗА, ВЫБИТЫХ ИЗ МЕТАЛЛА
И ЖЕЛЕЗО-ИТТРИЕВЫХ ГРАНАТОВ

Д.А. Рыжов, В.В. Бобков, И.А. Афанасьева, В.В. Грицына,
В.Т. Грицына, Д.И. Шевченко

Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина

В данной работе приведены результаты исследования спектров излучения атомов железа, выбитых ионами Ar⁺ с поверхности металлического железа и железо-иттриевых гранатов (ЖИГ) с целью установления процессов, приводящих к выбиванию возбужденных частиц. Важной особенностью спектров ионно-фотонной эмиссии (ИФЭ) для ЖИГ является наличие большого числа интенсивных линий спектра FeI, которые не наблюдаются в спектрах ИФЭ для металлического железа, исследованного ранее [1]. Была сделана оценка кинетической энергии отлетающих возбужденных частиц методом, который основан на измерении функции зависимости логарифма интенсивности излучения от расстояния до поверхности мишени LnI(l), для линии λ 385,9 нм. Установлено, что значения кинетической энергии равны 150 эВ для металлического образца и лежат в пределах 10...14 эВ для всех типов ЖИГ. Данные результаты можно объяснить тем, что с поверхности металлов в результате каскадных столкновений вылетают довольно быстрые атомы, а при бомбардировке ЖИГ возможно выбивание сложных комплексов решетки типа Me_mO_n, в том числе, в возбужденном состоянии. Кинетическая энергия таких комплексов невелика. При распаде этих возбужденных комплексов могут образовываться возбужденные атомы металла в некоторых определенных состояниях. При этом не наблюдается какой-либо корреляции между вероятностью возбуждения уровня, которая пропорциональна числу возбужденных частиц, и энергией возбужденного состояния.

1. V.V. Gritsyna, A.G. Koval’, S.P. Gokov, D.I. Shevchenko // Izv. RAN. Phys. 1998, v. 62, p. 829-835.

ОСОБЕННОСТИ МИКРОЭЛЕМЕНТНОГО СТАТУСА
ДЕТЕЙ, БОЛЬНЫХ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМОЙ

Н.П. Дикий¹, А.Н. Довбня¹, Ю.В. Ляшко¹, Д.В. Медведев¹,
Е.П. Медведева¹, Л.Д. Грицан¹, Т.В. Фролова², О.В. Охапкина²

¹Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков; ²Харьковский национальный медицинский университет, г. Харьков

Распространенность бронхиальной астмы среди детей в разных странах варьирует от 1,5 до 10 %. Такое широкое число этого заболевания связано с накоплением в атмосфере, воде, грунте токсических веществ, а также огромного количества аллергенов в пищевой и бытовой продукции, особенностями современных строительных материалов, рециркуляцией воздуха и др. Кроме сенсибилизации организма ребенка огромное влияние на формирование заболевания оказывают: выхаживание недоношенных детей с недостаточной дифференциацией дыхательной системы, приводящей к развитию патологии органов дыхания (бронхолегочная дисплазия, синдром дыхательных расстройств и др.). На сегодняшний день доказано, что любое патологическое состояние в организме ребенка, так или иначе связано с изменением концентрации или дисбалансом эссенциальных и условно-токсичных элементов.

Гамма-активационный анализ на сильноточном ускорителе электронов был использован для определения элементов в биологических объектах в группах здоровых детей и больных бронхиальной астмой. Выявлен дисбаланс микроэлементов (МЭ) в крови и волосах больных детей: показано повышение уровня условно-токсичных, а также Fe, Cu, Zn, Se. Разработаны методы коррекции установленных изменений в МЭ гомеостазе и антиоксидантной терапии при данном заболевании.

МИКРОЭЛЕМЕНТНАЯ КОРРЕКЦИЯ СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ОДОНТОГЕННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Н.П. Дикий¹, Д.В. Медведев¹, Е.П. Медведева¹, Л.П. Рекова², Г.П. Рузин²

¹Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков; ²Харьковский национальный медицинский университет, г. Харьков

Острые одонтогенные заболевания встречаются довольно часто. У пациентов с одонтогенными заболеваниями выявлены нарушения биохимических показателей, изменения в функциональном, морфологическом и ультраструктурном уровне как всего организма, так и костной ткани челюстно-лицевой области. Многочисленность факторов патогенеза острых одонтогенных заболеваний (ООЗ) обусловливает главный принцип и характер лечения – комплексность (медикаментозное, хирургическое и ортопедическое). Цель медикаментозной терапии – стабилизация процесса, устранение клинических проявлений воспаления и дистрофии тканей, достижение максимально возможной репаративной регенерации костных тканей.

Фотоядерный метод тормозного излучения на линейном ускорителе электронов был использован для определения содержания элементов в волосах и удаленных зубах пациентов ООЗ. Показано достоверное снижение содержания Са, Mn, I, Cu, Sr, Rb, резкое увеличение Pb, Ni, Al в исследуемых биологических объектах. Колебания в содержании этих элементов на протяжении 3-х лет составляли ± 20 %. Проведена индивидуальная профилактика больных ООЗ с употреблением ~ 400 мг/день кальция и фармацевтическая коррекция, включающая цинк, медь, марганец, витамины D, С и К.

МОДЕЛИРОВАНИЕ КИНЕТИКИ КАТАЛИТИЧЕСКОГО
ПРЕВРАЩЕНИЯ МЕТАНА АКТИВИРОВАННЫМИ КАТАЛИЗАТОРАМИ

Н.П. Дикий¹, А.Н. Довбня¹, И.Д. Федорец², Н.П. Хлапова²,
Е.П. Медведева¹, Д.В. Медведев¹, Д.С. Бакай¹

¹Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков; ²Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина

Современные процессы превращения метана в углеводородные продукты представляют собой многокомплексные схемы, отличающиеся большим разнообразием в подходах их реализации. Молекулы метана не имеют специфических реакционных центров, поэтому они могут быть активированы или при разрыве связей, или переносе заряда при участии катализаторов. К группе таких катализаторов относятся оксиды восстанавливаемых металлов (ZnO, TiO₂ и др.). Одним из ключевых этапов построения кинетической схемы конверсии метана является составление гетерогенных процессов с участием свободных радикалов (СР). Зависимость выхода СР от времени пребывания реагентов в реакционной зоне дает информацию о скорости их образования и скорости последовательных превращений. Выявление закономерностей протекания окисления метана и других низших алканов (С₂-С₄) по интенсивности СР процессов позволяет по-новому подойти к созданию каталитических систем для получения необходимых продуктов из углеводородного сырья. Это было положено в основу создания каталитических наносистем для эффективного превращения метана. В качестве нанокатализаторов были использованы нанопорошки оксидов металлов в исходном и активированном состоянии. Получены результаты, подтверждающие прогнозируемое моделированием резкое возрастание конверсии метана за счет неаддитивного изменения скорости процесса при взаимодействии метана с многочисленными и разнообразными центрами радикальной природы на поверхности активированных наночастиц.

АНТИБАКТЕРИАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ АКТИВИРОВАННЫХ НАНОЧАСТИЦ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ

Н.П. Дикий¹, А.Н. Довбня¹, Н.В. Красносельский²,
Е.П. Медведева¹, Д.В. Медведев¹

¹Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков; ²Харьковский национальный медицинский университет, г. Харьков

Данных о биологических функциях Zr нет, хотя он содержится в биологических тканях и в пищевом рационе. В последнее время металлические наночастицы все чаще используются в качестве антибактериальных агентов с учетом их физико-химических характеристик, включающих каталитическую активность и оптические свойства. Наночастицы диоксида циркония ZrО₂ (< 100 нм) в виде порошка в исходном и активированном состоянии были использованы при воздействии на различные патогенные бактерии (2∙10⁶ клеток/мл). Активация ZrО₂ проведена тормозным γ‑излучением на ЛУЭ с энергией 23 МэВ, в течение 120 ч, при токе 200 мкА. Доза поглощения составила 1 ГГр. Исходные и активированные наночастицы ZrО₂ и бактериальные клетки были объединены  и оставлены на инкубацию при 37 ^оС на 12 часов. По истечению этого времени проанализирована жизнеспособность бактериальных клеток. Показан высокий процент гибели бактериальных клеток (87 ± 5,6) % после взаимодействия с активированными наночастицами относительно исходных (34 ± 2,2) %.

 ОПТИМАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ РАСТВОРЕНИЯ МИШЕНИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО Zn В ГОРЯЧЕЙ КАМЕРЕ ДЛЯ НАРАБОТКИ ⁶⁷Cu

Н.П. Дикий¹, Д.В. Медведев¹, Е.П. Медведева¹, М.А. Должек², А.А. Азаров²

¹Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков;
²Научно-исследовательский комплекс “Ускоритель” ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Анализ ядерных и химических характеристик ⁶⁷Cu позволил широко использовать этот радионуклид в клинической диагностике и терапии различных заболеваний человека.

В НИК “Ускоритель” в одной из горячих камер проведен монтаж установки для получения изотопа ⁶⁷Cu по разработанной методике экстракции ⁶⁷Cu [1]. Наработка ⁶⁷Cu идет по реакции ⁶⁸Zn(γ,p)⁶⁷Cu. Начальной стадией в работе этой установки является процесс растворения активной мишени металлического цинка раствором серной кислоты. Проведен эксперимент по растворению металлического цинка в виде гранул (ЧДА) и цилиндрического слитка. Навески образцов были одинаковы. Пробы залиты раствором серной кислоты. Сразу же после объединения реагентов началась бурная реакция с выделением водорода.

Полное растворение образцов завершилось через 90 мин. Через 12 часов в исследуемых пробах выпал осадок в виде крупных кристаллов после растворения гранул цинка и мелких после растворения слитка. В случае осаждения кристаллических осадков основным видом загрязнения осадков является окклюзия. Осаждение сернокислого цинка, по-видимому, может быть связано с тем, что часть межузельных полостей металлической кристаллической решетки занята атомами другого элемента (например, углерода) в процессе спекания слитка либо с избытком анионов осадка. После подогрева растворов сернокислого цинка произошло полное растворение образовавшихся осадков.

1. Н.И. Айзацкий, Н.П. Дикий, А.Н. Довбня и др. Оптимизация выделения ⁶⁷Cu из цинка при использовании тормозного излучения электронных ускорителей // Тез. докл. VIII конф. по физике высоких энергий, ядерной физике и ускорителям. Харьков. 2010, с. 30-31.

 КОНВЕРСИЯ МЕТАНОЛА НА ГАММА-АКТИВИРОВАННОМ ДИОКСИДЕ ЦИРКОНИЯ

Н.П. Дикий¹, А.Н. Довбня¹, Е.П. Медведева¹, И.Д. Федорец²,
Н.П. Хлапова², Ю.В. Ляшко¹, Д.В. Медведев¹, Д.С. Бакай¹, В.Л. Уваров¹

¹Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков; ²Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина

Экспериментально исследована каталитическая активность порошков ZrO₂ в реакции конверсионного превращения метанола. Влияние структурно-фазового состава ZrO₂ и γ-активации на направление, скорость и выход реакции проверялось на серии опытов с номинально чистым ZrO₂ и с ZrO₂ с добавлением нано-Fe₂O₃ (~ 3 %) в их исходном и γ-активированном состоянии. Облучение образцов осуществлялось тормозным γ-излучением на ЛУЭ (Е = 22 МэВ, I = 500 мкА), что приводит к активации Zr посредством реакций ⁹⁰Zr(γ,n)⁸⁹Zr и ⁹⁶Zr(γ,n)⁹⁵Zr.

Оже электроны с энергией 1,91 кэВ (78,6 %) и 12,7 кэВ (19,2 %) сопутствуют распаду ⁸⁹Zr. Структурные и морфологические характеристики образцов исследовались методом РСА на дифрактометре ДРОН-2,0 (Cu_Kα, λ = 1,5405 Ǻ) и методом оптической микроскопии.

Установлено, что образцы являются поликристаллическими и монофазными (> 97 %): все пики отражения на дифрактограммах хорошо согласуются с табличными JCPDS‑данными для моноклинной фазы ZrO₂ (JCPDS 13-0307). Рентгенограммы ZrO₂/Fe₂O₃ указывали на присутствие Fe₂O₃ (JCPDS 840311) и моноклинного ZrO₂. Рентгенограммы образцов до и после γ-активации были практически идентичными, т.е. в образцах сохранялись и кристалличность и исходный фазовый состав.

Под микроскопом ZrO₂ и ZrO₂/Fe₂O₃ представлены плотными кристаллами со стеклянным блеском и радужными кольцами на поверхности. Отдельные кристаллы имели форму крупных многогранников (от 7 до 3 мкм), разделенных между собой скоплениями пор и мелких частиц (< 1 мкм).

Каталитическая активность ZrO₂ и ZrO₂/Fe₂O₃ в конверсии метанола оценивалась по оптической плотности выделившихся продуктов на спектрофотометре СФ-46. Во всех реакциях обнаруживалось резкое повышение каталитической активности ZrO₂ и ZrO₂/Fe₂O₃ после их γ-активации. Наблюдаемый эффект можно объяснить, во-первых, большими ионизационными потерями Оже-электронов от изотопа ⁸⁹Zr и, во-вторых, индуцируемой γ‑излучением, хемосорбцией кислорода (О₂^-) на поверхности катализатора за счет «решеточного» кислорода, освободившегося в результате радиолиза ZrO₂. По результатам анализа состава и концентрации продуктов конверсии метанола сделан вывод о взаимосвязи свойств ZrO₂ и ZrO₂/Fe₂O₃ и эффективностью каталитического процесса с их участием.

МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕЙТРОНОВ, ПОЛУЧАЕМЫХ ИЗ БЕРИЛЛИЕВОЙ МИШЕНИ ПРИ ОБЛУЧЕНИИ ДЕЙТРОНАМИ НИЗКИХ ЭНЕРГИЙ

Е.В. Рудычев, С.И. Прохорец, Д.В. Федорченко, М.А. Хажмурадов

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Методом Монте-Карло проведено математическое моделирование бериллиевой нейтронопроизводящей мишени на основе реакции ⁹Be(d,n)¹⁰B для энергии дейтронов 2,3 МэВ. В соответствии с работой [1], энергия нейтронов зависит от начальной энергии дейтрона  E_d, энергии реакции Q, энергии возбуждения ядра  E*, угла вылета θ и может быть описана формулой  Q – E* = 1,1En – 0,8Ed – 0,28 En1/2Ed1/2 cos θ, где Q = 4,36131. Для расчетов методом Монте-Карло с учетом этого соотношения был разработан модуль для розыгрыша нейтронов. Также при расчетах учитывались уровни возбуждения ядра с энергиями  Е* = 0,7183; 1,740;  2,154;  3, 587 МэВ.

Для моделирования d,n-реакции использовались модельные сечения, полученные при помощи программы TALYS [2]. В результате расчетов получены спектральные, угловые и пространственные характеристики нейтронного потока, которые могут быть использованы для оптимизации параметров нейтронного источника.

1. В.А. Цымбал, Н.Д. Масалитин, С.А. Письмененцкий, Е.В. Рудычев, В.Г. Рудычев, А.Ф. Стоянов. Расчет характеристик ⁹Be(d,n)¹⁰B нейтронного источника при E_d ≤2,5 МэВ // Вестник Харьковского университета. 2009, № 859, с. 4-8.

2. Е.В. Рудычев, М.А. Хажмурадов, Д.В. Федорченко. Моделирование источника нейтронов на основе пучка дейтронов // Тез. докл. XXII межд. семинара по ускорителям заряженных частиц, 22-28.09.2011. г. Алушта, с. 124.

 РАЗВИТИЕ  УСКОРИТЕЛЬНО-НАКОПИТЕЛЬНОГО
КОМПЛЕКСА ЛУЭ-300. ПРОГРАММА ФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

А.Ю. Буки, С.П. Гоков, А.А. Иванов, В.А. Иванов, С.А. Каленик,
В.И. Касилов, С.С. Кочетов, К.С. Кохнюк, Г.И. Ледовской,
Л.А. Махненко, П.Л. Махненко, И.В. Мельницкий, Л.Д. Салий,
А.В. Твердохвалов, В.М. Хвастунов, Н.Г. Шевченко, О.А. Шопен

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

В связи с реконструкцией ускорителя ЛУЭ-300 для развития его в многоцелевой ускорительно-накопительный комплекс проведен большой объем монтажных и наладочных работ по запуску в эксплуатацию инжектора на энергию 60...90 МэВ   для накопителя Н-100М (“НЕСТОР”).  Подготовлены к монтажу дополнительные секции 9с и 10с, которые обеспечат энергию электронов ~150 МэВ на входе в параллельный перенос ускорительно-накопительного комплекса ЛУЭ-300.  Улучшены спектральные характеристики пучка канала вывода электронов на энергию 30 МэВ (Голубой выход).

На базе универсального инжекторного комплекса разрабатывается силь-ноточный ускоритель с энергией 10 МэВ и средним током 100...200 мкА для развития радиационных технологий и их широкого применения в промыш-ленности, материаловедении, диагностике материалов, охране окружающей среды и сельском хозяйстве  Разработана и обсуждается программа экспериментальных исследований на всех каналах вывода пучка электронов.

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РЕЛЯТИВИСТСКИХ ЭЛЕКТРОНОВ С ОРГАНИЧЕСКИМИ КРАСИТЕЛЯМИ

А.Ю. Буки, С.П. Гоков, Ю.Г. Казаринов, С.А. Каленик, В.И. Касилов, С.С. Кочетов, Л.А. Махненко, П.Л. Махненко, И.В. Мельницкий, О.А. Шопен

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Исследование процессов взаимодействия ионизирующего излучения со сложными органическими объектами позволяет решать целый ряд прикладных и фундаментальных задач в области радиационной физики, химии и биологии. В данной работе исследовались дозовые и энергетические зависимости относительных концентраций водного и спиртового растворов следующих органических красителей: метиленового синего (МС) – C₁₆H₁₈N₃SCl и метилового оранжевого (МО) - C₁₄H₁₄N₃О₃SNa.

С целью понимания физико-химических процессов, происходящих при взаимодействии релятивистских электронов с исследуемыми органическими объектами, было проведено компьютерное моделирование энергетических спектров ионов, образовавшихся при развале молекул красителей при помощи программы SRIM-2010. Анализ показал, что каскадные процессы играют значительную роль в разрушении исходных органических молекул красителей.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
ГАММА-КВАНТОВ С ВЕЩЕСТВОМ

А.Ю. Буки, С.П. Гоков,  Ю.Г. Казаринов, С.А. Каленик,
В.И. Касилов, Л.А. Махненко

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Исследование процессов взаимодействия ионизирующего излучения с веществом позволяет решать целый ряд прикладных и фундаментальных задач в области радиационной физики, химии и биологии.

Моделирование проводилось с помощью программы Geant-3. Поток гамма‑квантов генерировался электронным пучком с энергией 16 МэВ при помощи 2 мм вольфрамового конвертера. Как известно, при данных энергиях фотонного пучка основными процессами рождения электронов в мишени является комптон‑эффект и возникновение электрон-позитронных пар. Были рассчитаны энергетические спектры этих электронов.

С помощью программы SRIM-2010 было определено количество дефектов, которое приходится на один рожденный электрон и падающий гамма-квант. Проведено сравнение результатов моделирования с экспериментальными данными.

ФОРМИРОВАНИЕ ПУЧКОВ ЛЕГКИХ И ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ В ПЛАЗМЕННЫХ ИСТОЧНИКАХ. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

В.А. Батурин, С.А. Пустовойтов, С.А. Еремин

Институт прикладной физики НАН Украины, г. Сумы

Рассмотрено формирование ионных пучков в плазменных источниках ионов в зависимости от плотности извлекаемого тока, извлекающего напряжения, формы электродов. Моделирование проведено для ионов различной массы и заряда. Представлены результаты моделирования системы первичного формирования пучка в ИПФ-источнике ионов металлов.

Пленарное заседание 2. Ядерно-физические исследования

Plenary meeting 2. Nuclear-physical research

РОЛЬ ФОТОЯДЕРНИХ РЕАКЦІЙ В ЗІРКОВОМУ НУКЛЕОСИНТЕЗІ

Є.О. Скакун¹, І.Л. Сємісалов¹, В.І. Касілов¹, В.Ф. Попов¹, С.С. Кочетов¹,
В.Т. Маслюк², В.М. Мазур², О.А. Парлаг², Д.М. Симочко², І.І. Гайніш²

¹Інститут фізики високих енергій і ядерної фізики ННЦ ХФТІ, м. Харків;
 ²Інститут електронної фізики НАН України, м. Ужгород 

Переважна більшість природних хімічних елементів з масами більше А ≈ 60 утворилася внаслідок процесів швидкого (r) та повільного (s) захвату нейтронів у середовищі гарячих зірок протягом їх еволюції. Проте це не торкається 35 протонозбагачених стабільних ізотопів в інтервалі від ⁷⁴Se до ¹⁹⁶Hg, які “блокуються” від r-процесу іншим стабільним ізотопом в ізобарному ланцюжку кожного з них та обминаються s-процесом. Найбільш імовірним механізмом синтезу цих так званих p-ядер вважається послідовність простих фотоядерних реакцій типу (γ,n), (γ,р) та (γ,α), для яких формуються умови при колапсі наднових. Для розрахунку розповсюдженості цих ізотопів в природі потрібні дані по швидкостям тисяч реакцій на сотнях ядер-мішеней, більша частина яких є радіоактивними та збудженими.

В наших попердніх роботах [1, 2] для цієї проблеми вимірювались перерізи зворотніх (p,γ)-реакцій з використанням пучків электростатичних прискорю-вачів. Тепер ми розпочинаємо експериментальні вимірювання виходів фотоядерних реакцій. На пучках гальмівного гамма-випромінювання лінійного прискорювача електронів ЛУЕ-300  (ННЦ ХФТІ, м.Харків) та мікротрона М-30 (ІЕФ, м.Ужгород) здійснена спроба експериментального визначення швидкостей реакцій ⁹⁶Ru(γ,n)⁹⁵Ru, ⁹⁸Ru(γ,n)⁹⁷Ru та ¹⁰⁴Ru(γ,n)¹⁰³Ru в припороговій області. Швидкості реакцій діставались з інтегральних виходів радіоактивних ядер-продуктів, виміряних з застосуванням Ge(Li)- та HPGe-гамма-спектрометрів. Результати порівнюються з передбаченнями статистичної теорії ядерних реакцій Хаузера-Фешбаха з застосуванням обчислювального коду NON-SMOKER [3]. В Україні є можливості для подальшого розвитку цих досліджень.

1. Ye. Skakun. Launch of proton reaction cross section investigation for astrophysical needs at KIPT // Proc. of the 2-nd International Conference  “Current Problems in Nuclear Physics and Atomic Energy” / Ed. by I. N. Vishnevski et al. – KINR. 2009, p. 482-488.

2. Ye. Skakun, S. Utenkov, V. Mishchenko, J. Farkas, Zs. Fülöp, Gy. Gyürky,  G. Kiss, E. Somorjai and T. Rauscher. Cross sections of low energy (p,γ)- and (p,n)‑reactions on selenium isotopes as nuclear data for the astrophysical γ-process. // Proc. of the 3-rd International Conference  “Current Problems in Nuclear Physics and Atomic Energy”  Ed. by I. N. Vishnevski et al.  KINR, 2011, p. 207-211.

3. T. Rauscher, F.-K. Thielemann.  Predicted cross-sections for photon-induced particle emission // Atomic Data and Nuclear Data Tables. 2004, v. 88, iss. 1, p. 1-81.

 М1-РЕЗОНАНС В ЯДРАХ SD-ОБОЛОЧКИ

А.С. Качан

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Представлен обзор экспериментальных исследований, выполненных в ННЦ ХФТИ, связанных с изучением свойств магнитного дипольного резонанса (МДР) в ядрах sd-оболочки. Изучая γ-распад резонансно-подобных структур (РПС), наблюдающихся в реакции радиационного захвата протонов ядрами sd‑оболочки, мы обнаружили новый экспериментальный факт, связанный с существованием триплетного спаривания между нечетными нейтроном и протоном, находящимися на одной орбите. Это проявляется в том, что положение центра тяжести (ЦТ) магнитного дипольного резонанса (МДР) в нечетно-нечетных 4N+np-ядрах находится на 3 МэВ ниже по энергии возбуждения, чем в четно-четных 4N-ядрах и практически не зависит от A (общепринято считать, что зависимость должна быть типа Е = 40 А^–1/3). Для объяснения данного явления была предложена модель, из которой следует, что нечётные ядра sd-оболочки можно разделить на две группы в зависимости от того, в каком состоянии находится нечетная частица, в d5/2- или d_3/2‑подоболочке. В первом случае положение ЦТ МДР будет находиться в области энергии возбуждения 5...6 МэВ, так как оно будет определяться только энергией спин-орбитального расщепления. Во втором случае оно будет находиться в области энергии возбуждения 8...10 МэВ, так как в этом случае в формировании МДР будут участвовать nn- или pp-пары из d_5/2-подоболочки. Этот вывод подтверждается для ядер sd-оболочки [2]. Экспериментальное поведение полной силы МДР в нечетных ядрах sd-оболочки [3] соответствует таковой, полученной из анализа правила сумм Курата (в рамках одночастичной оболочечной модели).

1. А.С. Качан и др. // Ядерная физика. 1989, т. 46, № 2, с. 367.

2. А.С. Качан и др. // Известия РАН. Сер. физ. 2001, т. 65, № 5, с. 676.

3. А.С. Качан и др. // Известия РАН.Сер. физ. 2011, т. 75, № 2, с. 234.

ИССЛЕДОВАНИЯ ФОТОЯДЕРНЫХ ПРОЦЕССОВ НА ПУЧКЕ ЛИНЕЙНО ПОЛЯРИЗОВАННЫХ ФОТОНОВ УСТАНОВКИ МАХ-Lab

В.Б. Ганенко

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г.Харьков

В докладе приводятся характеристики пучка линейно поляризованных фотонов, созданного в МАХ-Lab на основе процесса когерентного тормозного излучения электронов с энергией 200 МэВ в кристалле алмаза. Обсуждаются результаты первых экспериментов, полученные с использованием данного пучка, и возможная программа ядерно-физических исследований ядер на данной установке. Обсуждаются возможности и перспективы развития ядерно-физических исследований в связи с созданием новой установки МАХ-IV.

Секция 3. Структура ядра в реакциях на пучках протонов, нейтронов и легких ядер 

Session 3. Nuclear structure in proton, neutron, light-nuclei reactions

 ОСОБЕННОСТИ РАСПАДА РЕЗОНАНСОВ ^4,5,6He
В МНОГОЧАСТИЧНЫХ КАНАЛАХ РЕАКЦИЙ d + 6,7Li

Ю.Н. Павленко¹, В.Л. Шаблов², В.А. Кива¹, О.К. Горпинич¹,
Н.Л. Дорошко¹, А.В. Степанюк¹, И.А. Тырас²

¹Институт ядерных исследований НАН Украины, г. Киев, Украина;
²Обнинский институт атомной энергетики НИЯУ МИФИ, г. Обнинск, РФ 

Выполнен анализ амплитуд трехчастичных ядерных реакций, соответствующих образованию и распаду двухкластерных резонансов ^4,5,6He в  реакциях ⁶Li(d,⁴Не)⁴Не,  ⁷Li(d,⁴Не)⁵Не и ⁷Li(d,³Не)⁶Не при энергии дейтронов 37 МэВ, т.е. в присутствии сопутствующего заряженного фрагмента.

Расчеты выполнены для разных кинематических условий наблюдения в корреляционных экспериментах кластерного распада по разным каналам резонансов ^4,5,6He в приближении удаленности указанных резонансов от порогов распада в рассматриваемый канал.

Для участков фазового пространства, соответствующих переходной области изменения знака эффективного кулоновского параметра, обнаружены новые особенности амплитуд, обусловленные кулоновским взаимодействием в системах «сопутствующая частица – резонанс» и «сопутствующая частица –продукты распада». В частности, кроме сдвига и уширения резонансных кривых, наблюдаемых ранее в експериментах, может наблюдаться и эффект сужения.  

ОБ АНОМАЛЬНОЙ КОНВЕРСИИ К-ЗАПРЕЩЕННЫХ
ГАММА-ПЕРЕХОДОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МУЛЬТИПОЛЬНОСТИ, ВОЗБУЖДАЮЩИХСЯ ПРИ РАСПАДЕ ^177mLu

А.П. Лашко, Т.Н. Лашко

Институт ядерных исследований НАН Украины, г. Киев

Приводятся результаты измерений коэффициентов внутренней конверсии (КВК) К-запрещенных γ-переходов в ¹⁷⁷Lu и ¹⁷⁷Hf. Высокие факторы запрета γ‑излучения (F^W = 1,5∙10⁸ ... 3,5∙10¹³) приводят к аномалиям в КВК, которые и наблюдаются в эксперименте. Эти расхождения нельзя объяснить примесями других мультипольностей той же четности. Данные можно согласовать, только предположив наличие внутриядерной конверсии.

ПРО ДОСЛІДЖЕННЯ НИЗЬКОЕНЕРГЕТИЧНОЇ  ЧАСТИНИ
СПЕКТРУ ЗБУДЖЕННЯ ЯДРА ⁶Не

О.М. Поворозник, О.К. Горпинич, О.А. Понкратенко

Інститут ядерних досліджень НАН України, м. Київ

З метою визначення спектроскопічних характеристик  другого збудженого стану ядра ⁶Не (Е_зб ≈ 3 МеВ), виявленого нами завдяки вимірюванню та аналізу як інклюзивних протонних спектрів з ³Н(α,р)⁶Не реакції (Е_α = 27,2 МеВ),  так і двовимірних спектрів р-α збігів з чотиричастинкової ³Н(α,рα)nn-реакції (Е_α = 27,2 МеВ та  Е_α = 67,2 МеВ) [1, 2], були отримані кутові розподіли протонів для  основного, першого  та другого збуджених станів ⁶Не. Проведення комплексного аналізу кутових розподілів пружного ³Н+α розсіяння та α‑р‑реакцій в рамках методу деформованих хвиль дозволить визначити спін та парність другого збудженого рівня ⁶Не.

1. О.К. Горпинич, О.М. Поворозник // Тез. докл. V конф. по физике высоких энергий, ядерной физике и ускорителям. Харьков, 2007, с. 26.

2. О.М. Поворозник, О.К. Горпинич, Г.В. Мохнач, О.О. Ячменьов // Ядерна фізика та енергетика. 2010, т. 11, № 1, с. 41-48.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕЙТРОНОВ В ТРЕХЧАСТИЧНЫХ РЕАКЦИЯХ РАЗВАЛА В D+D-СТОЛКНОВЕНИЯХ

О.О. Белюскина, В.И. Гранцев,  К.К. Кисурин, С.Е. Омельчук,  Ю.С. Рознюк, Б.А. Руденко, В.С. Семенов, Л.И. Слюсаренко, Б.Г. Стружко

Институт ядерных исследований НАН Украины, г. Киев

Измерены энергетические спектры и угловое распределение дейтронов из реакции d + D → p + n + d в диапазоне углов θ = 15...48^◦. Эксперимент выполнен на циклотроне У-240 ИЯИ НАН Украины на выведенном пучке дейтронов с энергией E_d  = 36,9 МэВ. Энергетические  спектры дейтронов из трехчастичной реакции развала представляют собой широкие максимумы с пологим наклоном в область низких энергий, центры которых смещены в  высокоэнергетическую часть спектра. Сечения в максимумах резко уменьшаются с увеличением угла вылета частицы и на углах θ > 30^◦ сечения в максимумах незначительно отличаются от сечений в низкоэнергетической области. Анализ экспери-ментальных данных проведен по дифракционной ядерной модели с учетом взаимодействия в конечном состоянии. Рассмотрены два типа трехчастичной реакции: 1) развал ядра мишени с образованием рассеянного дейтрона ď;  2) развал налетающего дейтрона с образованием дейтрона отдачи đ. Экспериментальные спектры и угловое распределение удовлетворительно описываются с учетом суммарного вклада дейтронов ď  и đ. Под малыми углами основной вклад дают рассеянные дейтроны ď, сечение которых заметно уменьшается с увеличением угла, и на углах θ ≥ 30^◦  сечение dσ_ď/dΩ сравнимо или меньше сечения  dσ_đ /dΩ дейтронов отдачи.

СВЯЗАННЫЕ КАНАЛЫ И СВОЙСТВА
ВОЛНОВОЙ ФУНКЦИИ ДЕЙТРОНА

И.И. Гайсак, В.И. Жаба

Ужгородский национальный университет, г. Ужгород

Представлены результаты численных расчетов волновой функции дейтрона в конфигурационном и импульсном представлениях. В качестве асимптотики компонент волновой функции взята асимптотика, которая следует из системы для связанных каналов [1]. При таком выборе асимптотики S- и D-компоненты волновой функции не имеют узлов кроме краевых [2], как и должно быть для основного состояния. Рассмотрен алгоритм получения волновой функции дейтрона в импульсном пространстве. Проведено исследование влияния асимптотического поведения волновой функции в начале координат конфигурационного пространства на асимптотическое поведение импульсной волновой функции при больших импульсах. В качестве потенциалов нуклон-нуклонного взаимодействия взято юкавовский потенциал и потенциал Рида.

1. І.І. Гайсак, Р.І. Селянчин, Д. Брунцко, Я. Кіш // Науковий вісник Ужг. Унів. Серія Фіз. 2001, 10, с. 134.

2. І. Гайсак, В. Жаба // Вісник Львів. Унів. Серія Фіз. 2009, 44, с. 8.

КОРЕЛЯЦІЇ НУКЛОНІВ ТА ЕНЕРГІЇ СПАРЮВАННЯ НУКЛОНІВ ПАРНО-ПАРНИХ ЯДЕР В АДІАБАТИЧНІЙ ТРИЧАСТИНКОВІЙ МОДЕЛІ

Р.М. Плекан, В.Ю. Пойда, І.В. Хіміч

Ужгородський національний університет, м. Ужгород

Для опису кореляцій нуклонів парно-парних сферичних та аксіально-деформованих ядер запропоновано адіабатичну тричастинкову модель ядра [1, 2] та введено зручний для опису адіабатичний потенціальний терм нуклонів ядра U_μ(R). Ефективність запропонованої моделі проілюстрована на прикладі чисельних розрахунків енергетичного спектру низьколежачих двонуклонних збуджених станів для цілого ряду парно-парних ядер, у яких на зовнішній оболонці містяться два нуклони, а також дводіркових збуджених станів парно-парних ядер, у яких до заповнення зовнішніх оболонок не вистачає двох нуклонів. Розраховані також відповідні енергії спарювання валентних нуклонів. За рахунок залишкової взаємодії має місце тонка структура енергетичного спектру E(j) по кутовому моменту ядра.

1. Р.М. Плекан, В.Ю. Пойда, І.В. Хіміч. Дослідження кореляцій нуклонів парно-парних ядер в рамках адіабатичної тричастинкової моделі ядра // УФЖ. 2004, т. 49, № 8, с. 743-753.

2. R.M. Plekan, V.Yu. Pojda, I.V. Khimich. Theoretical Description of Nucleons Paired Correlations of Even-even Nuclei in the Adiabatic Three-Particle Model // Nucl. Phys. and Atom. Energy. 2007, v. 2, n. 20, p. 47-55.

ВОЗБУЖДЕНИЕ РЕЗОНАНСОВ ⁴He В РЕАКЦИИ ⁶Li(d, α)⁴He

Ю.Н. Павленко¹, В.Л. Шаблов², В.А. Кива¹, Н.Л. Дорошко¹,
О.К. Горпинич¹, А.В. Степанюк¹

¹Институт ядерных исследований НАН Украины, г. Киев, Украина;
²Обнинский институт атомной энергетики НИЯУ МИФИ, г. Обнинск, РФ

Процесс возбуждения резонансов ⁴He исследован в реакции ⁶Li(d,α)⁴He при энергии дейтронов Е_d = 37 МэВ (циклотрон У-240 ИЯИ НАН Украины). Высокое значение энергетического баланса реакции Q = 22,37 МэВ позволило исследовать спектр возбуждения ⁴He до Е* ~ 45 МэВ. В инклюзивных спектрах α-частиц на значительном фоне, обусловленном сопутствующими каналами реакций, обнаружены вклады образования группы резонансов ⁴He с энергиями возбуждения в диапазоне Е* = 20...23 МэВ и широкого резонанса с Е* = 28 МэВ. Резонансы с Е* > 30 МэВ в измеренных спектрах не наблюдались. Значения извлеченных резонансных энергий и ширин частично согласуются с результатами R-матричного анализа данных, полученных при исследовании бинарных процессов взаимодействия p + t, n + ³He и d + d [1]. Анализируется также возможность проявления кулоновских эффектов в трехчастичных каналах реакции ⁶Li(d, α)⁴He.

1. D.R. Tilley et al. // Nucl. Phys. A. 2002, v. 708, n. 1, p. 3-163.

 МЕХАНІЗМИ ПІДБАР’ЄРНОЇ ВЗАЄМОДІЇ ДЕЙТРОНІВ
З ЯДРАМИ ^58,62Ni, ¹²⁴Sn ТА ²⁰⁸Pb

Ю.М. Павленко, О.І. Рундель, К.О. Теренецький, В.П. Вербицький,
І.П. Дряпаченко, В.В. Осташко, О.К. Горпинич, Л.І. Слюсаренко,
Ю.Я. Карлишев, Е.М. Можжухін

Інститут ядерних досліджень НАН України, м. Київ

З метою вивчення особливостей підбар’єрної взаємодії дейтронів з ядрами різної маси досліджено пружне розсіяння та реакції (d, p) на ядрах ^58,62Ni, ¹²⁴Sn та ²⁰⁸Pb. Експериментальні дані отримано на електростатичному прискорювачі ЕГП-10К ІЯД НАН України при енергіях дейтронів в діапазоні Е_d= 3,5...7,3 МеВ. При енергіях, що є вдвічі нижчими кулонівського бар’єру, наприклад, при Е_d = 4,0 МеВ для взаємодії d + ¹²⁴Sn, помітного відхилення перерізів пружного розсіяння від резерфордівських не виявлено. При вищих енергіях виміряні диференціальні перерізи пружного розсіяння дейтронів на всіх вище вказаних ядрах суттєво відрізняються від значень перерізів резерфордівського розсіяння та розрахованих теоретично з урахуванням процесів розщеплення дейтронів в кулонівському полі ядра мішені. Аналіз інклюзивних спектрів протонів показав, що виявлені відмінності експериментальних і теоретичних перерізів пружного розсіяння зумовлені, в основному, не реакцією розщеплення А(d, p)nА, а неврахованим в розрахунках процесом передачі нейтрона ядру мішені, тобто реакцією А(d, p)А+1.

 О ВОЗМОЖНОСТИ НАБЛЮДЕНИЯ
ИНДУЦИРОВАННОЙ γ-ЭМИСCИИ НА ИЗОМЕРЕ ^178m2Hf

 Т.М. Заяц¹, В.М. Симулик²

¹Ужгородский национальный университет, г. Ужгород;
²Институт электронной физики НАН Украины, г. Ужгород

В работах [1, 2] рассматривался вопрос о возможности получения индуцированной γ-эмиссии на долгоживущем изомере ^178m2Hf. Для подтверждения необходимы эксперименты, с помощью которых можно сделать надежный вывод о возможности наблюдения индуцированной γ-эмиссии. Основной целью таких экспериментов было бы обнаружение резонансного поглощения γ-квантов с энергиями 309 и 325 кэВ. Для этого предлагается использовать комптоновское рассеяние γ-квантов в соответствующей области энергий. Необходимо на пути комптоновских γ-квантов расположить образец-поглотитель, в котором находятся ядра-изомеры. В случае поглощения квантов соответствующих энергий при углах комптоновского рассеивания должно наблюдаться отклонение плавной зависимости от угла рассеивания.

1. T.M. Zajac, I.V. Sokolyuk // Proc. 1-st Int. Gamma Emission Workshop (IGE-97), (Predeal. Romania, 16-20 August, 1997) 1997, v. 2, p. 317-326.

2. V.S. Dzjamko, et al. // Hyperfine Interaction. 1997, v. 107, p. 175-183.

НЕЗВИЧАЙНА ПОВЕДІНКА ЕНТРОПІЇ ГУСТОЇ НЕЙТРОННОЇ МАТЕРІЇ В СИЛЬНОМУ МАГНІТНОМУ ПОЛІ

О.О. Ісаєв

Інститут теоретичної фізики ім. О.І. Ахієзера ННЦ ХФТІ, м. Харків;
Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна, м. Харків

Розвинуто фермі-рідинний опис спінововпорядкованих станів нейтронної матерії за наявністю сильного магнітного поля, характерного для магнетарів, в моделі з узагальненою ефективною взаємодією Скірма. Вивчено вплив скінченної температури порядка декілька десятків мегаелектрон-вольт на спінову поляризацію нейтронної матерії в сильному магнітному полі. Знайдено, що ентропія сильно намагніченої нейтронної матерії більше ентропії неполяризованої матерії (у відсутності магнітного поля). З'ясовано, що це зумовлено деякими особливостями в залежності ентропії від ефективних мас нейтронів зі спіном уверх і зі спіном униз у спіновополяризованому стані.

E2-ПЕРЕХОДЫ И ПАРАМЕТРЫ КВАДРУПОЛЬНОЙ ДЕФОРМАЦИИ
ЯДРА ²³Na В СВЯЗАННЫХ СОСТОЯНИЯХ

И.В. Ушаков, А.Н. Водин, Г.К. Хомяков

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Настоящая работа была выполнена с целью сравнения экспериментальных данных по приведенным вероятностям Е2-переходов между связанными состояниями ядра ²³Na с теоретическими значениями, полученными в рамках модели Нильссона. Расчеты проведены для случаев с одинаковой (одночастичная модель Нильссона) и различной (модифицированная модель Нильссона) деформацией ядра в начальном и конечном состояниях. Параметры квадрупольной деформации извлекались при подгонке рассчитанных приведенных вероятностей Е2-переходов к соответствующим эксперимен-тальным значениям методом наименьших квадратов.

ГРІД-КЛАСТЕР ІЕФ НАНУ ДЛЯ ЯДЕРНО-ФІЗИЧНИХ
РОЗРАХУНКІВ: ПАКЕТ NUFI

В.В. Маслюк¹, Г.С. Євдокимова², М.І. Романюк¹, А.М. Завілопуло¹, В.Т. Маслюк¹

¹Інститут електронної фізики НАН України, м. Ужгород;
²Закарпатський державний університет, м. Ужгород

Представлено можливості грід-кластеру ІЕФ НАН України для проведення досліджень у задачах збудження, поділу атомних ядер на прикладі проекту NuFi (Nuclei Fission) для знаходження масових (зарядових) розподілів і функції нейтронної емісії уламків поділу. Проект являє собою систему запуску програми через web-інтервейс на грід-кластері ІЕФ НАН України. Розглянуто структуру блоків пакету NuFi для проведення великої кількості розрахунків на кластері ІЕФ: блок формування ансамблю 2-х уламкових кластерів для вихідного ядра (A₀, Z₀); розрахунок ймовірності виходу кластеру; метод гістограм для знаходження ймовірності виходу окремого уламку поділу; формування масових (зарядових) спектрів уламків поділу ядра, нейтронної активності; врахування ємності (довжини) їх кумулятивного виходу при поділі ядра. Реалізовано процедуру Монте-Карло для статистичного моделювання подільних характеристик в умовах флуктуацій термодинамічних параметрів: ядерної температури, числа нейтронів емісії та ізобаричного фактору. Приводяться результати числових експериментів поділу ядра на кластері ІЕФ.

Роботу виконано при фінансовій підтримці НАН України в рамках Програми інформатизації НАН України та Договору К-5-7.

 ОПИСАНИЕ ДЕФОРМАЦИИ СОСТОЯНИЙ sd-ОБОЛОЧКИ
В ЛЕГКИХ ЯДРАХ

В.Д. Сарана¹, Н.С. Луцай¹, Н.А. Шляхов², Л.П. Корда²

¹Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина;
 ²ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

В докладе рассматриваются основные модели ядра, используемые для описания спектроскопических характеристик деформированных ядер. Прослеживаются трудности, связанные с однозначностью выбора параметра деформации ядра во вращательных полосах. Расчеты приведенных вероятностей М1- и Е2-переходов для ядер sd-оболочки в рамках модифицированной модели Нильссона показывают, что использование разной деформации для возбужденных состояний улучшает согласие с экспериментом.

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ СЕЧЕНИЯ ГЕНЕРАЦИИ
НИЗКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ
ИЗ РЕАКЦИЙ ⁴⁸Ti(p,γ)⁴⁹V и ⁴⁹Ti(p,γn)⁴⁹V
В ДИАПАЗОНЕ ЭНЕРГИЙ ПРОТОНОВ 1…3 МэВ

В.Н. Бондаренко, А.В. Гончаров, А.Г. Гугля, И.М. Карнаухов, В.М. Мищенко,
 В.И. Сухоставец, А.Г. Толстолуцкий, С.Н. Утенков, К.В. Шебеко

 ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

В настоящее время под эгидой МАГАТЭ создается база данных по дифференциальным сечениям (p,γ)-реакций на различных ядрах в диапазоне энергий протонов 1…5 МэВ. База данных ориентированна на использование при анализе состава вещества методом PIGE. В данной работе измерены дифференциальное сечение генерации γ-квантов с энергией 90,6 кэВ на природном титане (из реакций ⁴⁸Ti(p,γ)⁴⁹V + ⁴⁹Ti(p,nγ)⁴⁹V) и дифференциальное сечение генерации γ-квантов с энергией 90,6 кэВ из реакции ⁴⁸Ti(p,γ)⁴⁹V на обогащенной (97,8 %) мишени под лабораторным углом 90^◦ в диапазоне энергий протонов 1…3 МэВ. Исследования проведены на ускорителях ННЦ ХФТИ «ЭСУ-5» и «Сокол». Гамма-кванты с энергией 90,6 кэВ регистрировались тонким ОЧГ-детектором (толщина чувствительной области детектора 6 мм) с разрешением 350 эВ по линии 59,5 кэВ. Абсолютная эффективность регистрации γ-квантов определялась с помощью набора образцовых источников (²⁴¹Am, ¹³³Ba, ¹⁵²Eu). Для измерения сечений использовались изотопная пленка (~ 0,6 мг/см²) из ⁴⁸Ti, нанесенная на Та подложку и пленки TiN толщиною ~ 0,1…0,3 мг/см², нанесенные на углеродные подложки методом IBAD. Измерение толщин мишеней проводилось с помощью методики обратного рассеяния ускоренных ионов гелия и водорода на ускорителе «Сокол». Точность определения сечений варьировалась в пределах 14…20 %. Работа выполнена при частичной поддержке МАГАТЭ, проект CRP 16698.

Секция 4. Компьютерные технологии в физических исследованиях

Session 4. Computer technologies in physical research

ДЕМОНСТРАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ В УЧЕБНЫХ КУРСАХ

В.М. Черепахин

Харьковский национальный университет радиоэлектроники

Интерактивные демонстрационные модели показывают высокую эффективность при использовании их в учебном процессе и проведении лабораторных работ, а также оказываются полезными при самостоятельном изучении материала, например, в дистанционном образовании. На кафедре Программной инженерии ХНУРЭ разработан ряд демонстрационных моделей, использующихся при изучении теории комплексных величин, векторного и матричного исчисления, дифференциальных уравнений. Активно развиваются модели для курсов «Теория управления» («Элементарные звенья», «Устойчивость системы»), «Основы компьютерной графики» и «Графическое и геометрическое моделирование» (модели алгоритмов геометрических преобразований, отсечения, удаления невидимых линий, сглаживания как в пространстве модели, так и в пространстве изображения, и другие), а также для курса «Game-design» – основ разработки игровых приложений (обучающие системы создания приложений и применения вспомогательных программных продуктов типа OpenGL). Опыт применения этих моделей подтверждает особую их эффективность при проведении установочных и заключительных лекций.

МОДЕЛИ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ИНФРАСТРУКТУРЫ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ

Н.С. Магамадов¹, М.А. Хажмурадов², А.А. Захарченко²

¹ЧГУ, г. Грозный, РФ; ²ННЦ ХФТИ, г. Харьков, Украина

Характеристики компьютерных сетей существенно различаются в зависимости от предъявляемых к ним требований. Для компьютерных сетей, обеспечивающих передачу данных в режиме реального времени, важно сохранить предсказуемость поведения в условиях быстро изменяющейся нагрузки. В работе исследована математическая модель, состоящая из функции цели и системы ограничений, предназначенная для оптимизации беспроводной компьютерной сети массового обслуживания. Обсуждаются основные характеристики систем массового обслуживания, типы входных потоков, параметры потоков заявок. Показано, что длина очереди потока заявок зависит от двух параметров: интенсивности поступления заявок и от статистических флуктуаций этой интенсивности. Рассмотрены основные инструментальные средства моделирования компьютерных сетей и их возможности для проектирования и оптимизации инфраструктуры сетей массового обслуживания.

 КЛАСТЕРИЗАЦИЯ ДАННЫХ В ФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

Ан.А. Олейник, Е.А. Гофман, Ал.А. Олейник

Запорожский национальный технический университет

При выполнении физических исследований возникает проблема построения моделей процессов, объектов и систем, которая в некоторых случаях связана с необходимостью кластерного анализа – разделении входной выборки данных на кластеры – компактные, непересекающиеся области (таксоны) в пространстве признаков. В разработанном методе кластерного анализа на основе деревьев решений в процессе синтеза деревьев используется традиционный подход, позволяющий разделить пространство поиска на несколько разных классов на основании функции приоритетности. Однако, поскольку при решении задачи кластеризации не заданы классы экземпляров, то предлагается вводить несуществующие равномерно распределенные экземпляры для проведения кластерного анализа. За счет введения таких экземпляров можно условно разбить входную выборку, как минимум, на два класса: существующие экземпляры и несуществующие экземпляры, за счёт чего можно выполнять классификацию с использованием деревьев решений. При этом такой подход позволяет выделить те области, которые представляют собой кластеры, поскольку в этих областях больше находится реальных экземпляров, чем искусственно добавленных. При использовании предложенного метода отсутствует необходимость задания информации о количестве кластеров и их форме, что существенно расширяет возможность его применения на практике.

 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ
МЕТОДОВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
СЛОЖНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Б.Б. Нестеренко, М.А. Новотарский

Институт математики НАН Украины, г. Киев

Если сложные физические процессы определить как процессы, описываемые уравнениями математической физики, то эффективное решение упомянутых уравнений становится одним из важных этапов математического моделирования. В связи с этим актуальной задачей является выбор численного метода с учетом вычислительного средства, необходимого для его реализации.

Работа посвящена сравнительному анализу эффективности параллельных версий известных численных методов: метода конечных разностей, метода конечных элементов и метода конечных объемов для реализации их на параллельных кластерных системах с большим количеством вычислительных узлов. В качестве одного из параметров оценки эффективности предложено использовать характер представления физической области вычислительной областью (структурированные, блочно-структурированные и неструктуриро-ванные сетки). Существенное влияние на оценку эффективности оказывает также величина коммуникационной нагрузки между вычислительными узлами при моделировании каждым из методов, а также принципы синхронизации параллельных вычислительных процессов. Показано, что при необходимости получения результатов моделирования с высокой точностью на сравнительно простых областях, допускающих использование структурированных сеток, предпочтительным является метод конечных разностей. В случае необходимости применения неструктурированных сеток для стационарных вычислительных областей метод конечных элементов является более эффективным.  При моделировании физических процессов в областях сложной формы с подвижными границами предпочтительно использование метода конечных объемов.

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ  МОДЕЛИ РАСЧЕТА НАПРЯЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ В СИЛОВЫХ ЭЛЕМЕНТАХ ТОРОИДАЛЬНЫХ МАГНИТНЫХ СИСТЕМ

С.А. Мартынов, В.П. Воробьева, М.С. Круголь, В.П. Лукьянова, А.Ю. Юркин

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

В современных условиях актуальной является задача создания автоматизированной системы проектирования тороидальных термоядерных физических установок. Такая система предполагает проведение расчетных работ по целому ряду направлений. Среди них можно выделить проблему создания моделей и методов расчетов на прочность и жесткость отдельных узлов и установки вцелом. В данной работе рассмотрены математические модели расчета напряжений и деформаций, возникающих в элементах магнитных систем при действии прерывистых распределенных нагрузок. Определены изгибающие моменты, продольные силы и перемещения в незагруженной и загруженной частях кольца, используемого в качестве расчетной модели. Расчетные зависимости реализованы с использованием моделей и методов, известных из курса сопротивления материалов. Полученные математические модели использованы при написании компьютерных программ определения напряженно-деформированного состояния магнитных систем.

ЦИФРОВАЯ КОРРЕЛЯЦИОННАЯ СПЕКЛ-ИНТЕРФЕРОМЕТРИЯ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КПЭ С ПОВЕРХНОСТЯМИ

А.В. Гончаров, В.И. Кудрявцев, Н.С. Поддубко, А.Г. Толстолуцкий

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Метод корреляционной спекл-интерферометрии основан на когерентном сложении (интерференции) полей, имеющих спекл-структуру, с другим полем, имеющим также спекл-структуру. В методе электронной корреляционной спекл-интерферометрии формирование системы корреляционных полос осуществля-ется путем вычитания видеосигналов. Характеристика согласованности (корреляции) световых колебаний в различных точках пространства и в различные моменты времени определяется когерентностью излучения. Преимуществом методов корреляционной спекл-интерферометрии перед голографической интерферометрией является существенное снижение пространственной частоты регистрируемых полей. В результате картина интерференции опорного и предметного волновых полей может быть записана с помощью матричного фотоприемника и введена в компьютер для дальнейшей обработки. Современная цифровая техника позволяет вводить в компьютер спекл-структуры в режиме видеосъемки и оперативно вычислять меру их корреляции, что открывает возможность регистрации и наблюдения полей деформаций в реальном времени. Спекл-интерферометр реального времени позволяет существенно расширить возможности использования спекл-интерферометрии для исследования полей перемещений объектов. Наблюдение интерферограмм в реальном времени позволяет вводить обновление исходного кадра сравнения.

РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ПОЛУЧЕНИЯ СОГЛАСОВАННЫХ ЗНАЧЕНИЙ ЯДЕРНЫХ КОНСТАНТ В РАСЧЕТАХ ЦЕПЕЙ РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА С ПОВЫШЕННОЙ ТОЧНОСТЬЮ

М.В. Стец¹, Н.Н. Король², О.М. Поп¹, В.Т. Маслюк¹

¹Институт электронной физики  НАН Украины, г. Ужгород;
²Закарпатский государственный университет, г. Ужгород

Практика расчетов цепей радиоактивного распада (где необходим, в частности, расчет сумм знакопеременных коэффициентов) в EXCEL показала, что в некоторых случаях (значениях количества ядер или соответственно значений активностей, как функций времени) появляются осцилляции (колебания их значений около нулевого значения), а также гладкие отрицательные значения. Оба расчетные эффекты могут быть частично объяснены ограничением точности расчетов в EXCEL (весьма удобной для работы платформой) 15 десятичными разрядами. Другим объяснением может быть несогласованность значений ядерных констант (в частности, постоянных распада, отличающихся на 20...23 порядка).

Требование согласованности означает соответствие значений этих величин условию не отрицательности расчетных значений количества ядер и соответственно значений активностей (отрицательность допустима формально, но запрещена физически). Это требование может быть неплохим фильтром для оценки и уточнения значений указанных констант (известно, что экспериментальные значения некоторых из них могут существенно отличаться и поэтому приходится рассматривать весь их спектр). Для количественного объяснения этих расчетных эффектов разработан и тестируется JAVA-алгоритм, позволяющий выполнять расчеты цепей радиоактивного распада с повышенной точностью (более 100 десятичных разрядов).

 ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВНЕШНЕГО ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ НА ВОЗБУЖДЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ ИОННО-ЦИКЛОТРОННЫХ ВОЛН
В ОДНОРОДНОЙ ПОЛУОГРАНИЧЕННОЙ ПЛАЗМЕ

В.А. Гирка, В.О. Шпагина

Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина

В данной работе плазма описывается моделью однородной среды, которая занимает полупространство и граничит с вакуумом. Частицы плазмы описываются равновесным распределением Максвелла, а их движение – кинетическим уравнением Власова-Больцмана. Внешнее переменное электрическое поле моделировалось суперпозицией двух однородных полей разной амплитуды и частоты. С помощью нелинейного граничного условия, описывающего возбуждение поверхностного электрического тока на границе раздела плазма-вакуум, получена бесконечная система уравнений для тангенциального электрического поля исследуемой волны. Указанное уравнение решалось численно в приближении поля волны, состоящей из основной гармоники и двух ближайших сателлитов. Численный анализ показал возможность оказывать существенное влияние на величину инкремента параметрической неустойчивости поверхностных ионно-циклотронных волн выбором параметров плазмы и внешнего электрического поля. Установлено, что решающее влияние на ход данной параметрической неустойчивости оказывает именно соотношение между частотами двух составляющих внешнего переменного электрического поля и величинами их амплитуд.

КОНЦЕПЦИЯ ФАКТОГРАФИЧЕСКИ-ДОКУМЕНТАЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

А.А. Колодяжный

Харьковский национальный университет радиоэлектроники

Проведен анализ существующих методов преобразования множества фактографических данных о результатах эксперимента в множество текстовых документов, описывающих проведенные эксперименты и их результаты с разной степенью детализации. Выделены основные проблемы построения универсального фактографически-документального преобразования и реализующего это преобразование элемента сервис-ориентированных информационных систем. Цель данного преобразования заключается в отображении фактографических данных в знания о предметной области, представленные в виде текстовых документов на языках, близких к естественному. Предложена концепция построения специализированного сервиса как элемента сервис-ориентированной информационной системы, способного автоматизировать выполнение фактографически-документального преобразования.

 НОВЫЕ МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕКЛАССИЧЕСКОГО ПЕРЕНОСА ИЗЛУЧЕНИЯ В СЛУЧАЙНО-ГЕТЕРОГЕННЫХ СРЕДАХ

С.В. Дюльдя, М.И. Братченко.

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Для сред, структура которых характеризуема только статистически, предложены новые методы и алгоритмы моделирования переноса излучения: (i) полное макроскопическое сечение Σ представлено стационарным случайным процессом Σ(s) на длине свободного пробега s частиц и (ii) в модель среды введено обобщенное ядро распространения Т(s) = ‹T(s)› = ‹exp(–τ(s)›, где ‹...›  – усреднение по ансамблю ее реализаций, а оптическая длина τ(s) есть стохастический интеграл от Σ. Это обобщает вид ядра T(s) = exp(–Σ•s) классического переноса в однородной среде и позволило построить эффективный однократный метод Монте-Карло решения обобщенного уравнения Больцмана, описывающего неклассический перенос в средах с пространственными корреляциями. Для бинарных смесей метод реализован в коде RaT3.1 на базе GEANT4.9.5 и верифицирован сравнением с моделированием benchmark-методом двойного Монте-Карло, требующим прямого построения ансамбля 3D-реализаций среды. Продемонстрированы рост быстродействия кода на 1…2 порядка величины и возможность адекватно моделировать эффекты неклассического переноса нейтронов и фотонов в дисперсных поглотителях и новых радиационно-защитных материалах.

КОНЦЕПЦИЯ РЕВЕРС-ИНЖИНИРИНГА ОРГАНИЗАЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Н.В. Васильцова

Харьковский национальный университет радиоэлектроники

Исследованы существующие инструментальные средства и информационные технологии интеллектуального анализа процессов (Process Mining). По результатам исследования сделан вывод о практически полном отсутствии возможности решения задачи выявления фактической организационной структуры предприятия и оценки степени участия сотрудников предприятия в выполнении его основных процессов. Предложена концепция реверс-инжиниринга организационной структуры предприятия, основанная на идее информатизации основных процессов данного предприятия. Предложенная концепция позволяет определить подходы, модели и методы автоматизированного выявления фактической организационной структуры предприятия посредством сбора данных о правах доступа пользователей информационных систем предприятия и выявления знаний о степени участия пользователей в процессах создания, чтения, модификации и удаления данных в базах данных информационных систем.

АНАЛИТИЧЕСКОЕ ВЫРАЖЕНИЕ ДЛЯ ВРЕМЕНИ ЖИЗНИ
ПОКОЛЕНИЯ НЕЙТРОНОВ В РАЗМНОЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ
С УЧЕТОМ ОДНОЙ ГРУППЫ ЗАПАЗДЫВАЮЩИХ НЕЙТРОНОВ

Э.А. Рудак, О.И. Ячник

Институт физики НАН Беларуси, г. Минск, Беларусь 

При корректном описании переходных процессов в тепловом реакторе необходимо учитывать конечное время жизни поколения нейтронов τ_пок(t).

В приближении одной группы запаздывающих нейтронов τ_пок(t) = τ_мг +
βτ_зап[1 – exp(–t/τ_зап)] = a – b∙e^–t/c.

Для «квантования» временной шкалы по τ_пок(t) использовалось  выражение для среднего числа частиц в модели рождения и гибели M(t) = exp( ₀∫^t [λ(τ) –
μ(τ)] dτ), где λ(t)  и  μ(t) являются мгновенными интенсивностями рождения и гибели.

Величина λ(t) – μ(t) = ρ/τ_пок(t), где ρ – реактивность.

Тогда проблема сводится к вычислению табличного интеграла n(t)= ₀∫^t ds/(a – be^–s/c) = (c/a)ln[(ae^t/c – b)/(a – b)].

Нетрудно показать, что для целого числа n(t_n) = n соответствующее время t_n будет выражаться формулой t_n = с∙ln{[(a – b)e^an/c + b]/a}.

Полученных формул вполне достаточно для того, чтобы проквантовать временную шкалу по τ_пок(t).

Выражение n_k(t_k) – n_m(t_m) = (с/a)ln[exp(n_k – n_m)a/c] получаем для разности двух целых значений. От времени t_m = t_k–1  до времени t_k число поколений нейтронов изменится на 1, т.к. n_k(t_k) – n_m(t_m) ≡ 1.

Разность между t_k и t_k–1 должна дать время жизни k-го поколения нейтронов τ_пок(t_k) = τ_k = t_k – t_k–1 = c∙ln{[(a – b)e^ka/c + b]/[(a – b)e^(k–1)a/c + b]}.

При больших k на асимптотике τ_k ≈ a. Величины t_k–1, t_k и τ_k связаны между собой рекуррентными соотношениями t_k = t_k–1 + τ_k.

Поэтому полное время t_n, соответствующее целому числу n, равно сумме времен жизни поколений нейтронов, укладывающихся в интервале 0 – t_n.

 АНАЛИТИЧЕСКОЕ ВЫРАЖЕНИЕ ДЛЯ ВРЕМЕНИ ЖИЗНИ
ПОКОЛЕНИЯ НЕЙТРОНОВ В РАЗМНОЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ С УЧЕТОМ ШЕСТИ ГРУПП ЗАПАЗДЫВАЮЩИХ НЕЙТРОНОВ

Э.А. Рудак, О.И. Ячник

Институт физики НАН Беларуси, г. Минск, Беларусь

Можно показать, что в случае одной группы запаздывающих нейтронов существуют точные аналитические соотношения, связывающие число поколений нейтронов n(t) c временем эволюции системы t и временем жизни поколений нейтронов τ(t)_пок.

В реалистическом же случае шести групп запаздывающих нейтронов соответствующее выражение намного сложнее τ(t)_пок  = a – ∑b_i∙exp(–t/τ_i).

Это выражение позволяет получить лишь приближенное аналитическое выражение к моменту времени t для числа поколения нейтронов n(t) ≈ t/a + (с/a)ln[(a – ∑b_i∙exp(–t/τ_i)/(a – b)].

Здесь парциальная величина b_i = β_iτ_i определяется характеристиками i-ой группы запаздывающих нейтронов. Суммарная величина b = ∑β_iτ_i = βс определяется полным выходом запаздывающих нейтронов β = ∑β_i и средним значением времени жизни всех групп запаздывающих нейтронов с = ∑(β_i/β)τ_i = <τ_i>, где a = b + τ_мг – асимптотическое значение времени жизни поколения нейтронов и τ_мг – время жизни мгновенных нейтронов.

Оценки числа n(t) по полученной нами формуле делались для ²³⁵U и ²³⁹Pu. В случае подкритической системы на ²³⁵U с реактивностью ρ для времени эволюции системы порядка периода реактора на мгновенных нейтронах t ~ τ_мг/׀ρ׀ приближения одной и шести групп запаздывающих нейтронов дают для n(t) практически одинаковые результаты. С ростом t формула дает для n(t) заниженные максимум на 20 % значения в область n ~ 1500.

КОМПЛЕКС ПРОГРАММ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЕТЕКТОРНОГО БЛОКА ПРИБОРА ДЛЯ ЛОКАЦИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА ИЗЛУЧЕНИЯ

Т.В. Малыхина

Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина

Разработан комплекс программ компьютерного моделирования детекторного блока переносного прибора для локации точечных источников излучения. В комплекс программ входит программа Tank3 моделирования прохождения гамма-квантов через детекторный блок прибора, а также программа Tank3Analysis, которая использует результаты Geant4-моделирования и предназначена для обработки данных. Программа Tank3 разработана в ОС Linux на языке C⁺⁺ и использует библиотеку классов Geant4. Программа имеет два режима работы: пакетный режим и интерактивный режим с графическим интерфейсом. Пакетный режим работы программы Tank3 необходим для моделирования с набором большой статистики событий для последующей обработки. Интерактивный режим с графическим интерфейсом предназначен для визуализации модели детекторного блока установки и траекторий частиц. Модуль визуализации использует библиотеку OpenGL. Программа обработки данных Tank3Analysis в качестве входных данных использует смоделированный отклик детекторов экспериментальной установки. Вычисления производятся с использованием средств объектно-ориентированного программирования. Полученные результаты позволяют сделать вывод о возможности однозначного определения направления на источник излучения.

ОБОБЩЕННАЯ МОДЕЛЬ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО IT-СЕРВИСА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
НАУЧНЫМИ ИССЛЕДОВАНИЯМИ

В.А. Никитюк

Харьковский национальный университет радиоэлектроники

Исследованы основные подходы и модели представления IT-сервисов как элементов сервис-ориентированных информационных систем (ИС). Показано, что практически все современные представления IT-сервисов носят описательный характер и являются либо неформальными, либо слабоформализованными. Кроме того, современные представления IT-сервисов, как элементов сервис-ориентированных ИС, не делают различий между сервисами, обеспечивающими реализацию общесистемных функций и сервисами, обеспечивающими реализацию функций управления объектами или процессами предметной области. Для обозначения последней группы сервисов предлагается ввести понятие «функциональный IT-сервис». Построена обобщенная модель функционального IT-сервиса и рассмотрены вопросы ее детализации для ИС‑управления научными экспериментами. Предложенная модель позволяет использовать знания и данные, накопленные в ИС, для планирования и управления новыми экспериментами без модификации ИС.

 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ ХРАНИЛИЩА
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

И.Ю. Панферова

Харьковский национальный университет радиоэлектроники

Проблема разработки и эксплуатации хранилищ актуальна для фиксации и последующей обработки результатов научных исследований, которые характеризуются огромными объемами информации, строгими сроками ее обработки. Доступ к информации осложнен тем, что результаты наблюдений хранятся в неоднородных оперативных источниках и внешних файлах, которые ориентированы на различные эксперименты со своими целями. Кроме того, хранилища экспериментальных данных наполняются так называемыми «сырыми» данными, полученными с приборов, для анализа которых необходимо применять как информационные аналитические технологии типа OLAP и Data Mining, так и традиционные алгоритмы обработки данных. Комплекс состоит из хранилища данных, структура которого ориентирована на полное и непротиворечивое описание процессов, блока, реализующего ETL-процесс, и клиентской части, позволяющей формировать выборки из хранилища данных и представлять их в виде отчетов установленного вида. Oracle Data Integrator Enterprise Edition 11g обеспечивает интегрированную среду проектирования и, в сочетании с возможностями Oracle GoldenGate 11g, захват и доставку изменений из журналов баз данных в реальном времени. Это решение позволяет клиентам создавать хранилища данных, работающие в реальном времени.

ВЛИЯНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ИСТИРАНИЯ ГРАНУЛ НА АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ УГЛЕРОДНОГО АДСОРБЕНТА

В.И. Соколенко, Э.И. Винокуров, Т.К. Григорова,
 Р.М. Сибилева, Д.В. Шаруда, М.А. Хажмурадов

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Для предотвращения распространения радиоактивных инертных газов, йода и его соединений по помещениям контролируемой зоны АЭС и их локализации предусмотрены системы специальной газоочистки и вентиляции воздуха, в состав которых входят адсорберы угольные типа АУ-1500. Фильтрация воздушного потока осуществляется путем адсорбции радионуклидов в слое гранулированного углеродного адсорбента. Разрушение гранул адсорбента в результате взаимного трения в процессе эксплуатации может привести к значительному возрастанию аэродинамического сопротивления фильтров АУ‑1500, потере пропускной способности адсорберов для воздуха, что может вызвать отклонение от санитарных норм в рабочих помещениях станции вследствие повышения концентрации радиоактивных веществ.

Новый углеродный адсорбент Norit R KJ является перспективным для использования в адсорбционных фильтрах АУ-1500 систем вентиляции воздуха АЭС Украины. С целью определения изменения аэродинамического сопротивления вследствие истирания были проведены эксперименты по измерению этой характеристики для образцов угля Norit R KJ в исходном состоянии и после истирания. Истирание углей различного фракционного состава производилось на установке по определению механической прочности при истирании по методу МИС-60-8 (ГОСТ 2789-59). Кроме того, было определено изменение фракционного состава образцов после истирания. Эксперименты показали, что аэродинамическое сопротивление образцов в результате истирания гранул возрастает в несколько раз, даже после удаления пылевой фракции. Показано, что увеличение аэродинамического сопротивления зависит от фракционного состава образцов угля. Это позволяет сделать рекомендации по фракционному составу Norit R KJ при засыпке в угольные адсорберы АУ‑1500.

Пленарное заседание 3. Фундаментальные исследования в целях развития ядерно-физических методик для нужд атомной энергетики, медицины и промышленности

Plenary meeting 3. Basic research aimed at developing nuclear-physical methods for the needs of nuclear power engineering, medicine and industry

ВОЗМОЖНОСТЬ ДВУХКАНАЛЬНОГО РЕЖИМА
ПРОИЗВОДСТВА ИЗОТОПОВ НА УСКОРИТЕЛЕ ЭЛЕКТРОНОВ

А.Н. Довбня, В.В. Митроченко, В.И. Никифоров, С.А. Пережогин,

А.Э. Тенишев, А.В. Торговкин, В.Л. Уваров, В.А. Шевченко, Б.И. Шраменко

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Основным каналом производства изотопов на ускорителе электронов является фотоядерный под воздействием тормозных фотонов. Они могут генерироваться как в специальной мишени-конвертере, так и непосредственно в изотопной мишени.

В результате (γ,n)-реакций этот процесс сопровождается также эмиссией квазиизотропного потока нейтронов. В ряде случаев природные материалы, используемые в фотоядерных мишенях, содержат смесь стабильных изотопов, разность массовых чисел которых равна 2, причем целевой радионуклид имеет промежуточное значение.

Поэтому при воздействии смешанного γ,n-излучения появляется принципиальная возможность получения изотопного продукта сразу в (γ,n) и (n,γ)‑каналах. Так, ⁹⁹Мо можно нарабатывать на ¹⁰⁰Мо (распространенность 9,6%) по реакции ¹⁰⁰Мо(γ,n)⁹⁹Мо, а также на  ⁹⁸Мо (распространенность 24,1%) – по реакции ⁹⁸Мо(n,γ)⁹⁹Мо. В последнем случае  сечение  реакции резко возрастает в области низких значений энергии нейтронов. Разработаны метод и устройство, обеспечивающие возможность измерения выхода ⁹⁹Мо в мишени из природного молибдена при ее размещении внутри модератора нейтронов, а также без него. На ускорителе ЛУ‑40М ННЦ ХФТИ проведены экспериментальные исследования в диапазоне энергии электронов 30…60 МэВ. Показано, что применение модератора увеличивает выход ⁹⁹Мо до 30%. Проведено компьютерное моделирование условий активации мишеней, результаты которого хорошо согласуются с экспериментальными данными.

ЯДЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАНОЧАСТИЦ

Н.П. Дикий

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Рассматриваются возможности использования радиоактивных наносистем в медицине, энергетике, в технологиях синтеза новых материалов и т. п. Большие тормозные потери Оже-электронов и поверхностные центры наночастиц создают уникальные возможности синтеза сложных соединений.

Малые размеры наночастиц позволяют значительно повысить возможности генерации Оже-электронами в реакционных системах гидратированных электронов (е_aq^-), гидроокисных радикалов (ОН^•), перекиси водорода (Н₂О₂) и т.д.

НАУЧНЫЕ ЗАДАЧИ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОЕКТА ИСТОЧНИКА НЕЙТРОНОВ ННЦ ХФТИ

Б.В. Борц, А.Н. Водин, А.Ю. Зелинский, И.М. Карнаухов, И.М. Неклюдов,
 С.Н. Олейник, И.В. Ушаков

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

В первом квартале 2012 года заканчивается первая стадия создания ядерной установки «Источник нейтронов, основанный на подкритической сборке, управляемой ускорителем электронов» ННЦ ХФТИ. Утверждено технико-экономическое обоснование строительства и разработан проект архитектурно-строительной части с инженерными системами обеспечения установки. Подготовлен ряд документов, требуемых ядерным законодательством Украины, в частности, отчет по ядерной и радиационной безопасности и оценка воздействия установки на окружающую среду. Разработана инженерно-конструкторская документация на отдельные узлы и системы нейтронного источника.

К настоящему моменту актуальным становится вопрос о создании экспериментальной базы источника нейтронов. В докладе рассмотрены основные направления фундаментальных и прикладных исследований, которые будут проводиться на нейтронных каналах установки: источники энергии на базе подкритических систем, радиационное материаловедение, физика конденсированного состояния вещества, ядерная физика, нейтронная радиография, изотопный состав образцов, нейтронная бор-захватная терапия, производство изотопов,           обучение персонала и молодых специалистов.

Для решения задач, связанных с данными исследованиями, разрабатываются экспериментальные ядерно-физические установки, использующие методы неупругого рассеяния, радиационного захвата, дифракции и малоуглового рассеяния тепловых и холодных нейтронов.

Секция 5. Фундаментальные исследования в целях развития ядерно-физических методик для нужд атомной энергетики, медицины и промышленности

Session 5. Basic research aimed at developing nuclear-physical methods for the needs of nuclear power engineering, medicine and industry

МОДЕЛЮВАННЯ, ОЦІНКА ТА ОПТИМІЗАЦІЯ
ДИНАМІКИ ЗАРЯДЖЕНИХ ПУЧКІВ

Ф.Г. Гаращенко, В.Т. Матвієнко, І.І. Харченко

Київський національний університет ім. Тараса Шевченка, м. Київ

Аналіз задач оптимального проектування різних систем прискорення та фокусування [1, 2] приводить до нових математичних постановок в теоріях стійкості та оптимізації.

Наприклад, для розрахунку області захвату частинок в процесі прискорення необхідні чисельні алгоритми визначення оптимальних областей практичної стійкості. 

Оптимальність області розуміється як в заданій структурі (сфера, еліпсоїд, узагальнений еліпсоїд), так і в таких структурах, які є максимальними за об‘ємом. Тоді, одна з важливих прикладних задач про максимізацію області захвату частинок в режим прискорення є задачею практичної стійкості в оптимізаційній постановці [2].

Характерною їх особливістю є: з однієї сторони – створення ефективних чисельних методів аналізу практичної стійкості параметричних систем, з іншої – розробка конструктивних алгоритмів  оптимізації областей стійкості. 

Це дає змогу проектувати оптимальні технічні системи з обмеженою чутливістю, домагатись якості гарантованої чутливості на розрахункових значеннях параметрів.

Більшість прикладних задач моделювання,  аналізу та оптимізації доцільно розглядати саме в структурованих формах. Це дає можливість не тільки спростити розрахунки оптимальних характеристик, а й конструювати системи в блочно-структурній формі з подальшою оптимізацією параметрів в структурах, які простіше технічно реалізувати.

1. Б.Н. Бублик, Ф.Г. Гаращенко, Н.Ф. Кириченко. Структурно-параметрич. оптимизация и устойчивость динамики пучков.  К.: Наукова думка, 1985, 304 с.

2. Ф.Г. Гаращенко. Недифференцируемые задачи структурно-параметрической оптимизации и проектирование ускоряющих и фокусирующих систем // Автоматика. 1986, № 1, с. 50-53.

 КИНЕТИКА ЯДЕР В ПОСТОЯННОМ ВО ВРЕМЕНИ
ПОЛЕ НЕЙТРОНОВ СО СПЕКТРОМ ДЕЛЕНИЯ

Б.А. Марцынкевич¹, А.М. Хильманович¹, С.В. Корнеев²

¹Институт физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси, г. Минск, Беларусь;
²Объединенный институт энергетических и ядерных исследований-Сосны
НАН Беларуси, г. Минск, Беларусь

В нашей работе [1] была предложена методика расчета наработки актинидов и осколков деления при облучении урана тепловым, постоянным во времени спектром нейтронов. Методика позволяет перейти от решения системы с большим числом уравнений к задаче последовательных решений систем из двух уравнений, одно из которых неоднородное. Особенностью облучения урана в тепловом спектре нейтронов является наработка актинидов с большей атомной массой по сравнению с исходной. В настоящей задаче исследуется кинетика ядер при облучении урана нейтронами спектра деления. При энергиях нейтронов спектра деления возможны реакции с вылетом частиц с атомной массой больше единицы, такие как (n, d), (n, α), (n, 2n). В этих случаях масса ядер-продуктов уменьшается, и заряды ядер сдвигаются в сторону свинца. Из этого следует вывод, что перед трансмутацией актиниды должны быть разделены, а само облучение нейтронами должно проводиться в разных спектрах.

1. Б.А. Марцынкевич, А.М. Хильманович // Тез. докл. IX Конф. по физике высоких энергий, ядерной физике и ускорителям. Харьков, 2011, с. 63. 

АНАЛІЗ НЕВИРІШЕНИХ ПРОБЛЕМ ВИВЧЕННЯ КУТОВИХ РОЗПОДІЛІВ ГАММА-ВИПРОМІНЮВАННЯ В ПОЛЬОВИХ УМОВАХ

В.Г. Батій, І.М. Копанець, М.О. Кочнєв, С.І. Прохорець,
Є.В. Рудичев, В.В. Селюкова, Д.В. Федорченко, М.А. Хажмурадов

ННЦ “Харківський фізико-технічний інститут”

Було проведено аналіз і систематизацію методик і установок для вимірювання кутових розподілів інтенсивності гамма-випромінювання від точкових і/або просторово-розподілених джерел, зокрема, при плануванні виробництва робіт на об’єктах з ядерними та радіаційними технологіями, вивченні радіаційно-забруднених територій, пошуку загублених джерел гамма і рентгенівського випромінювання і боротьбі з радіаційним тероризмом, обстеженні сховищ радіоактивних відходів тощо. Такі дослідження необхідні для оптимізації радіаційного захисту, вивчення характеристик і розподілу радіоактивних відходів для вибору оптимальних способів поводження з ними та ін. На основі проведеного аналізу методів вимірювання кутових розподілів інтенсивності гамма-випромінювання та специфіки способів їх застосування були ідентифіковані основні проблемні питання вивчення радіаційної обстановки в інтенсивних гамма-полях і визначені перспективні напрями їх вирішення.

 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
 ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОДКРИТИЧЕСКОЙ СБОРКИ
«ЯЛIНА-БУСТЕР» С МОДИФИЦИРОВАННОЙ БЫСТРОЙ ЗОНОЙ

В.В. Бурнос, А.И. Киевицкая, А.В. Куликовская,
К.К. Рутковская, С.М. Садович, Ю.Г. Фоков

Объединенный институт энергетических и ядерных
исследований - Сосны, г. Минск, Беларусь

Представлены результаты расчетных и экспериментальных исследований уровней подкритичности, эффективной доли запаздывающих нейтронов, временных распределений плотности потока нейтронов в экспериментальных каналах подкритической сборки, полученные методом импульсного источника нейтронов на подкритической сборке «Ялiна-Бустер» с цилиндризованной быстрой зоной. Проанализировано влияние изменений материального состава быстрой зоны на нейтроно-физические характеристики подкритической сборки.

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТАМИ

А.К. Курышкин, М.А. Хажмурадов

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Рассмотрено применение метода имитационного моделирования в управлении проектами, в ходе которых разрабатываются один или несколько объектов интеллектуальной собственности (ОИС). Представление об управлении проектами как о сложной адаптивной системе влечет необходимость поиска и применения новой методологии, которая бы позволила моделировать «возникаемость» процессов. При этом процесс имитации разбивается на несколько интервалов, соответствующих этапам проекта. В конце каждого интервала проводятся анализ и оценка возможных сценариев развития событий. В качестве входных переменных имитационной модели используются вероятностные распределения параметров проекта и коэффициенты корреляции между изменениями параметров. Полученные результирующие показатели сами рассматриваются как случайные величины, которые статистически обрабатываются с целью получения их характеристик. Анализ значений результирующих показателей при сформированных сценариях позволяет оценить возможный интервал их изменения при различных условиях реализации проекта. При этом полученные вероятностные характеристики используются для принятия проектных решений, ранжирования проектов, обоснования необходимости патентования результатов интеллектуальной проектной деятельности или сохранения их в режиме конфиденциальности. В качестве инструментария  моделирования указанных процессов предложен дискретно-событийный подход, который хорошо может быть представлен традиционно надежным математическим аппаратом систем массового обслуживания, и реализован для имитации на проблемно-ориентированном языке имитационного моделирования GPSS World.

 МОДЕРНИЗАЦИЯ ПОЛЕВОГО ГАММА-СПЕКТРОМЕТРА СЕГ-04К

В.Г. Батий, Н.А. Кочнев, С.И. Прохорец, Е.В. Рудычев,
В.В. Селюкова, Д.В. Федорченко, М.А. Хажмурадов

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Была проведена модернизация спектрометрического тракта установки СЕГ‑04К на основе CsJ-детектора и фотодиода, которая на протяжении ряда лет использовалась для изучения угловых и энергетических характеристик гамма-полей вблизи и в середине объекта «Укрытие» ЧАЭС. Базовый спектрометри-ческий тракт СЕГ-04 оказался морально устаревшим – невозможность подключения к современным ПК, программно управлять коэффициентом усиления и уровнем дискриминации. Новый спектрометрический тракт собран из доступных электронных компонентов. Подключение и питание производится через интерфейс USB 2.0. Учитывая простоту электронной схемы, удовлетворительные технические характеристики, возможность быстрого изготовления в условиях научных лабораторий и низкую стоимость комплектации, данная разработка может быть применена для модернизации аналогичной аппаратуры, используемой в научных учреждениях.

ПРОЦЕДУРА РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММЫ
УПРАВЛЕНИЯ РАДИАЦИОННЫМИ РИСКАМИ

Ю.И. Ларионов, М.А. Хажмурадов

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

 В работе предлагается методика создания информационно-управляющей системы (ИУС) для управления радиационными рисками на уровне организации. ИУС должна содержать информацию по следующим направлениям: общие стратегии организации и варианты управления рисками; цели и задачи управления рисками; процедуры управления рисками и пороговые значениям параметров, используемых при выборе процедур; принципы управления рисками; риски; методы управления рисками и особенности их применения; принципы разработки и пересмотра программы управления рисками; методы оценки эффективности программы управления рисками. Учитывая важность и значимость ИУС на уровне организации, показано  целесообразность выделения в управленческой структуре либо отдельных специалистов по управлению рисками, либо специальных структурных подразделений. 

ПОДХОД  К ОБНАРУЖЕНИЮ УГРОЗ БЕЗОПАСНОСТИ
КОМПЬЮТЕРНОЙ СЕТИ

Д.И. Алексеев

Харьковский национальный университет радиоэлектроники

Одним из путей устранения угроз безопасности, которые могут наблюдаться в компьютерных сетях может быть использование алгоритма на основе классификатора типовых угроз безопасности. Проводится анализ состояния компьютеров и устройств в компьютерной сети. По результатам анализа определяется наличие угроз. К угрозам относятся следующие инциденты: отсутствие защиты при подключении к сети Интернет; хранение конфиденциальной информации в открытом виде; игнорирование обновлений для систем с обнаруженными уязвимостями; отсутствие контроля за трафиком и т.д. В зависимости от результатов анализа данных об угрозах формируется сообщение администратору компьютерной сети, и предпринимаются действия по устранению угрозы. Устранение угрозы может быть проведено в автоматическом режиме путем запуска соответствующего управляющего воздействия из списка действий, которые внесены в классификатор. К действиям можно отнести: перезапуск системы, проведение обновления системы, обновление баз антивируса, внесение изменений в конфигурацию сетевого экрана и т.д. В результате влияние угрозы на безопасность компьютерной сети будет минимизировано.

МЕТОД СНИЖЕНИЯ СЛУЖЕБНОГО ТРАФИКА В КС

Т.А. Коленцева

Харьковский национальный университет радиоэлектроники

В КС одной из важных проблем является снижение служебного трафика, объем которого часто составляет слишком большой процент, в сравнении со всем передаваемым трафиком. Предложенное решение основано на 3-х этапах.

1. Оценивание допустимого порога для разрешенного объема передаваемого служебного трафика: получаем значения числа измеряемых переменных n_ν за интервал T, информационных затрат I(V_j) и кратности измерения ν(V_j) для каждой  переменной V_j; знаем значения порогового значения C_m для служебного трафика; в итоге имеем (n_ν, I(V_j), ν(V_j), C_m)^(a). 

2. Оценивание общего объема передаваемого служебного трафика при полной информационной обеспеченности задачи мониторинга для каждой рабочей станции: получаем значения C_m; знаем требуемые значения n_ν, T, I(V_j) и ν(V_j); в итоге имеем (n_ν, I(V_j), ν(V_j), C_m)^(b).

3. Сравнительный анализ и коррекция объема контролируемой информации: сравниваем (n_ν, I(V_j), ν(V_j), C_m)^(a) и (n_ν, I(V_j), ν(V_j), C_m)^(b); в случае несовпадения проводим коррекцию; коррекция проводится несколько раз, пока не достигается (n_ν, I(V_j), ν(V_j), C_m)^(a) = (n_ν, I(V_j), ν(V_j), C_m)^(b). Метод позволяет оценить требования к расширению сети для обеспечения полной информативности решения задач мониторинга.

ИССЛЕДОВАНИЕ  НОВЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ
АРХИТЕКТУРЫ FERMI ПРИ РАЗРАБОТКЕ GPGPU ПРОГРАММ

В.А. Дудник, В.И. Кудрявцев, Т.М. Середа, С.А. Ус, М.В. Шестаков

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Приведено описание дополнительных возможностей аппаратных и программных средств, представленных в составе новой архитектуры графических процессоров FERMI компании NVIDIA. Даны рекомендации их использования при реализации алгоритмов научно-технических расчетов средствами графических процессоров.

Описано применение новых возможностей архитектуры FERMI и технологии CUDA компании NVIDIA (Compute Unified Device Architecture – унифицированного программно-аппаратного решения для параллельных вычислений на GPU) для сокращения времени разработки приложений, использующих возможности GPGPU для ускорения обработки данных.

ТЕХНОЛОГИЯ АНАЛИЗА ТЕКУЩЕГО СОСТОЯНИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ СЕТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИМУЛЯТОРА NS-2

В.И. Саенко

Харьковский национальный университет радиоэлектроники

В качестве базовой модели предлагается использовать имитационную модель, построенную на основе NS-2.  Технология состоит из  13   этапов: 1) описание топологии существующей сети; 2) выявление типов потоков; 3) выявление  управляемых узлов и степени управляемости потоками; 4) формирование оценок качества потоков; 5) формирование топологической структуры модели; 6) формирование имитационной динамической модели; 7) разработка планов изменения режимов имитации работы сети; 8) проведение имитационных исследований; 9) измерение характеристик реально работающей сети; 10) коррекция модели для соответствия реальным режимам работы сети; 11) моделирование изменений режимов работы сети и выявление условий возможных отказов (появления ошибок); 12) определение условий для устранения возможных отказов или сведения их к допустимому уровню; 13) формирование набора контролируемых параметров и выбор точек контроля для обнаружения изменения состояния сети.

ПРИНЦИПЫ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В УПРАВЛЕНИИ ПРОЕКТАМИ

А.К. Курышкин, Ю.И. Ларионов, М.А. Хажмурадов

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Рассмотрены принципы принятия решений при проведении научно-исследовательских работ, имеющих проектный характер. Обобщены и уточнены принципы, предложенные теоретиком и практиком менеджмента Анри Файолем. Выделены основные принципы, которыми необходимо руководствоваться при принятии проектных решений.  

Принцип системности – ориентирует на всесторонний учет значимых факторов, их рассмотрение во взаимосвязи и взаимообусловленности.

Принцип прогнозируемости – позволяет эффективно идентифицировать потенциальные проблемы, всевозможные риски реализации проекта.

Принцип оптимальной информированности – обеспечивающей свободное движение информации между всеми уровнями управления проектами.

Принцип единства права «первого руководителя» и коллегиальности – обеспечивает персональную ответственность за принятие решения и командные технологии при выполнении проектных работ, активное и непосредственное участие в принятии решения тех, кого оно касается.

Принцип творчества – креативный творческий подход, необходимый для уточнения проблем и поиска идей, выходящих за пределы обычных рамок.

Принцип своевременности – ориентирует на выборе определенного момента для принятия проектного решения. Не только запоздалое решение не дает ожидаемого эффекта, но и преждевременное,  может опередить ход событий.

Принцип разумного скептицизма – предлагает в ходе выполнения проектных работ подвергать сомнению даже самые общепризнанные истины и не бояться отвергать их. Предложенные принципы позволяют создать упорядоченную среду принятия проектных решений,  при этом разработать и выдержать стратегию эффективного управления научно-исследовательскими проектами, увеличивающую вероятность благоприятного исхода.

ОНТОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ IT-СЕРВИСА
ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ, СФОРМИРОВАННАЯ
НА ОСНОВЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ТРЕБОВАНИЙ

М.В. Евланов

Харьковский национальный университет радиоэлектроники

Проведен анализ существующих моделей, методов и технологий формализованного представления и управления функциональными требованиями к информационной системе. Выделены основные проблемы, затрудняющие повторное использование ранее сформулированных функциональных требований в случае невозможности четкого определения требований по результатам обследования предметной области. Предложена концепция построения онтологической модели IT-сервиса по результатам формирования и анализа требований к функциям данного сервиса. Рассмотрены особенности управления созданием онтологической модели IT-сервиса и использованием данной модели при построении спецификаций на синтез отдельных обеспечивающих комплексов IT-сервиса. Предложено реализовать механизм управления онтологическими моделями IT-сервисов информационной системы через создание метамодели формирования информационной системы.

 СЕМАНТИЧЕСКИЙ ГРИД КАК НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ
РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ РЕШЕНИЯ НАУЧНЫХ
 МАТЕМАТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

Е.Л. Шевченко

Харьковский национальный университет радиоэлектроники

Хорошо известно преимущество использования GRID систем для решения объемных вычислительных задач. Но с ростом размеров вычислительных сетей возрастает их гетерогенность, что выводит на передний план необходимость решения задачи унификации метода взаимодействия ресурсов любого типа. На данный момент эта проблема решается использованием промежуточного программного обеспечения (GRID middleware), предоставляющего клиентам достаточный для правильного использования службы набор метаданных, зачастую уникальных для каждой службы, что делает практически невозможным их использование для автоматического обнаружения необходимых ресурсов и формирования распределенных вычислительных систем. В классическом Web аналогичная задача сейчас решается с помощью технологии Semantic Web. Ее конечной целью является создание среды, в которой программные агенты могут динамически обнаруживать и опрашивать ресурсы (как данные, так и сервисы), а затем взаимодействовать с ними. Внедрение аналогичного подхода в GRID-системы превращает их в глобальную научную базу знаний с единой терминологией, что позволит задействовать заранее неизвестные ресурсы, учитывать при решении задач уже полученный ранее кем-то опыт и прочее. В результате проведенной работы создана упрощенная онтология, позволяющая описывать расположенные в GRID-сети данные и ресурсы.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОДХОДОВ К САМООРГАНИЗАЦИИ
СИСТЕМ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ СЕРВИС-ОРИЕНТИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

М.В. Евланов, О.Е. Неумывакина, М.А. Керносов

Харьковский национальный университет радиоэлектроники

Проанализированы основные подходы к самоорганизации систем различной природы. Рассмотрены проблемы создания, эксплуатации и вывода из эксплуатации сервис-ориентированных информационных систем (SOA-ИС) как систем, основанных на принципах диссипативной, консервативной и континуальной самоорганизации. Сделан вывод о том, что наилучшим представлением SOA-ИС является представление, рассматривающее данную систему как совокупность практически независимых друг от друга модулей, каждый из которых организован в соответствии с различными подходами к самоорганизации. Рассмотрены основные особенности диссипативно-консервативных SOA-ИС и континуально-консервативных SOA-ИС, определены преимущества и недостатки данных видов систем.

 КОНТРОЛЬ ВЫГОРАЮЩЕГО ПОГЛОТИТЕЛЯ
НА ОСНОВЕ GD В РЕАКТОРНЫХ МАТЕРИАЛАХ

В.В. Левенец, А.П. Омельник, А.А. Щур

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Разработаны аналитические установки для контроля выгорающих поглотителей на основе гадолиния. Отработаны методики определения состава выгорающего UО₂-Gd₂О₃-топлива;  одновременного неразрушающего контроля поверхностной плотности оболочки тепловыделяющего элемента и концентрации введённого в оболочку поглощающего элемента гадолиния;  контроля крупногабаритных изделий и заготовок.

Секция 6. Исследования по ядерной физике на пучках электронов и фотонов, в том числе на установках СП-95, «Электрон»  и на прямом выходе

Session 6. Nuclear physics research with the use of electron/photon beams, including SP-95, “Electron” and direct beam-escape facilities

МЕТОДИ ВІДОКРЕМЛЕННЯ ТА КОНЦЕНТРУВАННЯ
УЛАМКІВ ФОТОПОДІЛУ ЯДЕР АКТИНІДІВ

Г.В. Васильєва¹, І.І. Гайсак¹, А.В. Пилипченко¹, А.П. Осипенко¹,
В.І. Яковлев², Ю.М. Килівник²

¹Ужгородський національний університет, м. Ужгород;
 ²ІСПЕ НАН України, м. Київ

Для модифікування γ-спектрів продуктів реакції фотоподілу ²³⁵U при дослідженні їх незалежних виходів запропоновано метод сорбційного вилучення певних уламків зі всієї суми уламкових радіонуклідів [1]. Було досліджено сорбцію барію та цирконію синтетичними неорганічними сорбентами: фосфатом титану (ФТ), гідратованим діоксидом цирконію (ГДТ) та цирконій силікатним сорбентом (ZrSi). Зміна концентрації барію в розчині контролювалась за методикою комплексонометричного титрування. Для цирконію була застосована методика активаційного аналізу [2]. Контроль зміни концентрації Zr⁴⁺ здійснювали γ-спектрометрично. Дослідження показують значний ступінь вилучення барію сорбентом ZrSi, що свідчить про можливість використання даного сорбенту для вилучення уламкового ¹³⁹Ba. Також було виявлено сорбцію аніонів хлору всіма використаними сорбентами. Це може бути корисним при дослідженні механізмів сорбційної взаємодії елементів з поверхнею сорбентів.

1. Г.В. Васильєва, В.В. Стрелко та ін. // Вісник Прикарпатського національ-ного університету ім. В. Стефаника. Сер. Хім. 2010, № 9, с. 4–8.

2. Г. Боуэн, Д. Гиббонс. Радиоактивационный анализ. М.: АИ, 1968, 359 с.

ПРО ВИХОДИ УЛАМКІВ ФОТОПОДІЛУ ²³²Th та ²³⁵U 
В ОБЛАСТІ ГІГАНТСЬКОГО ДИПОЛЬНОГО РЕЗОНАНСУ

І.І. Гайсак, В.І. Жаба, А.П. Осипенко, В.А. Пилипченко, М.Т. Саболчій

Ужгородський національний університет, м. Ужгород

За допомогою γ-спектрометричного методу [1] вимірюються виходи уламків фотоподілу ²³²Th та ²³⁵U: ¹¹⁷Cd, ¹¹⁹Cd, ¹²⁸Sb, ¹⁴⁰La, ¹⁴²La та ін. – при енергіях гальмівних гамма-квантів від 12 до 25 МеВ. За результатами вимірювань оцінюється співвідношення симетричної та асиметричної мод поділу ядер.

1. І.І. Гайсак, А.П. Осипенко, В.А. Пилипченко, М.Т. Саболчій. Експеримен-тальне дослідження виходів деяких уламків фотоподілу торію в області енергій гальмівного гамма-випромінювання до 25 МеВ // Тез. докл.  IX конф. по физ. выс. энергий, ядерной физ. и ускорителям. Харьков, 2011,  с. 33.

ДО ПИТАННЯ ПРО ЕНЕРГЕТИЧНУ ЗАЛЕЖНІСТЬ
ПЕРЕРІЗУ РЕАКЦІЇ (γ,γ’)

В.С. Бохінюк, В.І. Жаба, О.М. Парлаг

Ужгородський національний університет, м. Ужгород

Досліджено вплив різних методів згладжування експериментальної кривої виходу на енергетичну залежність диференціального перерізу реакції (γ,γ’) при розрахунках його методом Пенфольда-Лейса.

Згладжування проводилось методами ітерації і апроксимації. На прикладі реакції ¹¹⁵In(γ,γ’)^115mIn показано, що залежно від вибору методу згладжування, можна отримати три варіанти енергетичної залежності диференціального перерізу:

1) один максимум при Е = 9 МеВ і подальший спад до нуля;

2) один максимум при Е = 9 МеВ і подальший ріст перерізу після 11 МеВ;

3) два максимуми на перерізі при Е = 9 МеВ і Е = 21 МеВ.

ДОСЛІДЖЕННЯ РЕАКЦІЙ ¹¹²Sn(γ,p)^111mIn,  І ¹¹²Sn(γ,n)¹¹¹Sn

В.С. Бохінюк, В.І. Жаба, В.А. Пилипченко

Ужгородський національний університет, м. Ужгород

Дослідження реакції ¹¹²Sn(γ,p)¹¹¹Іn^m дають значення ізомерного відношення виходів для ¹¹¹Іn^m/¹¹¹Іn^g менші на два порядки від величини ізомерних відношень для сусідніх ізотопів олова, бо не враховується коректно вклад реакції ¹¹²Sn(γ,n)¹¹¹Sn^g, продукт якої за рахунок β⁺-розпаду перетвориться в ¹¹¹In^g. Розроблено методику розрахунку внеску продукту цієї реакції. Методика базується на використанні кривих розпаду для γ‑лінії з енергією 245 кеВ. Показана можливість визначення виходів та ізомерних відношень для (γ,p)-реакції на ¹¹²Sn при використанні мішені з природною сумішшю ізотопів та вимірюванні інтенсивності γ-ліній з енергіями 245, 511 та 536 МеВ.

МЕТОД ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ КОНФИГУРАЦИЙ
В ПРЕДСТАВЛЕНИИ КОМПЛЕКСНЫХ ЧИСЕЛ В ЗАДАЧАХ ВОЗБУЖДЕНИЯ  АТОМНЫХ ЯДЕР γ-КВАНТАМИ

Т.М. Заяц¹, В.М. Симулик²

¹Ужгородский национальный университет, г. Ужгород;
²Институт электронной физики НАН Украины, г. Ужгород

В работах [1, 2] сформулирован и развит метод взаимодействующих конфигураций в представлении комплексных чисел (МВКПКЧ). Метод можно рассматривать как обобщение диагонализационного метода, предложенного Балашовым В.В. Применение МВКПКЧ к задачам описания автоионизационных состояний при ионизации атомов фотонами и электронами в области выше порога образования возбужденных ионов, а также в задачах рассеяния электронов ионами, дало хорошие результаты.  Рассматривается возможность применения данного метода для расчета энергий высоковозбужденных состояний атомных ядер в задачах возбуждения  последних γ-квантами и другими частицами.

1. S.M. Burkov, N.A. Letyaev, S.I. Strakhova, T.M. Zajac // J. Phys. B: Atom. and Mol. Phys. 1988, v. 21,  p. 1995−1208.

2. S.M. Burkov, S.I. Strakhova, T.M. Zajac // J. Phys. B: Atom. and Mol. Phys. 1990, v. 23, p. 3677−3689.

ПЕРЕРІЗ РЕАКЦІЇ ¹²⁰Те(γ,n)¹¹⁹Те

В.М. Мазур, Д.М. Симочко, З.М. Біган, Т.В. Полторжицька, П.С. Деречкей

Інститут електронної фізики НАН України, м. Ужгород

Однією з фундаментальних проблем астрофізики є проблема нуклеосинтезу. Ядра важчі за залізо в основному синтезовані в реакціях нейтронного захоплення. Але є в наявності кілька десятків нейтронодефіцитних стабільних ізотопів, класифікованих як р-ядра, які продукуються через  ланцюжок фотоядерних реакцій. Інформація про перерізи цих реакцій вкрай обмежена.

Легкі ізотопи телуру належать до р-ядер. Дані про перерізи (γ,n)-реакцій для них відсутні. В області енергій 10...20 МеВ нами проведено вимірювання відношення виходів d = Y¹²⁰/Y¹³⁰ реакції ¹²⁰Те(γ,n)¹¹⁹Те відносно виходу реакції ¹³⁰Те(γ,n)¹²⁹Те, переріз якого відомий [1].

Вимірювання проводилися на гальмівному пучку мікротрона М-30. Контроль інтенсивності виведеного пучка електронів здійснювався монітором вторинної емісії, каліброваного циліндром Фарадея. Зчитування величини струму під час опромінення здійснювалося з періодом 1,2 с. Одержана залежність d = ƒ(E_γmax) дозволила розрахувати переріз реакції ¹²⁰Те(γ,n)¹¹⁹Те. Переріз апроксимувався лоренцовою кривою: σ(E) = σ₀ [Г₀² Е²/((Е² - Е₀²)² + Г₀² Е²)]. При цьому значення параметрів такі: σ₀ = 257,6 мб, Е₀ = 15,45 МеВ, Г₀ = 5,77 МеВ.

1. A.V. Varlamov et al. Atlas of Giant Dipole Resonance. Vienna. IAEA. 1999. INDC-394.

МНОЖЕСТВЕННОСТЬ МГНОВЕННЫХ НЕЙТРОНОВ 
ФОТОДЕЛЕНИЯ АКТИНИДНЫХ ЯДЕР

А.И. Лендьел¹, Т.В. Гаврилец², О.А. Парлаг¹, В.Т. Маслюк¹,
Т.И. Маринец¹, А.Н. Турховский¹

¹Институт электронной физики НАН Украины, г. Ужгород;
²Ужгородский национальный университет, г. Ужгород

Из анализа данных по фотоделению актинидов ²³²Th - ²³⁹Pu моноэнерге-тическими фотонами, фотонами тормозного излучения и из разности масс составного ядра и средних масс легких и тяжелых осколков деления, получены эмпирические формулы для средней множественности мгновенных нейтронов в зависимости от энергии.

Предложена модифицированная параметризация [1] зависимости выходов нейтронов фотоделения ²³²Th, ²³⁵U, ²³⁸U от массы осколка с минимальным числом параметров, достаточно полно отражающая ее основные особенности.

1. A.I. Lengyel et al. // PAST. 2011, n. 3, p. 14-18.

МАССОВОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ОСКОЛКОВ
 ФОТОДЕЛЕНИЯ  ^natPb  ПРИ E_γmax = 90 МэВ

С.С. Кандыбей, О.С. Шевченко, Ю.Н. Ранюк, А.Н. Довбня,
В.И. Касилов, В.А. Кушнир, В.В. Митроченко

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Свинец и висмут давно нашли применение в качестве конструкционных материалов в ядерной энергетике. Речь идет, в первую очередь, об их использовании в качестве теплоносителя, особенно в малогабаритных ядерных реакторах. Сейчас много внимания уделяется развитию  подкритических сборок, в частности, источников быстрых нейтронов, в которых в качестве мишеней используются те же элементы. Поэтому возникла необходимость в измерении массового распределения осколков их фотоделения при энергии до 100 МэВ. Полученные нами результаты относятся к естественной смеси ^natPb. Измерение выполнены для энергии тормозного пучка линейного ускорителя электронов E_γmax = 90 МэВ активационной методикой с помощью полупроводникового HPGe-детектора с привлечением методики пленок-улавливателей осколков деления. Облучению пучком тормозных фотонов подвергалась стопка, соcтоящая из пяти свинцовых фольг (толщиной 20 мкм каждая), разделенных полиэтиленовыми пленками толщиной 40 мкм каждая. После окончания облучения полиэтиленовые пленки извлекались и складывались в отдельную стопку, которая измерялась HPGe-детектором. Массовое распределение продуктов деления natPb тормозным спектром фотонов, полученное в настоящей работе, имеет колоколообразный вид с центром симметрии около 100‑й массовой единицы и шириной распределения на полувысоте около 23 массовых единиц. Полученные данные являются предварительными.

 ЗАЛЕЖНІСТЬ ІЗОМЕРНИХ ВІДНОШЕНЬ ВИХОДІВ
РЕАКЦІЇ ¹²⁴Те(γ,n)^123mТе ВІД ЕНЕРГІЇ ГАММА-КВАНТІВ

В.М. Мазур, Д.М. Симочко, З.М. Біган, Т.В. Полторжицька, П.С. Деречкей

Інститут електронної фізики НАН України, м. Ужгород

Проведено експериментальне дослідження ізомерних відношень виходів d=Y_m/Y_g в реакції ¹²⁴Те(γ,n)¹²³Те. Дослідження проведені на пучку гальмівних гамма-квантів мікротрону М-30 ІЕФ НАН України в області енергії 10...20 МеВ. При вимірах використовувалася активаційна методика. Для ідентифікації розпаду ізомерного стану J^π = 11/2^- ядра ^123mТе (Т^½ = 119,2 дня) використову-валася гамма-лінія з енергією Е=247 кеВ.

Одержана в експерименті крива залежності ізомерних відношень d = f(Е_γмах) від максимальної енергії гальмівного спектра апроксимувалася методом найменших квадратів сигмоїдальною кривою Больцмана: d = A + (B ‑ A)/[1 + exp((E - E₀)/ΔE)], де A, B, E₀ і ΔE – параметри. В результаті обчислень одержані наступні оптимальні значення параметрів: A = 0,228 ± 0,004, B = -0,1513 ± 0,0030, E₀ = 12,03 ± 0,031 і ΔE = 2,71 ± 0,05.

Одержані в реакції ¹²⁴Те(γ,n)^123mТе ізомерні відношення порівнюються з аналогічними результатами для реакції ¹²²Те(γ,n)^121mТе, що одержані раніше [1].

1. В.М. Мазур, Д.М. Симочко, З.М. Биган и др. // Тез. докл. IX конф. по физ. высоких энергий, ядерной физике и ускорителям. Харьков, 2011, с. 74.

ДО ПИТАННЯ ПРО РОЗРАХУНОК ПЕРЕРІЗІВ
РЕАКЦІЙ (γ,n)^m ДЛЯ ВАЖКИХ ІЗОТОПІВ ТЕЛУРУ

В.М. Мазур, Д.М. Симочко, З.М. Біган, Т.В. Полторжицька, П.С. Деречкей

Інститут електронної фізики НАН України, м. Ужгород

Ізотопи телуру являються зручним інструментом для дослідження впливу заповнення нейтронної оболонки 1h_11/2 на величину ізомерного відношення. Вивчаючи переріз (γ,n)^m реакції можна судити як про механізми розпаду високозбуджених станів Е1-гігантського резонансу, так і про механізм заселення ізомерного стану.

Починаючи з ¹²³Те в ізотопах телуру йде заповнення нейтронної підоболонки 1h_11/2. В ізотопах ¹²⁵Те  – 4, ¹²⁷Те – 6, ¹²⁹Те – 8 нейтронів. Виміряні нами перерізи реакцій (γ,n)^m демонструють їх ріст з ростом маси ізотопів. Так для ¹²⁴Те переріз в максимумі σ₀ складав 68,5 мб, для ¹²⁸Те – σ₀ = 80,2 мб, для ¹³⁰Те – 107 мб.

Проведені нами розрахунки по програмі TALYS-1.2 перерізів реакцій (γ,n)^m  підтвердили тенденцію росту перерізу для ізотопів телуру по мірі заповнення підоболонки 1h^11/2 і задовільно узгоджуються із експериментом для всіх ізотопів крім ¹³⁰Те. Для ¹³⁰Те розрахунок дав в максимумі σ₀ = 50 мб, що в 2 рази меньше експериментального. Таке розходження можливо зв’язано з недостатнім врахуванням програмою TALYS-1.2 внеску напівпрямих процесів для ¹³⁰Те.

СКОРОСТИ ФОТОЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЙ ¹⁰²Pd(γ,n)¹⁰¹Pd
И ¹¹⁰Pd(γ,n)¹⁰⁹Pd В АСТРОФИЗИЧЕСКОЙ ОБЛАСТИ ЭНЕРГИЙ

И.Л. Семисалов, Е.А. Скакун, В.И. Касилов, В.Ф. Попов,
 С.С. Кочетов, С.А. Каленик

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Экспериментально определяемые в лаборатории скорости фотоядерных реакций на стабильных изотопах требуются как для астрофизических моделей звездного нуклеосинтеза, так и для испытания предсказательной силы статистической теории ядерных реакций, которую используют для расчетов в случаях радиоактивных и возбужденных ядер-мишеней.

В настоящей работе на пучке тормозного излучения тонкого танталового конвертора линейного ускорителя электронов ЛУЭ-300 (ННЦ ХФТИ, г. Харьков) в припороговой области энергий измерены интегральные выходы (γ,n)-реакций на ядрах изотопов ¹⁰²Pd и ¹¹⁰Pd, первое из которых является р‑ядром. Измерения выполнены путем определения интесивностей γ-переходов, сопровождающих распад радиоактивных ядер-продуктов ¹⁰¹Pd (Т_1.2 = 8,47 ч, Е_γ = 296 кэВ, I_γ =19 %) и ¹⁰⁹Pd (Т_1.2 = 13,70 ч, Е_γ = 88 кэВ, I_γ = 3,6 %) с использованием Ge(Li)-детектора гамма-лучей с известной эффективностью.

Результаты эксперимента сравниваются с предсказаниями статистической теории Хаузера-Фешбаха [1].

1. T. Rauscher, F.-K. Thielemann.  Predicted cross-sections for photon-induced particle emission // Atomic Data and Nuclear Data Tables. 2004, v. 88, n. 1, p. 1-81.

ЗАВИСИМОСТЬ АЗИМУТАЛЬНОЙ АСИММЕТРИИ
ОТ МАССЫ ОСКОЛКА ПРИ ДЕЛЕНИИ ЯДЕР ²³³U, ²³⁵U, ²³⁸U
ЛИНЕЙНО ПОЛЯРИЗОВАННЫМИ ФОТОНАМИ

В.В. Деняк^1,2, В.М. Хвастунов¹, С.А. Пащук², У.Р. Счелин^2,3

¹ННЦ “Харьковский физико-технический институт”, г. Харьков, Украина;
²Федеральный технологический ун-т штата Парана,г. Куритиба, Бразилия;
³Пеле Пекуено исследовательский институт, г. Куритиба, Бразилия

Представлены первые результаты экспериментального исследования зависимости асимметрии деления от массы осколка в области энергий гигантского дипольного резонанса. Данные получены для ядер ²³³U, ²³⁵U, ²³⁸U, которые ранее с этой целью не исследовались. В результате проведенного исследования показано существование зависимости азимутальной асимметрии сечения от массы осколка при делении ядра ²³⁸U поляризованными фотонами. Было уверенно обнаружено различие в асимметрии для сильно асимметричного и асимметричного делений. Результаты измерения асимметрии сечения для ядер ²³³U и ²³⁵U указывают на возможное существование отличия в асимметрии для сильно асимметричного и асимметричного делений. Но эти данные не достаточно статистически обеспечены.

О НЕКОТОРЫХ ПОПРАВКАХ К ДАННЫМ
ЭЛЕКТРОЯДЕРНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

А.Ю. Буки, И.С. Тимченко

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Анализ и обработка результатов измерений в экспериментах по рассеянию электронов содержат более десятка различных поправок, связанных как с эффектами аппаратурного характера, так и учетом особенностей электро-магнитных взаимодействий и, кроме того, зависят от точности используемых моделей. В ряде случаев исследование этих поправок имеет смысл как для еще ведущихся сегодня таких экспериментов, так и для уточнения полученных ранее данных, что иногда может приводить к новым выводам (см. например, [1]). При этом следует отметить, что если анализ какого-либо эффекта показывает его незначительность для результатов эксперимента, то это тоже важный вывод, так как в этом случае снимаются сомнения в точности полученных данных. Рассмотрены следующие вопросы: о последнем уточнении электрического форм-фактора протона и экстраполяции функций отклика ядра для проблемы проверки правил сумм; о точности нормировки результатов измерений в электроядерных экспериментах; об условиях корректного учёта радиационно-ионизационных эффектов при обработке спектров рассеянных электронов; о проблеме измерений на изотопно не чистых мишенях; об учёте влияния на результаты измерений рождения в мишени электрон-позитронных пар.

1. J. Jourdan // Nucl. Phys. 1996, v. A603, p. 117-160.

СИММЕТРИЧНАЯ ЭНЕРГИЯ ФОРМУЛЫ ВАЙЦЗЕККЕРА,
ПОЛУЧЕННАЯ  ИЗ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО ВОЗБУЖДЕНИЮ
ГИГАНТСКОГО ДИПОЛЬНОГО РЕЗОНАНСА

В.М. Хвастунов, В.В. Деняк

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Представлены экспериментальные данные по изоспиновому расщеплению гигантского дипольного резонанса и получена величина изоспинового ращепления. Из этой величины определена симметричная энергия и проведено сопоставление ее с теоретическими предсказаниями, в которых или величина симметричной энергии является постоянной для всех ядер и равна 60 МэВ [1], или изменяется при переходе от ядра к ядру, как показано в работе [2]. Это изменение происходит от 8 МэВ для ядра ¹³С и становится около 60 МэВ в районе А = 60. Значения симметричной энергии, полученные из эксперимен-тальных данных, значительно отличаются от обоих теоретических предсказаний для ядер с массой А от 17 до 30 и достаточно хорошо согласуются для ядер с А > 60. Можно предположить, что такое отличие симметричной энергии вызвано тем, что эти ядра (А от 17 до 30) являются деформированными.

1. E.M. Diener at al. // Phys. Rev. C. 1971, v. 3, p. 2303-2314.

2. R. Leonardi // Phys. Rev. Lett. 1972, v. 28, p. 836-839.

 МАССОВАЯ ЗАВИСИМСОСТЬ АЗИМУТАЛЬНОЙ АСИММЕТРИИ ПРИ ДЕЛЕНИИ ²³²Th И ²³⁶U ПОЛЯРИЗОВАННЫМИ ФОТОНАМИ

В.В. Деняк^1,2, В.М. Хвастунов¹, С.А. Пащук², У.Р. Счелин^2,3

¹ННЦ “Харьковский физико-технический институт”, г. Харьков, Украина;
²Федеральный технологический ун-т штата Парана,г. Куритиба, Бразилия;
³Пеле Пекуено исследовательский институт, г. Куритиба, Бразилия

Деление ²³²Th и ²³⁶U ядер линейно поляризованными фотонами было изучено при энергиях возбуждения в области гигантского дипольного резонанса. Выполненные исследования однозначно показали существование зависимости азимутальной асимметрии от массы осколка при фотоделении ²³⁶U. Полученные результаты представили первые доказательства различия между значениями асимметрии в асимметричных и симметричных массовых распределениях. Измеренное сечение азимутальной асимметрии деления ²³²Th не показывает зависимости от массы осколка. Однако этот результат не противоречит данным более ранних исследований [1], в которых наблюдалось возможное существование такой зависимости.

1. F. Steiper, Th. Frommhold, W. Henkel, A. Jung, U. Kneissl and R. Stock. Mass Dependence of Fragment Angular Distributions in the Fission of ²³²Th and ²³⁶U Induced by Polarized Photons // Nucl. Phys. A. 1993, v. 563, p. 282-300.

MASS DEPENDENCE OF AZIMUTHAL ASYMMETRY
IN THE FISSION OF ²³²Th AND ²³⁶U  BY POLARIZED PHOTONS

V.V. Denyak^1,2, V.M. Khvastunov¹, S.A. Paschuk², H.R. Schelin^2,3

¹NSC “Kharkov Institute of Physics and Technology”, Kharkov, Ukraine;
²Federal University of Technology - Parana, Curitiba, Brazil;
³Pele Pequeno Principe Research Institute, Curitiba, Brazil

Fission of the ²³²Th and ²³⁶U nuclei by linearly polarized photons has been studied at excitation energies in the region of a giant dipole resonance. The performed investigations unambiguously showed the existence of the fragment mass dependence of the cross section azimuthal asymmetry in the photofission of ²³⁶U. The obtained results provided the first evidence for the difference between the asymmetry values in asymmetric and symmetric mass distribution regions. The measured cross section azimuthal asymmetry of the fission of ²³²Th does not show any fragment mass dependence. However, this result does not contradict those of earlier studies [1] in which the possible existence of such dependence was observed.

1. F. Steiper, Th. Frommhold, W. Henkel, A. Jung, U. Kneissl and R. Stock. Mass Dependence of Fragment Angular Distributions in the Fission of ²³²Th and ²³⁶U Induced by Polarized Photons // Nucl. Phys. A. 1993, v. 563, p. 282-300.

РАСЩЕПЛЕНИЕ ЯДРА ГЕЛИЯ-4 ЛИНЕЙНО
ПОЛЯРИЗОВАННЫМИ ФОТОНАМИ С ЭНЕРГИЕЙ 35 И 50 МэВ

Дж.Р.M. Aннанд¹, С. АльДжибай¹, Дж. Брудвик², Д.Д. Бурдейный³,
K. Фиссум⁴, В.Б. Ганенко³, K. Хансен², Л. Изексон⁴, K. Ливингстон¹,
 M. Лундин², Б. Нильсен², Б. Шредер⁴

¹Факультет физики и астрономии, Университет г. Глазго, Великобритания;
²MAX-Lab, Университет Лунда, г. Лунд, Швеция;
³ННЦ “Харьковский физико-технический институт”, г. Харьков, Украина;
⁴Физический факультет, Университет Лунда, г. Лунд, Швеция

На пучке меченых линейно поляризованных фотонов когерентного тормозного излучения установки МАХ-Lab проведен эксперимент по измерению асимметрии сечений реакции ⁴Не(γ,n)³He при энергии фотонов 35 и 50 МэВ. Пучок линейно поляризованных фотонов получался при взаимодействии электронов с энергией 192 МэВ с кристаллом алмаза толщиной 50 мкм. Регистрация нейтронов осуществлялась под углами 45, 90 и 130 градусов нейтронными счетчиками на основе жидкого сцинтиллятора. Энергия нейтронов определялась по времени пролета.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ОТНОШЕНИЯ ВЫХОДОВ ФОТОДЕЛЕНИЯ К СЕЧЕНИЮ ЭЛЕКТРОДЕЛЕНИЯ ЯДЕР ²³⁸U В ДИАПАЗОНЕ ЭНЕРГИЙ ГИГАНТСКОГО РЕЗОНАНСА

В.И. Касилов, С.С. Кочетов, С.А. Каленик, Ю.Н. Ранюк,
И.Л. Семисалов, В.М. Хвастунов, А.А. Хомич

ННЦ “Харьковский физико-технический институт” 

Предложена методика исследования отношения выходов фотоделения к сечению электроделения ядер ²³⁸U на пучке электронов, очищенных от сопутствующего фона γ-квантов дополнительным отклоняющим магнитом в диапазоне энергий от 5 до 30 МэВ на ускорителе ЛУЭ-300. Обоснована схема эксперимента для исследования фото- и электроядерных реакций в диапазоне энергий гигантского резонанса, включающим измерения выходов фотоделения к сечению электроделения, а также измерения угловых и массовых распределений осколков фото- и электроделения в данных условиях эксперимента. Проведены предварительные измерения отношения σ_Q/σ_e, где σ_Q –выход осколков фотоделения, σ_e – сечение электроделения. В эксперименте используется мишень-сендвич, позволяющая в одной экспозиции наблюдать осколки фотоделения и электроделения ²³⁸U. Предусмотрена возможность измерения потока электронов, проходящих через исследуемую мишень с последующим вычислением спектра тормозного излучения γ-квантов, необходимого для определения выхода фотоделения и сечения электроделения ²³⁸U. Проводится сравнение полученных результатов с данными других авторов, полученными ранее.

Пленарное заседание 4. Исследования и разработки ускорителей и накопителей заряженных частиц

Plenary meeting 4. Investigations and developments of charged-particle accelerators and storage rings

СОСТОЯНИЕ ДЕЛ ПО СОЗДАНИЮ ИСТОЧНИКА
РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ОБРАТНОГО КОМПТОНОВСКОГО РАССЕЯНИЯ “НЕСТОР”

В.П. Андросов, А.П. Бездетко, В.Н. Березка, Н.В. Варавин, А.М. Гвоздь, А.В. Гевчук, А.Н. Гордиенко, В.Г. Гревцев, А.Ю. Зелинский, О.Д. Звонарева, А.В. Золочевский, В.Е. Иващенко, И.И. Карнаухов, И.М. Карнаухов, В.П. Козин, В.Н. Лященко, Н.И. Мочешников, A.О. Мыцыков, Ф.А. Пеев, А.В. Резаев, В.Л. Скирда, Ю.Н. Телегин, В.И. Троценко, А.А. Щербаков

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

В ННЦ ХФТИ близится к завершению создание источника жесткого рентгеновского излучения и мягкого ультрафиолета “НЕСТОР”.

Источник включает в себя линейный ускоритель-инжектор с энергией электронного пучка до 100 МэВ, накопительное кольцо с энергией электронного пучка 40...225 MэВ и лазерно-оптическую систему. В источнике “НЕСТОР” используется комптоновское рассеяние для получения жесткого квази-монохроматического излучения и синхротронное излучение из дипольных магнитов для получения мягкого ультрафиолета.

Созданы, установлены и протестированы все основные технологические системы ускорительно накопительного комплекса, разработано и начато производство узлов оптической системы, запущен линейный ускоритель – инжектор, проведен пучок через канал транспортировки пучка к накопителю. Первые экспериментальные результаты показывают возможность достижения проектных параметров как электронного пучка, циркулирующего в накопителе, так и рентгеновского излучения, получаемого путем обратного комптоновского рассеяния. В работе описаны основные результаты, полученные в течение года, при создании, наладке и запуске систем генератора рентгеновского излучения “НЕСТОР”.

ВАКУУМНАЯ СИСТЕМА ИСТОЧНИКА РЕНТГЕНОВСКОГО
ИЗЛУЧЕНИЯ “НЕСТОР”. СОСТОЯНИЕ ДЕЛ

А.Н. Гордиенко, В.Г. Гревцев, А.Ю. Зелинский, И.И. Карнаухов,
И.М. Карнаухов, В.П. Козин, Н.И. Мочешников, A.О. Мыцыков, Ф.А. Пеев

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Вакуумная система генератора рентгеновского излучения условно состоит из трех частей: вакуумной системы накопителя, вакуумной системы ускорителя – инжектора,  вакуумной системы канала транспортировки.

Для обеспечения времени жизни пучка электронов в генераторе рентгеновского излучения ~2 ч в вакуумной системе накопителя необходимо поддерживать рабочее давление < 5×10^-9 торр. При этом рабочее давление в ускорителе-инжекторе составляет >5×10^-7 торр. Для согласования этих величин в канале транспортировки применена дифференциальная система откачки. Всего для обеспечения рабочего давления в комплексе “НЕСТОР” используется 19 откачных постов, состоящих из магниторазрядных насосов диодного и триодного типов, насосов на основе геттеров и турбомолекулярных насосов. Вакуумные объемы линейного ускорителя электронов и накопителя Н-100М разделены проходным сверхвысоковакуумным каналом.

В настоящее время собраны и испытаны элементы вакуумного тракта на участках 2...3 и 4...1 дипольных магнитов и инжекционного тракта. Получены значения удельного газовыделения после кратковременной откачки ~10^‑11 торр×л/с×см².

100 МэВ/100 кВт ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ
ЭЛЕКТРОНОВ – ИНЖЕКТОР ИСТОЧНИКА НЕЙТРОНОВ,
ОСНОВАННОГО НА ПОДКРИТИЧЕСКОЙ СБОРКЕ,
УПРАВЛЯЕМОЙ ЛИНЕЙНЫМ УСКОРИТЕЛЕМ

Н.И. Айзацкий, А.Ю. Зелинский, И.М. Карнаухов, В.А. Кушнир, В.В. Митроченко

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

В ННЦ ХФТИ, г. Харьков, Украина разрабатывается и сооружается источник нейтронов на основе подкритической сборки, управляемой 100 MэВ/100 кВт ускорителем электронов. Разработка и создание линейного ускорителя с малым эмиттансом, высоким значением среднего тока, малым значением энергетического разброса и малыми потерями частиц вдоль ускорителя и канала транспортировки является сложной научной и инженерно-технической задачей.

Сотрудники ННЦ ХФТИ совместно со специалистами ИФВЭ (г. Пекин, Китай) разработали концептуальный проект ускорителя, ведут изучение динамики пучка в ускорителе. ННЦ ХФТИ, Аргонская Национальная Лаборатория, США и ИФВЭ (г. Пекин, Китай) подписали трехсторонний контракт на изготовление, установку и сдачу под ключ в ННЦ ХФТИ 100 MэВ/100 кВт ускорителя электронов.

В докладе приводятся основные параметры, характеристики и принципы, положенные в основу концептуального проекта 100 MэВ/100 кВт ускорителя электронов ННЦ ХФТИ.

Секция 7. Исследования и разработки ускорителей и накопителей заряженных частиц

Session 7. Investigations and developments of charged-particle accelerators and storage rings

ВОЗБУЖДЕНИЕ УСКОРЯЮЩИХ ПОЛЕЙ ЭЛЕКТРОННЫМ СГУСТКОМ В ПЛАЗМЕННО-ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ВОЛНОВОДЕ

Р.Р. Князев, Г.В. Сотников

Институт плазменной электроники
и новых методов ускорения ННЦ ХФТИ, г. Харьков

На примере цилиндрического диэлектрического волновода (ДВ) гигагерцового диапазона рабочих частот, исследовано возбуждение кильватерных волн электронным сгустком в капиллярной изотропной плазме. Показано, что возбуждаемое поле состоит из двух слагаемых: поля ленгмюровской волны (ЛВ) и поля собственных волн ДВ. При определенной плотности плазмы продольная компонента ЛВ существенно ниже продольной компоненты волн ДВ, а поперечные компоненты поля ЛВ существенно выше поперечных компоненты волн ДВ. Периоды этих двух типов в общем случае  волн не совпадают. Таким образом, при некоторых плотностях плазмы можно обеспечить одновременно ускорение тестового сгустка и его фокусировку плазменной волной.

ИНСТАЛЯЦИЯ И СТАТУС УСКОРИТЕЛЬНОГО
МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА МЕГАВОЛЬТНЫХ ЭНЕРГИЙ ИНСТИТУТА ПРИКЛАДНОЙ ФИЗИКИ НАН УКРАИНЫ

В.Б. Москаленко, С.Н. Данильченко, Л.Ф. Суходуб, И.Г. Игнатьев

Институт прикладной физики НАН Украины, г. Сумы

В Институте прикладной физики НАН Украины, г. Сумы совместно с фирмой High Voltage Engineering (Нидерланды) произведена инсталляция ускорительного масс-спектрометрического аналитического комплекса AMS 1 МV Tandenton на базе тандемного ускорителя типа Кокрофта-Уолтона.

Максимальное напряжение на высоковольтном электроде  1,1 МВ при нестабильности напряжения не более 20 В. Порог чувствительности (определе-ние отношения ¹⁴С/¹²С) около 10^-15, что соответствует возрасту около 50 000 лет. Существует возможность исследования микропроб вещества (порядка микрограмм). Комплекс предназначен для проведения прецизионного радиоуглеродного анализа. Это, прежде всего, определение возраста артефактов, геологических образцов и т.д. Проведены тестовые испытания на эталонных образцах. В настоящее время на территории СНГ таких установок нет.

ИССЛЕДОВАНИЕ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ
УСКОРИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА SALO

И.С. Гук¹, А.Н. Довбня¹, С.Г. Кононенко¹, Ф.А. Пеев¹,
 А.С. Тарасенко¹, J.I.M. Botman²

¹ННЦ “Харьковский физико-технический институт”, г. Харьков, Украина; ²Эндховенский технический университет, г. Эндховен, Нидерланды

Проведены комплексные исследования характеристик магнитной структуры рециркулятора и каналов вывода пучка для разрабатываемого в ННЦ ХФТИ электронного ускорительного комплекса SALO. Исследовано влияние нелинейных характеристик магнитных элементов на параметры пучков, проведена оптимизация магнитной структуры элементов комплекса для получения проектных параметров пучка. Разработаны эскизные проекты отдельных элементов и магнитной структуры в целом. Разработана рабочая документация, изготовлен образец и измерены магнитные характеристики прототипа дипольного магнита для системы инжекции пучка. Нынешнее состояние разработки позволяет реализовать первый этап запуска комплекса с двукратным прохождением пучка через ускоряющую структуру. Обсуждаются пути реализации проекта в полном объеме.

EXAMINATION AND DESIGNING
OF THE ACCELERATING COMPLEX SALO

I.S. Guk¹, A.N. Dovbnja¹, S.G. Kononenko¹, F.A. Peev¹,
A.S. Tarasenko¹, J.I.M. Botman²

¹NSC “Kharkov Institute of Physics and Technology”, Kharkov, Ukraine;
²Technische Universiteit Eindhoven, Eindhoven, The Netherlands

Complex examinations of recirculator magnetic structure and particles extraction channels developed in NSC KIPT electron accelerating SALO complex are carried out. Effect of non-linear performances of magnetic devices on beam parameters is explored. Optimization of magnetic structure of complex devices for reception of design beam parameters has been spent. Conceptual designs of separate devices and magnetic structure as a whole are developed. The executive documentation is developed, the sample is made and magnetic characteristics of a prototype of a dipole magnet for system of beam injection are measured. The present state of working out allows implementing the first stage of start of complex with double passage of a beam through accelerating structure. The ways of full-scale embodying of the project are discussed.

РАЗРАБОТКА УСКОРЯЮЩЕЙ СТРУКТУРЫ
ПРЕДОБДИРОЧНОЙ СЕКЦИИ ЛИНЕЙНОГО УСКОРИТЕЛЯ МНОГОЗАРЯДНЫХ ИОНОВ (ЛУМЗИ)

В.А. Бомко, В.В. Панов

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Модернизация систем начальной части ЛУМЗИ на базе современного научного и технического уровня позволит успешно решать проблемы радиационного материаловедения, а также исследований по ядерной физике и работ прикладного характера. Новая предобдирочная секция ПОС-20 обеспечит ускорение тяжелых ионов с отношением массового числа к зарядовому A/q ≤ 20. Это значит, что она сможет ускорять пучки любого из элементов Периодической системы, со средней интенсивностью 10¹²...10¹³ частиц/с. Ускоряющая структура ПОС-20 будет состоять из двух участков: структура с пространственно-однородной квадрупольной фокусировкой ПОКФ и участок с трубками дрейфа. Выполнены исследования по выбору эффективного варианта ускоряющей структуры ПОКФ, обеспечивающего 100 % захват инжектируемого пучка в процессе ускорения в диапазоне энергий 6...150 кэВ/нуклон. Разработаны программы расчета и выполнены расчеты геометрических параметров ускоряющей структуры. Выполнен расчет динамики пучка, определяющий радиально-фазовые характеристики пучка в процессе ускорения. Выполнены исследования по оптимизации параметров ускоряющей структуры.

СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ПОПЕРЕЧНЫХ
ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПУЧКА НА ВЫХОДЕ ИНЖЕКТОРОВ ЛИНЕЙНЫХ УСКОРИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОНОВ

В.Ф. Жигло, В.А. Кушнир, В.В. Митроченко, Д.Л. Степин, И.В. Ходак

Научно-исследовательский комплекс “Ускоритель” ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Приведено описание конструкции измерительной системы для исследования поперечных пространственных характеристик электронных пучков с энергией ~10⁶ эВ и током ~1 А. Описана методика измерений. Система состоит из трех подвижных щелевых коллиматоров и двух цилиндров Фарадея, что дает возможность измерять как профили пучка во взаимно перпендикулярных направлениях, так и распределение частиц на поперечной фазовой плоскости. Микроконтроллерная схема управления положением щелевых коллиматоров и аналого-цифровой преобразователь позволяет проводить измерения в автоматическом режиме.

ТОНКАЯ СТРУКТУРА СПЕКТРА  ИЗЛУЧЕНИЯ 
СИСТЕМЫ  ЭЛЕКТРОНОВ,  ДВИЖУЩИХСЯ 
ПО  ВИНТОВОЙ ЛИНИИ  В  ПРОЗРАЧНОЙ  СРЕДЕ

А.В. Константинович¹, И.А. Константинович^{1, 2}

¹Национальный  университет им. Юрия Федьковича, г. Черновцы;
 ²Институт термоэлектричества НАН и МОН Украины, г. Черновцы

Строго в рамках классической электродинамики аналитическими и численными методами исследована тонкая структура спектра синхротронного, черенковского и синхротронно-черенковского излучений одного, двух, трех и четырех электронов, движущихся по винтовой линии в прозрачной среде.

Установленные выше черенковского барьера на нижней границе отрицательной гармоники (m = -1, аномальный эффект Допплера, V_║ > c/n(ω)), скачки функции спектрального распределения мощности излучения системи электронов несут информацию о продольной компоненте скорости электронов. Результаты исследований тонкой структуры спектра излучения электронов согласуются с данными работы [1].

1. A.V. Konstantinovich, S.V. Melnychuk, I.A. Konstantinovich. Radiation Power Spectral Distribution of Electrons Moving in a Spiral in Magnetic Fields // Journal of Optoelectronics and Advanced Materials. 2003, v. 5, n. 5, p. 1423–1431.

КОГЕРЕНТНОЕ  ИЗЛУЧЕНИЕ  СИСТЕМЫ  ЭЛЕКТРОНОВ, 
ДВИЖУЩИХСЯ  В  ОНДУЛЯТОРЕ  И  ПОСТОЯННОМ 
ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ  ПОЛЕ  В  ПРОЗРАЧНОЙ  СРЕДЕ

А.В. Константинович¹, И.А. Константинович^{1, 2}

¹Национальный  университет им. Юрия Федьковича, г. Черновцы;
 ²Институт термоэлектричества НАН и МОН Украины, г. Черновцы

Методом охватывающих поверхностей [1] в рамках классической теории излучения найдены и исследованы формулы спектрально-углового и спектрального распределений мощности излучения систем заряженных частиц, движущихся вдоль произвольной заданной траектории в прозрачной изотропной диспергирующей среде.

Полученные формулы позволили исследовать спектр излучения систем заряженных частиц, движущихся в электрическом ондуляторе и в постоянном электрическом поле в прозрачной среде. Проанализированы условия возникновения когерентного излучения системы заряженных частиц в электрическом ондуляторе и в постоянном электрическом поле в среде. Проведенные исследования согласуются с результатами работ других авторов.

1. А.Б. Куканов, А.В. Константинович // Известия ВУЗов СССР. Физика. 1975, № 8, c. 7–11.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ИНЖЕКТОРА
ИНТЕНСИВНОГО ПУЧКА ЭЛЕКТРОНОВ

Н.И. Айзацкий, В.Ф. Жигло, В.А. Кушнир, В.В. Митроченко,
Д.Л. Степин, И.В. Ходак, С.А. Пережогин

Научно-исследовательский комплекс “Ускоритель” ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Описаны результаты испытания инжекторной системы для мощных линейных ускорителей электронов десятисантиметрового диапазона. Инжектор состоит из низковольтной (25 кВ) электронной пушки, предварительного группирователя, группирующей системы из трех связанных резонаторов и соленоида. Проведены комплексные испытания инжектора, которые показали надежность его работы при рабочих значениях мощности СВЧ-питания ~ 1 МВт и достаточную электрическую прочность при напряженности ускоряющего поля 40 МВ/м. Результаты измерения распределения магнитного поля соленоида соответствуют расчетным данным. Приведены результаты предварительных измерений параметров пучка на выходе инжекторной системы.

ВЛИЯНИЕ ГИСТЕРЕЗИСА МАГНИТНЫХ КВАДРУПОЛЬНЫХ ЛИНЗ НА ПРОЦЕСС ФОКУСИРОВКИ ПУЧКА ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ЕГО ЭНЕРГИИ В ЯДЕРНОМ СКАНИРУЮЩЕМ МИКРОЗОНДЕ

А.В. Романенко, А.Г. Пономарев

Институт прикладной физики НАН Украины, г. Сумы

Одним из приложений сфокусированных микропучков легких ионов с энергией несколько мегаэлектрон-вольт с возможностью сканирования по образцу является облучение микроскопических областей с целью получения распределенных дефектов по глубине, либо экспонирование резистивных материалов в литографических технологиях высокого разрешения для получения многоуровневых малоразмерных структур с высоким аспектным отношением. Для этого необходимо менять энергию пучка с сохранением параметров сфокусированного пучка на поверхности образца. Однако при переходе с одной энергии на другую, при изменении тока питающих катушек, происходят нежелательные изменения размеров пучка за счет явления гистерезиса в магнитных квадрупольных линзах, обеспечивающих фокусировку пучка в ядерном сканирующем микрозонде. Настоящая работа посвящена экспериментальному определению влияния гистерезиса магнитных квадрупольных линз в зондоформирующей системе распределенного «русского квадруплета» на размер пучка на мишени. Измерения проводились в канале ядерного сканирующего микрозонда с использованием пучка протонов с вариацией энергии в пределах 0,8…1,6 МэВ. Определено влияние данного эффекта на размер первоначально сфокусированного пучка. Показан способ устранения гистерезиса в магнитных квадрупольных линзах.

К ВОПРОСУ О ЗАВИСИМОСТИ ЭФФЕКТА КОМПТОНА
 ОТ ПАРАМЕТРОВ ПАДАЮЩЕЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ

Ю.Н. Григорьев, A.Ю. Зелинский

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Эксперименты Комптона показали, что величина смещения спектра первичного рентгеновского и гамма-излучений в красную сторону не зависит от параметров этого излучения. Долгое время считалось, что результаты эксперимента Комптона не могут быть объяснены в рамках классической электродинамики. В данной работе предлагается классическая теория, излучение электрона в поле плоской, линейно поляризованной монохроматической бегущей волне, объясняющая сдвиг спектра в красную сторону, ускорение электронов до релятивистских скоростей, а также некоторые особенности в спектре излучения, не нашедшие математического обоснования в рамках квантовой теории. Такие как: наличие в спектре излучения электрона электромагнитных волн с длиной волны меньше длины волны первичного излучения, а также отсутствие сдвига спектра для излучений с большой длиной волны. Принципиальным моментом теории, позволившей получить новые результаты, является применение разложений классических формул для поля излучения электрона в обобщенный ряд Фурье. В работе показывается, что величина и знак изменения длины волны излучения отдельного электрона (по сравнению с длиной волны внешнего электромагнитного поля) зависят от начального значения обобщённой фазы, в которую попадает электрон в начале движения. Средняя же величина сдвига спектра излучения в красную сторону (для прямоугольной функции распределения электронов по обобщенной фазе) определяется величиной электромагнитной энергии, заключенной в кубике со стороной, равной длине волны внешнего электромагнитного поля.

MOДИФИЦИРОВАННАЯ СТРУКТУРА ФОКУСИРОВКИ КОМПТОНОВСКОГО ИСТОЧНИКА РЕНТГЕНОВСКОГО
ИЗЛУЧЕНИЯ “НЕСТОР”

И.М. Карнаухов, П.И. Гладких, А.А. Каламайко, A.Ю. Зелинский,
 A.О. Мыцыков, А.А. Щербаков

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

В ННЦ ХФТИ в настоящее время сооружается комптоновский источник рентгеновского излучения “НЕСТОР”. Одной из основных составных частей этой установки является накопительное кольцо c энергией накопленных электронов в диапазоне 40...225 МэВ. Накопительное кольцо имеет сложную структуру фокусировки, которая должна обеспечить низкое значение эмиттанса, малый размер пучка в точке взаимодействия с лазерным пучком и большую величину энергетического аксептанса. Одной из самых отличительных особенностей накопительного кольца источника рентгеновского излучения “НЕСТОР” является использование в его структуре градиентных дипольных магнитов с радиусом поворота пучка 0,5 м. Использование таких магнитов приводит к увеличению влияния профиля магнитного поля на динамику электронного пучка в накопительном кольце. После изготовления электромагнитных элементов накопителя “НЕСТОР” были измерены характеристики магнитного поля дипольных магнитов накопительного кольца и промоделировано влияние реальных распределений полей на динамику частиц в накопителе. В результате проведенных расчетов было определено, что для обеспечения проектных характеристик источника рентгеновского излучения “НЕСТОР” необходимо модифицировать структуру фокусировки накопителя с учетом реальных рспределений полей. Вторая причина для проведения такой модификации - это необходимость удлинения участка взаимодействия для размещения в нем оптического резонатора. В настоящей работе приводятся результаты расчетов модифицированной электромагнитной структуры накопительного кольца “НЕСТОР”. Полученные результаты показывают, что накопительное кольцо обеспечит проектные параметры излучения без переделки электромагнитных элементов. Результат достигается изменением сил уже изготовленных квадрупольных и секступольных магнитов.

ФИДУЦИАЛИЗАЦИЯ ДИПОЛЬНЫХ МАГНИТОВ НАКОПИТЕЛЬНОГО КОЛЬЦА ИСТОЧНИКА РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ “НЕСТОР”

А.П. Бездетко, В.Е. Иващенко, А.Ю. Зелинский, И.М. Карнаухов, A.О. Мыцыков

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Для обеспечения проектных параметров источника рентгеновского излучения ННЦ ХФТИ “НЕСТОР” необходимо, чтобы все элементы электромагнитной структуры, в том числе и дипольные магниты, были установлены в проектное положение в соответствии с расчетной точностью, которая составляет 100 мкм в поперечных координатах, 200 мкм в продольной координате и 200 мкрад по всем трем вращательным степеням свободы. Разработка методики установки дипольных магнитов накопительного кольца источника рентгеновского излучения “НЕСТОР”, их установка и юстировка, а также поддержание их в таком рабочем положении является целью данной работы. Для достижения поставленной задачи была разработана методика и проведена фидуциализация дипольных магнитов, что позволило связать магнитные оси дипольных магнитов с тремя шариковыми геодезическими марками, расположенными на крышке дипольного магнита. Все измерения проводились при помощи нивелира фирмы Leica и теодолита 3Т2КП, обеспечивающих точность измерения угловых координат, равную 2’’.

В работе представлены допуски на точности установки дипольных магнитов, а также описана методика установки дипольных магнитов в проектное положение. Показано, что разработанная методика фидуциализации и установки дипольных магнитов накопителя источника рентгеновского излучения “НЕСТОР” позволяет реализовать проектные допуски на установку элементов.

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКА РЕНТГЕНОВСКОГО
ИЗЛУЧЕНИЯ “НЕСТОР”. ПИТАНИЕ МАГНИТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

А.Ю. Зелинский, В.Е. Иващенко, И.М. Карнаухов, Д.Е. Коржов,
В.Н. Лященко, A.О. Мыцыков, В.И. Троценко

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

В рамках программы отладки систем источника рентгеновского излучения “НЕСТОР” в ННЦ ХФТИ произведена проводка пучка от ускорителя электронов ЛУЭ-60 через канал транспортировки в накопитель электронов Н-100М. Для задания питающих токов в поворотных магнитах канала транспортировки использовался источник питания на основе мотор-генератора П290 и блока стабилизации в стандарте КАМАК. Управления токами в корректирующих катушках поворотных магнитов, квадрупольных линз и в обмотках корректоров осуществлялось с помощью системы питания  ИСТ5 при управлении по RS-232. Общее управление магнитными элементами осуществлялось с удаленного компьютера с помощью сети Ethernet. В работе приведены принципы построения системы управления электропитанием магнитных элементов, показаны реализованные схемные решения и приведены результаты работы системы управления при проводке пучка через канал транспортировки пучка.

МОНИТОР ПУЧКА НА КАНАЛЕ ТРАНСПОРТИРОВКИ Н-100М

В.И. Троценко, В.Н. Лященко, И.М. Карнаухов, В.Е. Иващенко

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Для контроля параметров пучка при его проводке от ЛУЭ-60 через канал транспортировки в накопитель электронов Н-100М разработан и изготовлен монитор пучка магнитоиндукционного типа. Разработка основана на исследовании в работе [1]. Монитор состоит из датчика тока пучка (ДТП) и датчика положения пучка (ДПП). ДТП изготовлен на ферритовом кольце с относительной магнитной проницаемостью μ_г = 2000 размером 85 × 62 × 30 мм. ДПП изготовлен на диэлектрическом кольце такого же размера и состоит из четырех катушек. Катушки ДПП работают в режиме контура ударного возбуждения. Чтобы обеспечить передачу сигналов ДПП на блок обработки по коаксиальному кабелю, изготовлены четыре широкополосных предусилителя с низкими выходными сопротивлениями. В блоке обработки пять сигналов монитора пучка подаются на усилители. Далее все сигналы оцифровываются быстрыми АЦП и запоминаются в программируемой матрице FPGA. Синхронизация измерения производится по переднему фронту датчика тока пучка ДТП. С помощью FPGA реализуются также логические функции КАМАК. Тестирование монитора показало: чувствительность ДТП равна 0,9 В/А, чувствительность ДПП к току пучка в центре датчика 1,5 В/А, чувствительность ДПП к смещению пучка 0,8 В/А×см.

1. В.И. Троценко, Н.И. Мочешников, В.Е. Иващенко // Вісник ХНУ. Серія фізична «Ядра, частинки, поля». 2009, № 880, вип. 4, с. 63-74.

 СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ УСКОРИТЕЛЯ ЛУ-60М – ИНЖЕКТОРА НАКОПИТЕЛЯ “НЕСТОР”

Ю.И. Акчурин, В.Н. Борискин, Л.В. Еран,  В.В. Верещака,  А.В. Ивахненко, М.В. Ивахненко, С.П. Левандовский, В.А. Момот, С.Ф. Нещерет,
Е.И. Орлова, С.К. Романовский,  А.Н. Савченко, А.А. Сарвилов,
В.И. Солодовников, А.Е. Семененко, Д.Л. Степин, В.И. Татанов,
 И.В. Ходак,  Г.Н. Цебенко, С.В. Шелепко

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Для управления работой инжектора накопителя электронов разработана система управления, обеспечивающая контроль тока и положения пучка электронов, контроль параметров систем  ускорителя, блокировку модулятора и клистронного усилителя при недопустимых режимах работы, регулирования тока в источниках питания магнитной системы, регулирования фазы и мощности ВЧ-сигналов в системе инжекции. Программно-технический комплекс состоит из ПК, оснащенного быстродействующим четырехканальным АЦП, блока синхронизации, микропроцессорных комплексов управления работой системы термостабилизации, УБС и источников питания магнитов. Для обеспечения электропитанием магнитных элементов ускорителя  используются источники постоянного тока «Marathon CAN», управление которыми производится по сети с интерфейсом CAN или в ручном режиме. Пакет программ ПК оператора обеспечивает однократный и многократный контроль параметров систем ускорителя.  Программное обеспечение работает  в среде Windows. Управление ускорителем в настоящее время осуществляется из клистронного зала ускорителя. Для обеспечения более эффективного управления всем комплексом “НЕСТОР” пульт управления ЛУ-60М необходимо расположить в общей операторской комплекса.

МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ДВИЖЕНИЯ ИОНОВ В КАНАЛАХ ЛИНЕЙНЫХ РЕЗОНАНСНЫХ УСКОРИТЕЛЕЙ

С.С. Тишкин, Н.Г. Шулика

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Проведен обзор методов обеспечения устойчивости движения ионов в каналах линейных резонансных ускорителей. Приведены особенности структур с пространственно-однородной квадрупольной фокусировкой, модифициро-ванной переменно-фазовой фокусировкой и структур, основанных на комбинации различных методов фокусировки, которые являются перспективными при разработке сильноточных каналов с низким уровнем радиационных потерь. Эти перспективы связаны с решением целого ряда вопросов безопасной ядерной энергетики.

 АНАЛИЗ РАБОТЫ УСКОРИТЕЛЯ ЛУЭ-300 В 2011 ГОДУ

С.П. Гоков, А.А. Иванов, В.А. Иванов, С.А. Каленик, В.И. Касилов,
С.С. Кочетов, К.С. Кохнюк, Г.И. Ледовской, Л.А. Махненко, П.Л. Махненко,
 И.В. Мельницкий, Л.Д. Салий, А.В. Твердохвалов, В.М. Хвастунов, О.А. Шопен

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

В работе приведены данные по эксплуатации линейного ускорителя электронов ЛУЭ-300 и обзор проведенных на нем ядерно-физических и прикладных исследований в 2011 г. Большое внимание уделялось проведению технических работ по совершенствованию систем ускорителя.

Основными направлениями технических работ были: разработка и изготовление сканера пучка, профилактика 9-й и 10-й секций, исследование возможности установки разделительной фольги в ускорительном тракте, разработка и установка системы параллельного переноса пучка на Голубом выходе. Приведен краткий анализ основных видов неисправностей систем, обсуждаются планы предполагаемых работ по дальнейшему усовершенствованию и модернизации ускорителя.  Основными целями модернизации являются: улучшение спектральных характеристик пучка, увеличение его стабильности и интенсивности, уменьшение радиационного фона. Для достижения этих целей в программе работ 2012 г. предполагается: установка нового инжектора-группирователя, автоматизация систем термостатирования и управления, продолжение работ по разработке и установке системы параллельного переноса пучка на Голубом выходе.

ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СЕКСТУПОЛЬНЫХ
И МУЛЬТИПОЛЬНЫХ ЛИНЗ НАКОПИТЕЛЬНОГО КОЛЬЦА
ИСТОЧНИКА РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ “НЕСТОР”

В.Е. Иващенко, И.М. Карнаухов, В.Н. Лященко, А.О. Мыцыков, А.В. Резаев

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Рентгеновский генератор “НЕСТОР”, сооружаемый в ННЦ ХФТИ, содержит 19 секступольных и мультипольных магнитов для обеспечения проектных параметров электронного пучка в накопительном кольце. В работе описаны результаты измерений этих магнитов в режиме секступольной линзы, дипольного корректора, октупольной линзы. В результате проведенных измерений были получены кривые намагничивания  всех магнитов, входящих в состав накопителя “НЕСТОР”. Измерения проводились с помощью гармонических катушек, изготовленных с точностью не более 100 мкм. Была проведена калибровка гармонической катушки при помощи матрицы датчиков Холла, которая, в свою очередь, калибровалась методом ЯМР. Такая процедура калибровки позволила провести измерение гармонического состава магнитного поля мультипольнои линзы с относительной точностью не хуже 10^-3.

 РАЗРАБОТКА СИЛЬНОТОЧНОГО УСКОРИТЕЛЯ С ЭНЕРГИЕЙ 10 МэВ НА БАЗЕ УНИВЕРСАЛЬНОГО ИНЖЕКТОРНОГО КОМПЛЕКСА ЛУЭ-300

С.П. Гоков, А.А. Иванов, В.А. Иванов, С.В. Каленик, В.И. Касилов,
С.С. Кочетов, К.С. Кохнюк, Г.И. Ледовской, Л.А. Махненко, П.Л. Махненко, 
И.В. Мельницкий, Л.Д. Салий, А.В. Твердохвалов, О.А. Шопен

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Исследована возможность создания сильноточного ускорителя с энергией 10 МэВ и средним током 100...200 мкА на базе универсального инжекторного комплекса (УИК) ЛУЭ-300. Рассмотрены две возможные схемы СВЧ-питания ускорителя: существующая на УИК схема с применением рекуперации мощности и схема с последовательным питанием секций. Проведенные расчеты показали, что вторая схема СВЧ-питания является оптимальной. Моделирование динамики частиц в предгруппирователе, группирующей и основной ускоряющей секциях показало:

1. Двухрезонаторный предгруппирователь позволяет осуществить достаточно эффективную фазовую компрессию частиц и получить на входе группирующей секции электронные сгустки с фазовой протяженностью ~ 300.

2. В области оптимального тока (~1 А) в двух рассмотренных энергетических режимах ускорителя имеет место достаточно высокий электронный КПД (~90 %). При этом можно рассчитывать, что мощности не совсем новых клистронов будет вполне достаточно для получения необходимых параметров пучка.

 КОЭФФИЦИЕНТ ТРАНСФОРМАЦИИ ПРИ ВОЗБУЖДЕНИИ
НЕЛИНЕЙНОЙ КИЛЬВАТЕРНОЙ ВОЛНЫ В ПЛАЗМЕ ПРОФИЛИРОВАННОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬЮ ЭЛЕКТРОННЫХ СГУСТКОВ С ЛИНЕЙНО НАРАСТАЮЩЕЙ ИНТЕНСИВНОСТЬЮ

К.В. Лотов¹, В.И. Маслов², И.Н. Онищенко², И.П. Яровая³

¹Институт ядерной физики им. Будкера, г. Новосибирск, РФ;
 ²ННЦ “Харьковский физико-технический институт”, г. Харьков, Украина; ³Харьковский национальный университет, г. Харьков, Украина

Используя код LCODE, проведено 2d3v-численное моделирование возбуждения нелинейной кильватерной волны в плазме профилированной последовательностью релятивистских электронных сгустков с линейно нарастающей интенсивностью. Определено увеличение коэффициента трансформации как за счет профилирования сгустков и последовательности, так и за счет нелинейности возбуждаемой кильватерной волны.

ВЛИЯНИЕ ЗАТУХАНИЯ НА ДИСПЕРСИЮ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КОЛЕБАНИЙ В КРУГЛОМ ДИАФРАГМИРОВАННОМ ВОЛНОВОДЕ

А.Н. Опанасенко

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Ячейки «теплых» ускоряющих структур Х-диапазона, разрабатываемых для проектов будущих линейных е/e+-коллайдеров, отличаются достаточно низкими добротностями:  от 6000...8000 для основной ТM01-моды колебаний до 7...11 для низших дипольных HE11-мод. Это стимулировало изучение влияния затухания на дисперсионные свойства колебаний в ускоряющей структуре типа круглого диафрагмированного волновода. В докладе обсуждаются результаты этих исследований. Показано, что учет конечной добротности ячеек приводит к появлению аномальной зависимости дисперсии (зависимости частоты колебаний от набега фазы на периоде) в окрестности 0- и π-типов колебаний.

 СИСТЕМА ВИДЕО МОНИТОРИНГА ИСТОЧНИКА
РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ “НЕСТОР”

А.Ю. Зелинский, А.В. Золочевский, A.О. Мыцыков

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Для обеспечения видеонаблюдения в экспериментальных залах источника рентгеновского излучения ННЦ ХФТИ  “НЕСТОР” и проведения видеонаблюдения за электронным пучком смонтированы и настроены две системы видеонаблюдения. Первая система, предназначенная для мониторинга шести помещений и показаний отдельных измерительных приборов в них, включает в себя 13 видеокамер в защитных кожухах с их автоматическим локальным подогревом при температуре воздуха +10 °С и ниже. Для ответственных участков наблюдения применены камеры цветного изображения высокого разрешения. Сигналы от них через кросс-плату поступают на вход платы регистратора, установленной в слот PCI, предназначенного для этой цели компьютера. Изображение регистрируется на этом компьютере и доступно к просмотру и регистрации на удаленном, подключенном к общей локальной сети. Вторая система состоит из двух камер, установленных непосредственно на канале транспортировки электронного пучка вне вакуумной камеры для наблюдения за сцинтилляционными датчиками. Камеры подключены к отдельному регистратору экранированными кабелями длиной порядка 20 м, позволяющими оперативно изменять расположение камер на установке, а для просмотра и хранения записей использовать любой компьютер с интерфейсом USB. Обе системы обеспечивают одновременный и покамерный вывод изображения, а также звуковой и цветовой сигнал тревоги при обнаружении движения в поле наблюдения и автоматический вывод на монитор полноразмерного изображения с «тревожной» камеры. Системы были протестированы и использовались при проводке электронного пучка от линейного ускорителя-инжектора через канал транспортировки к накопителю.

Секция 8. Физика детекторов излучений

Session 8. Physics of radiation detectors

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ОБРАЗЦЫ ДЕТЕКТИРУЮЩИХ СИСТЕМ

Г.П. Васильев, В.К. Волошин, А.С. Деев, А.А. Каплий,
С.К. Киприч, Н.И. Маслов, В.Д. Овчинник, С.М. Потин,
 М.Ю. Шулика, В.И. Яловенко

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Представлены опытные образцы и характеристики опытных образцов одноканальных детектирующих систем разработанных и изготовленных для экспериментальных исследований, применений в ядерной энергетике, радиационном мониторинге и для других практических применений. Спектрометрические детектирующие системы создаются на основе разрабатываемых в ННЦ ХФТИ кремниевых неохлаждаемых планарных детекторов и спектрометрической считывающей электроники. Стационарные и переносные малогабаритные детектирующие системы предназначены для детектирования заряженных частиц, рентгеновского и гамма-излучений.

СИСТЕМА РАДІАЦІЙНОГО МОНІТОРИНГУ
ВНУТРІШНЬОГО ТРЕКЕРА ЕКСПЕРИМЕНТУ LHCb

О.Ю. Охріменко, В.М. Пугач, В.М. Яковенко

Інститут ядерних досліджень НАН України, м. Київ

Представлено дані з розподілу дози, поглиненої кремнієвими мікростріпо-вими детекторами внутрішнього трекера експерименту LHCb [1] у 2011 р. у протон-протонних зіткненнях при енергії 7 ТеВ для інтегральної світимості 1,2 фб⁻¹. Наводяться характеристики системи радіаційного моніторингу (СРМ) [2], створеної в ІЯД НАН України для вимірювання та контролю за радіаційними навантаженнями внутрішнього трекера експерименту LHCb. СРМ базується на радіаційно стійких металевих фольгових детекторах (МФД) та спеціально розроблених чутливих зарядових інтеграторах [3]. СРМ забезпечує в реальному часі вимір потоків заряджених частинок із точки взаємодії IP-8 (експеримент LHCb) та радіаційного фону. Ці дані дозволяють розрахувати зростання зворотного струму в кремнієвих сенсорах, ініційоване впливом радіації, а також забезпечують моніторинг інтегральної світимості експерименту. Результати, отримані за допомогою СРМ у 2010−2011 роках під час зіткнень протонних пучків на прискорювачі LHC, добре узгоджуються із розрахунками радіаційних навантажень у рамках моделі FLUKA.

1. LHCb Collaboration // JINST, 2008, S08005.

2. V. Pugatch et al. // Ukr. J. Phys. 2009, v. 54, n. 4, p. 418.

3. V. Pugatch et al. // LHCb Note. 2007-062.

 ОЦЕНКА ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ДЕТЕКТОРОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В АППАРАТУРЕ КОНТРОЛЯ НЕЙТРОННОГО ПОТОКА

С.А. Трубчанинов

Государственный НТЦ по ядерной и радиационной безопасности, г. Харьков

На АЭС Украины собраны статистические данные, по которым определены показатели эксплуатационной надежности детекторов нейтронного потока, функционирующих совместно с разными типами аппаратуры контроля нейтронного потока (АКНП): детекторов КНК-15 (работающих совместно с АКНП-3) и детекторов CFUL08/F16S разработки фирмы «Photonis» (работающих совместно с АКНП-ИФ). Уровень надежности детекторов CFUL08/F16S значительно выше, чем уровень надежности детекторов КНК-15. Также были определены показатели надежности системы «детектор-АКНП».

 МІКРОСТРІПОВИЙ МЕТАЛЕВИЙ ДЕТЕКТОР
ДЛЯ МОНІТОРИНГУ ПРОФІЛЮ ПУЧКІВ ЗАРЯДЖЕНИХ
 ЧАСТИНОК ТА СИНХРОТРОННОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ

О.С. Ковальчук, В.М. Пугач, О.А. Федорович, А.В. Чаус,
Д.І. Сторожик, В.М. Міліція, В.О. Кива, Є.Г. Костін, Б.П. Полозов

Інститут ядерних досліджень НАН України, м. Київ

В ІЯД НАН України ведуться роботи по створенню нового типу детекторів для реєстрації заряджених частинок та рентгенівського випромінювання – мікростріпових металевих детекторів (ММД) [1]. Особливостями ММД детекторів є: мала товщина детектуючого матеріалу (1...2 мкм), висока радіаційна стійкість (>100 МГр), стабільна робота при інтенсивності рентгенівського випромінювання до 10¹⁶ фотонів•с^-1•мм^-2, висока просторова роздільна здатність (до 10 мкм), низька робоча напруга (до 20 В), унікальна технологія виробництва, комерційно доступна зчитувальна електроніка.

За підтримкою Програми CNCP (Проект УНТЦ P396) було виготовлено декілька модифікацій ММД. У роботі представлено характеристики різних детекторів, зокрема MMD16-sectors, MMD64, MMD128 та MMD1024 [2].  Проведені дослідження ММД на європейському синхротроні ESRF (Гренобль, Франція) на базі медичної лабораторії ID-17. Створено систему оцінки якості ММД на основі високочутливої багатоканальної системи зчитування XDAS [3]. Представлено перші результати роботи цієї системи.

1. V. Pugatch et al. // Nucl. Instr. and Meth. A. 2007, v. 581, p. 531.

2. V.M. Pugatch et al. Mass-spectrometer electronic focal plane based on micro-strip metal detector // Proceedings of the NPAE-2008. Kyiv, Ukraine, 2008, p. 796.

3. http://www.sens-tech.com

 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕАКЦИИ ¹¹⁵In(γ,γ’)^115mIn ДЛЯ ДОЗИМЕТРИИ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧНОГО ТОРМОЗНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

В.И. Никифоров, Ю.В. Рогов. А.Э. Тенишев, А.В. Торговкин, В.Л. Уваров, В.А. Шевченко, И.Н. Шляхов, Б.И. Шраменко

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Развитие фотоядерных технологий (производство изотопов, управление подкритическими сборками при помощи ускорителей электронов и др.) основано на использовании источников тормозного (Х-) излучения большой мощности с верхней границей спектра фотонов до 100 МэВ. В сообщении рассмотрена возможность определения поглощенной дозы смешанного е,Х‑излучения в стандартном дозиметрическом материале (ПММА) по удельной активности изомера ^115mIn в контактирующем с ПММА образце из природного индия. На ускорителях ЛУ-10 и ЛУ-40m ННЦ ХФТИ проведены измерения удельной активности ^115mIn и поглощенной дозы в ПММА при различном соотношении интенсивности компонентов е,Х-излучения в диапазоне энергии ускоренных электронов Е₀ = 8…70 МэВ. Методом компьютерного моделирования условий эксперимента проведено исследование процессов формирования  е,Х‑излучения в элементах выходных устройств ускорителя, активации изомера ^115mIn, а также поглощенной энергии излучения в индии и ПММА. Показано, что расчетные и экспериментальные данные по поглощенной дозе в ПММА удовлетворительно согласуются. В то же время, результаты расчета выхода ^115mIn существенным образом зависят от данных по сечению реакции, которые в разных источниках значительно расходятся.

СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФУНКЦИЙ ОТКЛИКА ШИРОКОЗОННЫХ ДЕТЕКТОРОВ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ

А.И. Скрыпник, А.А. Захарченко, М.А. Хажмурадов

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Методом Монте-Карло исследованы статистические характеристики функций отклика детекторов гамма-излучения на основе некоторых полупроводниковых соединений, обладающих широкой запрещенной зоной (AlSb, HgI₂, TlBr). Моделирование амплитудных распределений поглощенной энергии гамма-квантов выполнено с помощью кодов Geant4 и EGSnrc. Получены зависимости средней поглощенной энергии в детекторе, дисперсии и коэффициента асимметрии амплитудного распределения от энергии регистрируемых гамма-квантов для каждого исследованного материала. Определен вид функциональной зависимости чувствительности детекторов от средней энергии, поглощаемой детектором при монохроматическом облучении, и установлены области толщин детекторов, в которых эти функциональные зависимости справедливы.

ТРИГЕР МНОЖИННОСТІ ЕКСПЕРИМЕНТУ СВМ
НА ОСНОВІ  МЕТАЛЕВО-ФОЛЬГОВИХ ДЕТЕКТОРІВ

Я.В. Панасенко, В.М. Пугач, М.А. Борисова

 Інститут ядерних досліджень НАН України, м. Київ

Експеримент СВМ (Дармштадт, Німеччина) [1] має на меті дослідження фазової діаграми КХД, зокрема пошук критичної точки переходу до кварк-глюонної плазми.   Інтенсивності взаємодії мають бути високими  (10 МГц) для пошуку надзвичайно рідких подій. Фізика СВМ вимагає створення новітніх детекторних систем, концепцій тригера та систем накопичення даних. За умовами високих множинностей подій детектор має вимірювати адронні, лептонні та фотонні спостережувані величини у великому аксептансі.

 У даній роботі представлена ідея тригера множинності на основі металевих фольгових детекторів (МФД),  розроблених в ІЯД НАН України. Такі детектори мають ряд переваг (висока радіаційна стійкість, мікронна товщина, конструктивна простота, тощо). Металеві фольгові детектори успішно використовуються в системі радіаційного моніторингу експерименту LHCb (CERN), а також в численних застосуваннях металевих мікродетекторів [2].

Центральні зіткнення важких іонів, при яких найбільш імовірне утворення надгустих станів речовини, супроводжуються великою множинністю подій (в зіткненнях ядер золота, наприклад, при енергії 25 А∙ГеВ може утворитись до  10000 частинок на одну взаємодію). Такі потоки частинок достатні для функціонування МФД, і тому їх можна використати для створення тригера множинності. Представлено дизайн тригерної системи для геометрії СВМ.

1. J. Heuser, et al. // Nucl.Phys. A. 2009, v. 830, p. 563.

2. V.M. Iakovenko, et al. // Nucl. Phys. Atomic Energy. 2011, v. 12, n. 3, p. 221.

ЗАВИСИМОСТЬ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ СТАТИЧЕСКИХ
И СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЛАНАРНЫХ
КРЕМНИЕВЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Г.П. Васильев, В.К. Волошин, А.С. Деев, С.К. Киприч, Н.И. Маслов,
В.Д. Овчинник, С.М. Потин, В.И. Яловенко

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Полное энергетическое разрешение спектрометра, созданного на базе планарных кремниевых детекторов (ПКД), определяется как процессами, происходящими в детекторе, так и внешними причинами, например, шумами электронной аппаратуры. Собственное энергетическое разрешение ПКД, в основном,  определяется токами утечки детектора.  Проведено исследование температурной зависимости энергетического разрешения и токов утечки ПКД с различным начальным энергетическим разрешением. При измерении энергетического разрешения применялся предусилитель с резистивной обратной связью. Показано, что для  ПКД с худшими характеристиками увеличение температуры выше комнатной более существенно сказывается как на величине энергетического разрешения, так и на величине токов утечки. При охлаждении детектора и достижении некоторой предельной температуры вклад шумов, связанных с токами утечки ПКД, достигает величины сравнительно малой к общему уровню шумов спектрометрической системы, и дальнейшее понижение температуры ПКД существенно не сказывается на полном энергетическом разрешении спектрометра.

DC/DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДЛЯ  СПЕКТРОМЕТРИИ

Г.П. Васильев, М.Ю. Шулика, В.И. Яловенко.

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

 Возможности полупроводниковых детекторов могут быть использованы только при наличии зарядо-чувствительного и спектрометрического усилителей, разработанных в соответствии с характеристиками детекторов. К этим усилителям предъявляются такие требования: большой коэффициент усиления, низкий уровень шумов, высокая стабильность параметров, компактность, линейность. Для выполнения этих требований большое значение имеют параметры блока питания. Для этого разработаны блоки:

1) аккумуляторный, выполненный на DC/DC преобразователях TRACO POWER;

2) блок питания от USB, выполненный на DC/DC преобразователях PEAK;

3) высоковольтный блок для питания  ФЭУ.

 Сравнение характеристик спектров, снятых с использованием этих блоков, показало идентичность результатов.

АВТОМАТИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕМПЕРАТУРНОЙ
ЗАВИСИМОСТИ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО РАЗРЕШЕНИЯ КРЕМНИЕВЫХ
ОДНОКАНАЛЬНЫХ ПЛАНАРНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Г.П. Васильев, В.К. Волошин,  Н.И. Маслов, В.Д. Овчинник,
С.М. Потин, М.Ю. Шулика, В.И. Яловенко

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Создан стенд для исследования температурной зависимости статических и спектральных характеристик кремниевых планарных одноканальных детекторов. Стенд обеспечивает возможность измерения  статических характеристик и  энергетического разрешения планарных детекторов при контролируемой температуре в диапазоне от -30 до +60 ^◦С. Работа стенда обеспечивается системой управления и считывания сигналов с использованием измерительного и компьютерного оборудования. Создано необходимое программное обеспечение. При измерении статических характеристик возможно  исследование нескольких одноканальных детекторов одновременно.

РАСЧЕТ ПРОСТОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ЗАМЕДЛИТЕЛЯ ДЛЯ ДЕТЕКТОРА НЕЙТРОНОВ

А.Ю. Буки, С.А. Каленик

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Проведено математическое моделирование прохождения нейтронов через полиэтиленовый цилиндрический замедлитель детектора нейтронов. Рассчитывалось количество тепловых нейтронов, попавших в расположенную по оси замедлителя газоразрядную трубку счетчика тепловых нейтронов. Для разных диаметров замедлителя получены зависимости эффективности регистрации от энергии налетающих нейтронов. Найден диаметр замедлителя, при котором эффективность регистрации довольно высока (около 10 %) и практически постоянна для нейтронов с энергией от тепловых до 1 МэВ. Отмечается, что детектор с такими характеристиками является оптимальным для регистрации запаздывающих нейтронов деления и может быть использован в установках активационного анализа на содержание делящихся материалов.

ШАРОВОЙ НЕЙТРОННЫЙ СПЕКТРОМЕТР

А.Ю. Буки, С.А. Каленик, И.Л. Семисалов, А.С. Задворный, Н.Г. Шевченко,
 В.И. Касилов, С.П. Гоков, С.Х. Кочетов, Г.И. Ледовской, П.Л. Махненко

ННЦ “Харьковский физико–технический институт” 

Создан шаровой нейтронный спектрометр активационного типа, состоящий из 5-ти полиэтиленовых шаров диаметром от 90 до 245 мм. В каждом из шаров находится цилиндрическая таблетка (высота 2 мм, диаметр 4 мм) из индия. Для проверки спектрометра проведены измерения на ускорителе ЛУЭ‑300. Пучок электронов с энергией Е = 12 МэВ  преобразовывался в 100‑микронном танталовом е,γ-конверторе в гамма-излучение, которое попадало на свинцовый γ,n-конвертор. Нейтроны из этого конвертора падали на шары спектрометра. Так как размеры шаров разные, то в каждом из них отеплялась не одинаковая часть пришедших нейтронов, и поэтому активация индиевых таблеток была разной. Облучение на ускорителе длилось 1,5 ч, после чего из шаров были извлечены индиевые таблетки, и каждая из них помещалась в гамма-спектрометр, где по интенсивности линии излучения 413 кэВ определялась степень активации таблетки. Результатом измерений были 5 чисел N_i, характеризующих активацию таблеток из 5-ти шаров. Предполагая некоторую функцию F(E, a_j), которая может описать спектр нейтронов и зависит от параметров a_j, и располагая функцией отклика i-го шара φ_i(E) активация N_i может быть представлена как свертка функций F(E,a_j) и φ_i(E). Для 5 значений N_i образуется 5 уравнений (сверток), из решения системы которых находятся параметры a_j функции F, т.е. спектр нейтронов. Разработана модель транспорта нейтронов NT-q и с ее помощью рассчитаны функции отклика φ_i(E) для шаров спектрометра. Найден спектр нейтронов из реакции ²⁰⁸Pb(γ,n)²⁰⁷Pb, который близок к ожидаемому: max(F(E, a_j)) ~ 0,5 МэВ.

ПРОБЛЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ СПЕКТРОМЕТРОВ
НЕЙТРОННОГО  ИЗЛУЧЕНИЯ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

В.Э. Дрейзин, А.А. Гримов, Д.И. Логвинов

ФБГОУ ВПО “Юго-Западный государственный университет”, г. Курск, РФ

Предлагается концепция построения спектрометра нейтронного излучения реального времени, заключающаяся в одновременном использовании нескольких нейтронных детекторов с различными спектральными характеристиками, которые совместно перекрывают весь энергетический диапазон измеряемого нейтронного излучения, а выходные сигналы этих детекторов обрабатываются совместно с помощью предварительно обученной нейронной сети (ИНС), обеспечивая вычислительное восстановление энергетического спектра измеряемого потока в реальном масштабе времени. Рассмотрены основные проблемы, возникающие на пути реализации этой концепции: практическая неосуществимость обучения ИНС на реальных нейтронных потоках с точно известным спектром; отсутствие измерительных средств для экспериментального определения спектральных характеристик нейтронных детекторов; отсутствие образцовых источников нейтронного излучения, аттестованных по энергетическому спектру; низкий уровень стандартизации и метрологического обеспечения в области нейтронной спектрометрии и др. Анализируются возможные пути решения этих проблем.

ОЦЕНОЧНЫЙ РАСЧЕТ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК 
ДЕТЕКТОРОВ НЕЙТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

В.Э. Дрейзин, А.А. Гримов, Д.И. Логвинов

ФБГОУ ВПО “Юго-Западный государственный университет”, г. Курск, РФ

Предлагается концепция построения нейтронного спектрометра реального времени, обеспечивающего перекрытие диапазона энергий измеряемых потоков нейтронов от 0,025 эВ до 25 МэВ. Рассматриваются проблемы, связанные с определением спектральных характеристик сцинтилляционных нейтронных детекторов и подбором их оптимальной совокупности для построения данного спектрометра, методика оценочных расчётов эффективности детекторов, входящих в его состав. Проанализированы основные пути решения данных проблем. Выделены основные группы детекторов по форме их спектральных характеристик чувствительности. Для каждой из групп проведена оценка эффективности использования датчиков каждого вида. Проанализированы достоинства и недостатки этих детекторов. Доказана целесообразность использования сцинтилляционных детекторов для измерения потоков нейтронов. Рассчитаны характеристики эффективности сцинтилляционных детекторов, входящих в состав разрабатываемого многодетекторного спектрометра нейтронов, на основе полистирола с добавлением 6 % бора-10, стильбена, чистого полистирола. Показаны варианты выбора оптимального состава детекторов нейтронного излучения.

ДОСЛІДНІ ЗРАЗКИ ЗАРЯДОВО-ЧУТЛИВОГО ПІДСИЛЮВАЧА ЗІ СКИДАННЯМ КОНДЕНСАТОРА ЗВОРОТНОГО ЗВ’ЯЗКУ, АНАЛОГОВОГО СПЕКТРОМЕТРИЧНОГО ПІДСИЛЮВАЧА З КВАЗІ-ТРИКУТНИМ ФОРМУВАННЯМ СИГНАЛУ ТА ГЕРМЕТИЧНОГО ДЕТЕКТОРА З МАЛИМ СТРУМОМ ВИТОКУ

В.К. Волошин, С.К. Кіпріч, М.І. Маслов, С.В. Наумов, С.М. Потін

ННЦ “Харківський фізико-технічний інститут”

Була розроблена та виготовлена в макетному варіанті нова спектрометрична система зчитування сигналу з кремнієвих планарних детекторів з малим струмом витоку.

Для дослідження цієї спектрометричної системи, був розроблений та виготовлений дослідний зразок герметичного детектуючого модуля, основою якого є неохолоджений кремнієвий планарний детектор з струмом витоку ≤ 6 пА при температурі 25 °С та напрузі живлення ≤ 40 В.

Проведені лабораторні випробування розроблених та виготовлених в ННЦ ХФТІ дослідних зразків зарядово-чутливого підсилювача зі скиданням конденсатора зворотного зв’язку, аналогового спектрометричного підсилювача з квазітрикутним формуванням сигналу та герметичного детектора з малим струмом витоку.

В результаті випробувань отримана величина енергетичної роздільної здатності не гірша 760 еВ на піввисоті піку (FWHM) гамма-лінії 13,93 кеВ ізотопного джерела ²⁴¹Am при кімнатній температурі, що є результатом світового рівня [1].

1. Hua Feng, Philip Kaaret, Hans Andersson. Double-layer silicon PIN photodiode X-ray detector for a future X-ray timing mission // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 2006, v. 564, p. 347–351.

ИЗМЕРЕНИЕ НЕЙТРОНОВ ОТ ²³⁹Pu-⁹Be-ИСТОЧНИКА
С ПОМОЩЬЮ SI-PIN-ДЕТЕКТОРА И КОНВЕРТИРУЮЩЕГО СЛОЯ GD2O3

Г.Л. Бочек, В.К. Волошин, А.С. Деев, С.К. Киприч, Н.И. Маслов

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Используется ²³⁹Pu-⁹Be-источник быстрых нейтронов с интенсивностью 1,13∙10⁵ Бк. Источник помещен в металлическую капсулу и защищен слоем парафина ~10 см.

Дозиметром БДР-1Н оценивалась доза излучения, вносимая источником: фон 11…14 мкР/ч, на поверхности парафина 0,68 (торец) и 1,35 мкР/ч  (боковая поверхность), 1,5см от ампулы 1305, 2 см – 1280, 13 см – 145, 1,5 м – 13…14 мкР/ч.

Измерения проведены для Si-детектора (300 мкм) и с покрытием двух поверхностей детектора слоями Gd₂O₃ c толщинами ~100 мкм. Фон не превышал 410 сч/сут. Калибровка проводилась источниками ²⁴¹Am и ⁵⁷Co. Ожидался спектр, характерный для теплового захвата нейтронов изотопами ¹⁵⁵Gd и ¹⁵⁷Gd: гамма‑линии (79,5; 89,0; 181,8; 199,2 кэВ), линии ХРИ Gd, электроны конверсии (30…200 кэВ). При размещении капсулы на ~1 см от детектора измерены линии ХРИ от Gd, остаточные линии гамма‑излучения капсулы (~50 и 60 кэВ) и два широких пика с максимумами ~90 и 220 кэВ. В качестве замедлителя использовались вода и парафин. Свинец (4 и 8 см) применен для отсечения гамма-фона. Для спектров при наличии замедлителей просматриваются линии ХРИ Gd, остаются следы широких пиков.

МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ПОТОКОВ ТОРМОЗНЫХ
 γ-КВАНТОВ НА БАЗЕ ГАУСС-КВАНТОМЕТРА

А.Н. Водин¹, В.Т. Быков¹, В.А. Кушнир¹, Е.И. Лаврухин², В.В. Митроченко¹,
С.Н. Олейник¹, Г.Э. Туллер¹, Б.И. Шраменко¹

¹ННЦ “Харьковский физико-технический институт”;
²Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина

Разработана методика измерения потоков тормозных γ-квантов на базе существующего гаусс-квантометра. За его основу был выбран квантометр [1], представляющий собой многопластинчатую ионизационную камеру, в которой интегрирование переходной кривой осуществляется по формуле Гаусса с шестью узлами. Для измерения заряда, снимаемого с квантометра, был разработан интегратор тока, аналогичный описанному в [2, 3]. Во время испытаний схема показала стабильность и хорошую линейность преобразования в диапазоне входных токов 10^-8...10^-6 А.

Отладка методики проводилась на пучке тормозных γ-квантов, получаемых на ускорителе ЛУЭ-40, при облучении Та-конвертора ускоренными электронами. Были проведены измерения зависимости счетной характеристики квантометра в диапазоне напряжений питания U = 0...800 В для энергий ускоренных электронов E_e = 39...72 МэВ, в диапазоне значений интенсивности пучка электронов I_e = 2...5 мкА. Количество γ-квантов, попавших в квантометр, определялось расчетным путем с использованием кода GEANT-3.16. Было проведено несколько серий измерений, с разными параметрами эксперимента. Постоянные квантометра, полученные внутри каждой серии, в рамках погрешности аппроксимируются горизонтальной прямой.

Полученные результаты свидетельствуют о стабильности методики измерения потоков тормозных γ-квантов, которая может быть применена при измерении сечений фотоядерных реакций (γ, xn) в диапазоне энергий ускоренных электронов E_e = 40...100 МэВ.

1. А.П. Комар, С.П. Круглов, И.В. Лопатин. Квантометр нового типа для измерения энергии в пучках тормозного излучения // ЖТФ. 1966, т. XXXVI, вып. 9, c. 1710-1717.

2. А.Г. Нагорный. Интегратор тока для системы калибровки энергетической шкалы электростатического ускорителя // ПТЭ. 2002, № 1, c. 67-69.

3. Ε.А. Коломбет. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов. М.: Радио и связь, 1991. 299 c.

Пленарное заседание 5. Физика детекторов излучений и фундаментальные исследования процессов взаимодействия ультрарелятивистских частиц с монокристаллами и веществом

Plenary meeting 5. Physics of radiation detectors and basic research into the processes of interaction of ultrarelativistic particles with single crystals and matter

ФОТОДЕЗИНТЕГРАЦИЯ ЯДЕР УГЛЕРОДА ¹²С(γ,p)¹¹В ПОЛЯРИЗОВАННЫМИ ФОТОНАМИ В ОБЛАСТИ ЭНЕРГИЙ 40-60МэВ

Дж.Р.M. Aннанд¹, С. АльДжибай¹, Дж. Брудвик², Д.Д. Бурдейный³,
K. Фиссум⁴, В.Б. Ганенко³, K. Хансен², Л. Изексон⁴, K. Ливингстон¹,
 M. Лундин², Б. Нильсен², Б. Шредер⁴

¹Факультет физики и астрономии, Университет г. Глазго, Великобритания;
²MAX-Lab, Университет Лунда, г. Лунд, Швеция;
³ННЦ “Харьковский физико-технический институт”, г. Харьков, Украина;
⁴Физический факультет, Университет Лунда, г. Лунд, Швеция

На пучке линейно поляризованных меченых фотонов установки МАХ-Lab выполнены измерения асимметрии сечений реакций фоторасщепления углерода  ¹²С(γ,p) в области энергий 40...60 МэВ при вылете протона под углом 90^◦ и переходом ядра ¹¹В в основное и первое возбужденное состояние ¹²С(γ,p)¹¹В*.

Пучок линейно поляризованных фотонов получался при взаимодействии электронов с энергией 192 МэВ с кристаллом алмаза толщиной 50 и 100 мкм.

Регистрация протонов проводилась с помощью телескопа, состоящего из двух координатных микростриповых детекторов и детектора CsI с использованием метода ΔЕ-Е. Выделение исследуемой реакции производилось с помощью метода недостающей энергии.

Анализ данных показывает, что асимметрия сечения реакции  ¹²С(γ,p)¹¹В существенна и достигает значения Σ ~ 0,8...1,0.

НОВЫЕ СЦИНТИЛЛЯТОРЫ ДЛЯ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ
БЫСТРЫХ И ТЕПЛОВЫХ НЕЙТРОНОВ

Н.З. Галунов¹, В.П. Семиноженко²

¹Институт сцинтилляционных материалов НТК "Институт монокристаллов" НАН Украины, г. Харьков;
²НТК “Институт монокристаллов” НАН Украины, г. Харьков

Детектирование сверхнизких потоков нейтронов в системах контроля АЭС и радиоэкологической ситуации вокруг них требует создания детектирующих систем большой площади. Этому требованию удовлетворяет новый класс детекторов – органических композиционных сцинтилляторов, технология получения которых позволяет создавать детектирующую систему неограниченной площади. Рассмотрены водородосодержащие композиционные сцинтилляторы как детекторы быстрых нейтронов. В качестве детекторов тепловых нейтронов анализируются композиционные сцинтилляторы на основе силиката и пиросиликата гадолиния. Рассматривается комбинированный детектор для селективной регистрации тепловых и быстрых нейтронов в присутствии фонового гамма-излучения. Сцинтилляционные характеристики композиционных детекторов анализируются в сравнении с традиционными монокристаллическими системами.

РОЖДЕНИЕ ФОТОНОВ, СТРАННЫХ МЕЗОНОВ И БАРИОНОВ В ЭКСПЕРИМЕНТАХ НА БОЛЬШОМ АДРОННОМ КОЛЛАЙДЕРЕ

А.В. Деев¹, В.В. Котляр²,  Н.И. Маслов²

¹Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина;
²ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Дан краткий обзор результатов экспериментов ALICE, ATLAS, CMS и LHCb, в которых было исследовано рождение K- и φ-мезонов, Λ- и Ξ-барионов. На основе моделирования с использованием генератора событий Pythia 8 проведен анализ данных о дифференциальных сечениях рождения странных адронов в протон-протонном рассеянии. Детально исследуются корреляции в рождении фотонов и мезонов. Расчеты проведены в кинематических условиях, учитывающих возможности детектора ALICE для регистрации заряженных и нейтральных π-мезонов, K- и φ-мезонов. Изучаются зависимости дифференци-альных сечений реакций от функций распределения партонов в протонах, а также параметров, определяющих моделирование процессов рождения странных кварков, многократного взаимодействия партонов, излучения в начальном и конечном состояниях. Обсуждается роль механизмов реакций, которые включают вклады двух жёстких процессов. Рассмотрение таких механизмов реакций является расширением широко используемых партонных моделей, в которых учитывается один жесткий процесс.

Секция 9. Фундаментальные исследования процессов взаимодействия ультрарелятивистских частиц с монокристаллами и веществом

Session 9. Basic research into the processes of interaction of ultrarelativistic particles with single crystals and matter

ОРГАНИЧЕСКИЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЕ ДЕТЕКТОРЫ: ПРОЦЕССЫ ТУШЕНИЯ В ТРЕКЕ ЧАСТИЦЫ

Н.З. Галунов¹, Е.В. Мартыненко¹, В.П. Семиноженко², О.А. Тарасенко¹

¹Институт сцинтилляционных материалов НТК “Институт монокристаллов”
НАН Украины, г. Харьков;
²НТК “Институт монокристаллов” НАН Украины, г. Харьков

Проведен анализ результатов экспериментальных и теоретических исследований процессов первичного размена энергии в трековых областях ионизирующей частицы для органических молекулярных сцинтилляционных детекторов как модельных объектов для рассматриваемой задачи. Основой эксперимента являются результаты измерений светового выхода органических монокристаллических и композиционных детекторов на основе одинарной и бинарной сцинтилляционных систем, изучение нелинейности сцинтил-ляционного отклика. Проведено сравнение влияния структуры вещества и плотности облучения как функции энергии возбуждения быстрыми нейтронами, альфа-частицами и фотонами гамма-излучений. Рассмотрено полуэмпирическое описание процессов тушения в треке ионизирующей частицы, которое учитывает определяющее влияние поляризационных процессов для молекулярных конденсированных сред.

ДИНАМИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В ДИФРАГИРОВАННОМ
ПЕРЕХОДНОМ ИЗЛУЧЕНИИ РЕЛЯТИВИСТСКИХ ЭЛЕКТРОНОВ В ИСКУССТВЕННОЙ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЕ

С.В. Блажевич¹, У.Л. Смовдаренко², А.В. Носков²

¹Белгородский государственный университет, г. Белгород, РФ;
 ²Белгородский университет кооперации, экономики и права, г. Белгород, РФ

На основе двухволнового приближения динамической теории дифракции получены и исследованы выражения, описывающие спектрально-угловые характеристики дифрагированного переходного излучения (ДПИ) релятивист-ского электрона, пересекающего искусственную периодическую структуру  в геометрии рассеяния Лауэ. Данные выражения получены с учетом возможности различной ориентации отражающих слоев относительно поверхности мишени, то есть в общем случае асимметричного отражения кулоновского поля падающей частицы. Показано влияние асимметрии на проявление динамических эффектов в ДПИ. Исследован вклад двух рентгеновских волн, возбуждаемых в многослойной периодической структуре, в выход ДПИ. Показано, что с увеличением толщины мишени одна из этих волн поглощается аномально сильно, а другая аномально слабо, что может рассматриваться как эффект Бормана в ДПИ в искусственной периодической структуре.

ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ РАДИАТОРА ДЛЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ИСТОЧНИКА, ОСНОВАННОГО НА МЕХАНИЗМАХ ПРИ И ДПИ РЕЛЯТИВИСТСКОГО ЭЛЕКТРОНА В ИСКУССТВЕННОЙ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЕ

С.В. Блажевич¹, И.В. Колосова², А.В. Носков², Е.Л. Смовдаренко²

¹Белгородский государственный университет, г. Белгород, РФ;
²Белгородский университет кооперации, экономики и права, г. Белгород, РФ

Исследуется возможность использования искусственной периодической структуры в качестве радиатора для источника интенсивного монохроматического рентгеновского излучения, создаваемого на основе параметрического рентгеновского излучения (ПРИ) и дифрагированного переходного излучения (ДПИ) релятивистского электрона. Для геометрии рассеяние Лауэ получены спектрально-угловые характеристики указанных механизмов излучения. Показано, что в искусственной периодической структуре, состоящей из аморфных слоев с различной диэлектрической восприимчивостью, выход фотонов может существенно превышать выход из аналогичного монокристаллического радиатора. Выявлена более высокая по сравнению с ПРИ монохроматичность ДПИ в искусственной периодической структуре, что делает его перспективным с точки зрения создания нового интенсивного рентгеновского источника. Определены оптимальные параметры радиатора на основе слоистой структуры для медицинских приложений.

РЕГИСТРАЦИЯ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧНОГО ТОРМОЗНОГО
 ИЗЛУЧЕНИЯ ДЕТЕКТОРОМ НА ОСНОВЕ
ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО CVD АЛМАЗА

А.А. Веревкин, В.И. Грицына, С.Ф. Дудник, В.Е. Кутний, О.А. Опалев, А.В. Рыбка, В.Е. Стрельницкий, А.Э. Тенишев, В.Л. Уваров, В.А. Шевченко, И.Н. Шляхов

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Целью данной работы было исследование метода детектирования высокоэнергичного гамма-излучения детектором, созданным на основе поликристаллического алмаза, для использования в радиационных и ядерных технологиях на базе ускорителей электронов. Были проведены эксперименты по регистрации тормозного гамма-излучения алмазным детектором для энергий электронов 52,5 и 70 МэВ. Экспериментальным путем была определена зависимость амплитуды сигнала детектора от напряжения смещения.

Также был проведен эксперимент по определению радиационной стойкости алмазного детектора, в ходе которого энергия электронов составляла 9 МэВ при темпе набора дозы 2 кГр/мин. В целом поглощенная детектором доза превысила 0,0115 ГГр, при этом отсутствовало изменение амплитуды сигнала детектора.

СРАВНЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕХАНИЗМОВ
ОТКЛОНЕНИЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ ИЗОГНУТЫМИ
КРИСТАЛЛАМИ В ТэВ-Й ОБЛАСТИ ЭНЕРГИЙ

И.В. Кириллин, Н.Ф. Шульга, В.И. Трутень

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Известно, что изогнутые кристаллы могут быть использованы для отклонения пучков быстрых заряженных частиц. Существует несколько механизмов отклонения, позволяющих изменять направление движения частиц на углы порядка нескольких критических углов каналирования.

Эти механизмы связаны с плоскостным каналированием [1], объемным отражением от одной [2] или нескольких [3] кристаллических плоскостей атомов и стохастическим механизмом отклонения [4], связанным с рассеянием частиц на изогнутых цепочках атомов кристалла.

Все эти механизмы были подтверждены экспериментально вплоть до энергий частиц в несколько сотен гигаэлектрон-вольт. При этом показано, что благодаря плоскостному каналированию частиц в поле изогнутых кристаллических плоскостей атомов удается поворачивать пучки положительно заряженных частиц такой энергии на углы, значительно превышающие значения критического угла плоскостного каналирования.

На основе механизма объемного отражения частиц от изогнутых кристаллических плоскостей атомов возможно отклонение пучков на углы порядка нескольких значений критического угла плоскостного каналирования частиц. Особый интерес представляет стохастический механизм, так как он позволяет поворачивать как положительно, так и отрицательно заряженные частицы на углы во много раз превосходящие значение критического угла осевого каналирования частиц. В настоящей работе проведено сравнение эффективности различных механизмов отклонения заряженных частиц изогнутыми кристаллами в ТэВ-й области энергий.

1. E.N. Tsyganov // Preprint Fermilab. 1976, TM-682, TM-684.

2. A.M. Taratin and S.A. Vorobiev // Phys. Lett. A. 1987, v. 119, p. 425.

3. V.V. Tikhomirov // Phys. Lett. B. 2007, v. 655, p. 217.

4. A.A. Greenenko and N.F. Shul’ga // JETP Lett. 1991, v. 54, p. 524.

 О РОЛИ УДАРНЫХ ВОЛН В СВЕРХГЛУБОКОМ ПРОНИКНОВЕНИИ ВЕЩЕСТВА В ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ

А.В. Маркидонов¹, М.Д. Старостенков², А.А. Барчук³, С.В. Бовкуш³

¹Филиал Кузбасского ГТУ им. Т.Ф. Горбачева в г. Новокузнецке, РФ;
 ²Алтайский ГТУ им. И.И. Ползунова, г. Барнаул, РФ;
³Кузбасская ГПА, г. Новокузнецк, РФ

Одним из наиболее распространенных методов модификации материалов является радиационное облучение. Наличие эффекта дальнодействия в данном случае значительно расширяет границы технологического применения радиационного воздействия. Но данный эффект не получил полного объяснения. Широкие дискуссии разворачиваются вокруг причастности к сверхглубокому проникновению радиационного фронта ударных волн [1]. Сами волны затухают достаточно быстро, но они могут являться инициаторами вторичных волн и т.д. [2]. В данной работе методом молекулярной динамики исследуется влияние волн на кластеры точечных дефектов, которые в избытке образуются при радиационном облучении. Показано, что волны при прохождении через кластеры межузельных атомов могут приводить к образованию краудионных комплексов, которые являются достаточно устойчивыми конфигурациями. Следующие волны приводят подобные объединения в движение. При скоростях, соизмеримых со скоростями звука, краудионные комплексы могут преодолевать малоугловые границы зерен наклона, теряя при этом часть своей кинетической энергии. Показано, что диссипация энергии происходит за счет генерирования вторичных звуковых волн. Таким образом, ударные волны могут приводить к сверхглубокому проникновению вещества за счет создания и перемещения краудионных комплексов.

1. В.В. Овчинников. Радиационно-динамические эффекты. Возможности формирования уникальных структурных состояний и свойств конденсированных сред // Успехи физических наук. 2008, т. 178, № 9, c. 991-1001.

2. Д.И. Тейтельбаум, В.Я. Баянкин. Эффект дальнодействия // Природа. 2005, № 4, c. 9-17.

 ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОЦЕССОВ
ТУННЕЛИРОВАНИЯ В ТОЧНО-РЕШАЕМЫХ МОДЕЛЯХ С МНОГОЯМНЫМИ ПОТЕНЦИАЛАМИ

В.П. Березовой, Г.И. Ивашкевич, М.И. Кончатный, А.Ю. Нурмагамбетов

Институт теоретической физики им. А.И. Ахиезера ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Предложен самосогласованный подход исследования временной динамики локализованных состояний, основанный на точно решаемых квантово-механических моделях с многоямными потенциалами и соответствующих им пропагаторов [1, 2]. Изучены особенности туннелирования волновых пакетов (ВП) с учетом всех состояний гамильтонианов с симметричными и асимметричными потенциалами и их зависимости от степени локализации и деформации потенциалов. Исследование динамики первоначально локализованных состояний показало, что область применимости двухмодового приближения для описания процессов туннелирования очень ограничена. В случае асимметричного потенциала динамика ВП, изначально локализованного в одном из минимумов, наблюдается эффект частичного “замыкания” ВП в первоначальной яме, характеризующийся подавлением туннельных переходов в другую яму. Причем это имеет место независимо от того, в каком из минимумов первоначально локализован ВП. Модели с тремя локальными минимумами представляют особый интерес для исследования условий возникновения феномена резонансного туннелирования.

1. V.P. Berezovoj, G.I. Ivashkevych, M.I. Konchatnij // SIGMA. 2010, 6, 098, 18 p.

2. V.P. Berezovoj, M.I. Konchatnij // arXiv:1107.2523[hep-th], 9 p.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ РЕНТГЕНОВСКИХ СПЕКТРОВ
ИЗЛУЧЕНИЯ: ИЗМЕРЕНИЕ ХРИ И ФИЛЬТР РОССА

Г.Л. Бочек, А.С. Деев, Н.И. Маслов

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

В GEANT4 моделируется взаимодействие рентгеновского излучения с материалом вторичных мишеней для двух геометрий эксперимента. В первом случае регистрируется ХРИ вторичной мишени в обратную полусферу, во втором случае регистрируется прошедшее через пару фольг первичное излучение (фильтр Росса). Показан расчетный способ подгонки необходимых толщин фольг для фильтра Росса. С использованием фильтров Росса нужной толщины проведено восстановление первичных спектров рентгеновского излучения. Для модельного спектра в виде нормального пика (М = 18 кэВ) со значением нормированного выхода первичного излучения 7,45 при Е = 19 кэВ, методика измерения ХРИ дает нормированный выход 2,25 для Nb фольги и 2,56 для Zr (сглаживание пика). Методика фильтра Росса (толщина фольг Nb – 25 мкм, Zr – 30 мкм) при углах регистрации излучения 0...1,57 рад дает нормированный выход 7,05, при углах 0...0,05 рад – 8,3. Проводится сравнение двух методов восстановления первичных спектров излучения.

О ВОЗМОЖНОСТИ ГЕНЕРАЦИИ ИНТЕНСИВНЫХ ПУЧКОВ КОГЕРЕНТНОГО ТОРМОЗНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Н.И. Маслов

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Рассматривается комплекс технических вопросов, связанных с возможностью создания интенсивного источника излучения на основе ориентированной кристаллической мишени. Ранее в работе [1] экспериментально исследован полный выход гамма‑излучения при взаимодействии пучка электронов (1200 МэВ) с монокристаллами кремния и вольфрама, ориентированными кристаллографи-ческой осью вдоль оси пучка.

В работе [2] приведены результаты экспериментов технологического использования пучков когерентного тормозного излучения (КТИ) и исследуется минимально возможная энергия ускоренных электронов, необходимая для генерации КТИ в ядерноактивной области энергий.

В настоящей работе рассматриваются проблемы и возможность получения интенсивных пучков КТИ на основе кристаллической мишени.

Представлены результаты экспериментальных исследований генерации КТИ в ориентированной кристаллической мишени кремния, расположенной вне вакуума за выходной фольгой ускорителя для улучшения охлаждения. Предлагаются методы изготовления кристаллических мишеней сложной формы для увеличения теплоотвода.

1. Г.Л. Бочек, В.И. Кулибаба, Н.И. Маслов и др. // Поверхность. Рент-геновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2003, № 4, с.116-120.

2. Г.Л. Бочек, В.И. Кулибаба, Н.И. Маслов и др. // Поверхность. Рент-геновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2011, № 7, с. 46-51.  

ОЦЕНКА МИКРОСТРУКТУРЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ ПО ХАРАКТЕРИСТИКАМ ИЗЛУЧЕНИЯ БЫСТРЫХ ЭЛЕКТРОНОВ В ЭТИХ ОБРАЗЦАХ

Д.А. Бакланов, И.Е. Внуков, В.С. Иванов, С.А. Лактионова,
А.В. Селищева, Р.А. Шатохин

НИУ «БелГУ», г. Белгород, РФ

Определены границы применимости метода оценки характерных размеров микроблоков в мозаичных кристаллах по степени дифракционного выхода тормозного излучения [1]. Учтено влияние процесса рентгеновского излучения на отражающую способность. Исследовано влияние двухмерности мозаичности кристалла на результаты измерений характерного угла мозаичности. Проанализирован вклад дифракции реальных фотонов в результаты измерений распределения степени линейной поляризации параметрического рентгеновского излучения в эксперименте [2]. Обсуждается возможный вклад несовершенства структуры кристалла в этом эксперименте.

1. Д.А. Бакланов и др. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2011, № 4, c. 5-12.

2. D. Pugachev et al. // NIM B. 2003, v. 201, p. 55-66.

 ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРОВ МИКРОБЛОКОВ НА ПРОЦЕСС КОГЕРЕНТНОГО РОЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОН-ПОЗИТРОННЫХ ПАР В МОЗАИЧНОМ КРИСТАЛЛЕ ФОТОНАМИ ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ

Д.А. Бакланов, И.Е. Внуков, В.С. Иванов, С.А. Лактионова,
А.В. Селищева, Р.А. Шатохин

НИУ «БелГУ», г. Белгород, РФ

В экспериментах [1, 2] по исследованию когерентного рождения электрон-позитронных пар в кристаллах пиролитического графита с размерами блоков ~1...5 мкм результаты измерений оказались на ~10 % меньше, чем это следует из теории когерентного рождения пар в совершенных кристаллах. Для проверки возможности проявления эффекта подавления когерентных электромагнитных процессов в мозаичных кристаллах, обусловленного конечностью размеров микроблоков в таких образцах при выполнении условия l_б < l_c ~ δ^-1, проведено моделирование процесса рождения пар в мозаичном кристалле с учетом и без учета конечности размеров блоков. Обсуждается вклад анализируемого эффекта в результаты измерений.

1. C. Berger et al. // Phys. Rev. Lett. 1970, v. 25, p.1366.

2. R.L. Eisele et al. // Nucl. Instr. and Meth. 1973, v. 113, p. 489.

ВЫВОД И КОЛЛИМАЦИЯ ЦИРКУЛИРУЮЩЕГО ПУЧКА
ПРОТОНОВ С ЭНЕРГИЕЙ 50 ГэВ КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИМИ ПЛОСКОСТЯМИ ИЗОГНУТОГО КРИСТАЛЛА

А.Г. Афонин¹,  В.Т. Баранов¹, М.К. Булгаков¹, И.С. Войнов¹,  В.Б. Ганенко², В.Н. Горлов¹, И.В. Иванова¹,  И.В. Кириллин², Д.М. Крылов¹,  А.Н. Луньков¹, В.А. Маишеев¹,  С.Ф. Решетников¹, Д.А. Савин¹,  Е.А. Сыщиков¹,  В.И. Терехов¹,  В.И. Трутень², Ю.А. Чесноков¹,  П.Н. Чирков¹,  Н.Ф. Шульга², И.А. Язынин¹

¹ГНЦ «Институт физики высоких энергий», г. Протвино, РФ;
²ННЦ “Харьковский физико-технический институт”, г. Харьков, Украина

В докладе представлены результаты исследования вывода пучка протонов с энергией 50 ГэВ из ускорителя У-70 ГНЦ ИФВЭ (г. Протвино, РФ) изогнутым кристаллом кремния толщиной 2 мм. До недавнего времени вывод (и коллимация) пучков протонов из ускорителей осуществлялись кристаллами при плоскостной ориентации (111) или (110), когда пучок двигался вдали от кристаллических осей. В данном эксперименте кристалл кремния был ориентирован таким образом, что пучок протонов входил в него вблизи оси <110>. Данная ориентация позволила наблюдать отклонение и вывод пучка протонов из ускорителя плоскостями (111), (110), (131), (121), (323), (313), обладающими различной величиной межплоскостного электростатического потенциала. Максимальная эффективность вывода пучка достигала ~80 % для плоскостей (111) и (110). Работа поддержана украинским (проект №Ф40.2/092) и российским (проект № 11-02-90415) фондами фундаментальных исследований.

Секция 10. Физические и экологические вопросы эксплуатации и модернизации ускорителей и ядерно-физических установок

Session 10. Physical and environmental aspects of operation and upgrading of accelerators and nuclear-physical installations

НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ ИЗОТОПНОГО СОСТАВА
ЯДЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

И.М. Прохорец, С.И. Прохорец, Е.В. Рудычев,
Д.В. Федорченко,  М.А. Хажмурадов

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

Рассмотрен один из методов неразрушающего контроля ядерных материалов. Метод основан на измерении спектров после прохождения через контролируемый образец резонансных нейтронов. Наличие выраженных резонансов в энергетической зависимости полного нейтронного сечения почти всех изотопов приводит к появлению провалов в спектрах нейтронов за исследованным объектом.  Положение этих провалов на энергетической оси однозначно характеризует изотоп, а степень их выраженности – его количество.  Таким образом, мы в этом методе имеем дело с нейтронной радиографией. По сравнению с анализом собственного гамма-излучения эта методика измеряет именно количество вещества, а не его радиоактивность. Поэтому эта методика находит применение для измерения содержания изотопов урана и плутония, а также актинидов и  продуктов деления в реакторе. Таким образом, хотя эта методика значительно сложнее по сравнению с активационным анализом, она при этом обладает несомненными преимуществами.

 ГАММА-ВИПРОМІНЮВАННЯ “СТАРИХ” ДЖЕРЕЛ
Np-237, Pu-239, Am-241, Cm-244, Cf-252

В.С. Бохінюк, В.І. Жаба, О.М. Парлаг, О.О. Парлаг, В.А. Пилипченко

Ужгородський національний університет, м. Ужгород

Виміряно спектри гамма-випромінювання тонких джерел Np-237, Pu-239, Am-241, Cm-244, Cf-252. Виміри проведено детектором Ge(Li) об’ємом 100 см³. Джерела виготовлені у 1981 році в РИАН СССР.

Проведено ідентифікацію деяких продуктів розпаду згаданих ізотопів.

 РАДИАЦИОННЫЙ РИСК ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ
МОЛИБДЕНА-99 НА УСКОРИТЕЛЕ ЭЛЕКТРОНОВ

А.Н. Довбня, М.А. Должек, Г.Д. Пугачев, О.А. Репихов, В.Л. Уваров

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Проведен расчет мощности эквивалентной дозы (МЭД), создаваемой на рабочих местах  радиоактивным источником ⁹⁹Мо + ^99mТс и сопутствующими радионуклидами, производимыми  на ускорителе электронов КУТ-30 при облучении молибдена как естественного изотопного состава, так и обогащенного до 99 % по изотопу ¹⁰⁰Мо.

Расчетные точки выбраны по уровню излучения  в наиболее критических местах при транспортировке контейнера с мишенью, в загрузочной камере и при проведении дальнейших операций в радиохимической лаборатории.

Определено оптимальное время выдержки необогащенной мишени после ее облучения на ускорителе.

При работе с источником 1 Ки по ⁹⁹Мо из необогащенного молибдена существующая защита радиохимического бокса из железа толщиной 15 см и свинца  толщиной 5 см для 1-го и 2-го сборников жидких радиоактивных отходов активностью 0,206 Ки по ⁹⁹Мо + ^99mТс с сопутствующими примесями соответствует правилам НРБ и ОСП.

При ежедневной работе в течение 7 часов с таким источником оператор получит годовую дозу 8,15 мЗв. Это соответствует радиационному риску 4,6·10^‑4, что не превышает уровня индивидуального риска (10^-3), принятого в международной практике.

ПАРАМЕТРИЗАЦІЯ ПРИРОДНОЇ АКТИВНОСТІ
ҐРУНТІВ ЗАПОВІДНИКІВ ЗАКАРПАТТЯ

В.Т. Маслюк¹ ,О.І. Симканич², С.М. Сухарев²

¹Інститут електронної фізики НАН України, м. Ужгород;
²Ужгородський національний університет, м. Ужгород

Проведено дані досліджень природної активності ґрунтів трьох заповідних територій: Національного природного парку «Зачарований край», пам’ятки природи загальнодержавного значення «Чорне багно», та «Ужанський» Національний природний парк.

Предметом дослідження були просторові та геоморфологічні особливості накопичення техногенних та природних радіонуклідів у ландшафтних зразках гірських районів.

Грунти для дослідження відбирались як на вершині хребта, так і вздовж схилу, пошарово (0...20, 20...50, >50см). Це дозволяє вивчити розподіл, та міграцію радіонуклідів у грунтових горизонтах на різних висотах.

Виміри абсолютної активності проб ґрунтів проводилися в низькофоновій лабораторії відділу фотоядерних процесів ІЕФ НАН України на гамма‑спектрометричному комплексі з коаксіальним напівпровідниковим Ge(Li)-детектором, ефективний об'єм якого – 100 см³. Маса зразка становила 1500...2000 г. В результаті проведених досліджень, встановлена специфіка геохімічних показників ділянок Карпат з мікроелементним складом. Показано відносну сталість активностей природних та штучних  ГАН-зразків грунтів, що свідчить про відсутність потужних джерел їх надходження. Досліджено роль просторових факторів гірських районів Карпат. Обговорюється можливість встановлення стандартів вмісту базових мікроелементів (через їх ГАН ) зразків гірських районів Карпат.

ОЦЕНКА ИНДИВИДУАЛЬНЫХ РАДИАЦИОННЫХ РИСКОВ
ПЕРСОНАЛА ННЦ ХФТИ

А.В. Мазилов, И.А. Стадник

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

По модели  UNSCEAR-94 Научного комитета ООН по действию атомной радиации рассчитаны индивидуальные радиационные риски работников, состоящих на индивидуальном дозиметрическом контроле в ННЦ ХФТИ. По значениям абсолютного индивидуального избыточного радиационного риска (ЕАR) и атрибутивного радиационного риска (АR) сформированы группы повышенного радиационного риска. В группу повышенного риска по ЕАR, рассчитанного на 2021 г. (с учетом 10-летнего латентного периода солидных раков и 2-летнего латентного периода лейкозов), попало 24 человека (7,3% всего персонала, состоящего на ИДК) со средним возрастом на 2011 г. 70 лет, средним стажем 47 лет и средней накопленной дозой 211,49 мЗв. Минимальный возраст в группе повышенного риска - 57 лет на 2011 г., минимальный стаж - 34 года, минимальная накопленная доза - 150,25 мЗв. В группу потенциального риска по АR, рассчитанного на 2021 г., попал 1 человек, имеющий стаж работы 47 лет и накопленную дозу 577,97 мЗв.

 АВТОМАТИЧЕСКОЕ ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДВУХПРОВОЛОЧНЫХ МИКРОКАНАТОВ ДЛЯ ПРОЕКТА  E-SAIL

 С.К. Киприч¹, Г. Сеппанен^2,3, Р. Курппа^2,4, Ю. Укконен²,
 Т. Раухала², П. Янхунен⁴, Э. Хегстром^2,3

¹Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ,
 г. Харьков, Украина;
²Отделение физики университета г. Хельсинки, Финляндия;
³Хельсинский институт физики университета г. Хельсинки, Финляндия;
⁴Финский метеорологический институт, г. Хельсинки, Финляндия;

Разработан автоматический процесс изготовления устойчивых  к микро-метеоритам микроканатов из двух алюминиевых проволок диаметром 25 и 50 мкм для проекта E-sail, что позволило изготовить микроканат длиной 110 м конструкции  “Heytether” с 6100 сварными соединениями. Конструкция “Heytether” представляет собой одну основную проволоку диаметром 50 мкм с приваренными к ней  петлями из дополнительной проволоки диаметром 25 мкм. Длина петли составляет 18 мм, высота петли – 3,0 мм. Прочность сварных соединений составляет (11,6 ± 0,8) г.

Модернизация специально разработанного управляемого с помощью компьютера устройства, именуемого “Tether Factory” (TF), управляющей программы, оптимизация конструкции инструмента для сварки, а также технологических режимов, последовательности и длительности выполнения единичных шагов процесса изготовления, позволили достичь скорости изготовления 5,4 м/ч.

Проведенные предварительные испытания по разматыванию микроканата с катушки с присоединенным грузом массой 1,2 г, имитирующие развертывание микроканата в космосе, показали возможность его равномерного развертывания без повреждений.

AUTOMATED 2-WIRE TETHER MANUFACTURING
FOR THE E-SAIL PROJECT

S.К. Kiprich¹, H. Seppanen^2,3, R. Kurppa^2,4, J. Ukkonen², T. Rauhala², 
P. Janhunen⁴, E. Haeggstrom^2,3

¹Institute of High Energy Physics and Nuclear Physics NSC KIPT, Kharkov, Ukraine; ²Department of Physics, University of Helsinki, Finland;
³Helsinki Institute of Physics, University of Helsinki, Finland;
 ⁴Finnish Meteorological Institute, Helsinki, Finland

An automated process for manufacturing 2-wire micrometeoroid-resistant tether using aluminum wires of 25 and 50 um diameter for the E-sail project has been developed and a 110 m long “Heytether” with 6100 bonds has been manufactured. The “Heytether” geometry features one 50 micron base wire and loops of one 25 um upper wire.  The loop length is 18 mm, whereas the loop height is 3.0 mm.  The pull strength of the loop bonds is (11.6±0.8) g.

Upgrading a custom-designed computer-controlled device called the "Tether Factory" (TF) and its software, optimizing the bonding tool design as well as technological parameters, sequence and duration of the individual steps of the manufacturing process allowed us to reach a tether production speed of 5.4 m/hour.

Preliminary tests of unreeling the tether anchored to a 1.2 g mass from a spool demonstrated smooth deployment without tether damage. This test emulated tether deployment in space.

ИНТЕГРАТОР ТОКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЗАРЯДА,
СНИМАЕМОГО С ГАУСС-КВАНТОМЕТРА,
ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ПОТОКОВ ТОРМОЗНЫХ γ–КВАНТОВ

А.Н. Водин¹, В.Т. Быков¹, Е.И. Лаврухин², С.Н. Олейник¹, Г.Э. Туллер¹

¹ННЦ “Харьковский физико-технический институт”;
²Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина

В экспериментах по измерению выходов фотоядерных реакций необходимо знать полную энергию тормозного излучения, прошедшего через исследуемую мишень. Эта задача была решена с помощью гаусс-квантометра.

Для измерения заряда, возникающего в квантометре при поглощении тормозного γ-излучения, разработана схема интегратора тока, аналогичная описанной в [1]. Схема построена на современной элементной базе с использованием в качестве интегратора операционного усилителя с низкими токами утечки (~ 1 пА). Интегратор работает по принципу уравновешивания образцового заряда [2] и вырабатывает один импульс на порцию снимаемого с квантометра заряда (~10^-8 Кл).

Проведена отладка интегратора в лабораторных условиях и на пучке тормозных γ-квантов на ускорителе электронов ЛУЭ-40 при энергиях электронов E_e  = 39...72 МэВ, в диапазоне значений интенсивности пучка электронов I_e = 2...5 мкА. Интегратор показал стабильность в работе и хорошую линейность преобразования в диапазоне входных токов 10^-8...10^-6 А.

1. А.Г. Нагорный // ПТЭ. 2002, № 1, c. 67-69.

2. Ε.А. Коломбет. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов. М.: Радио и связь. 1991.  299 c.

МЕТОДИКА ПОЛУЧЕНИЯ БЕЗМАСЛЯНОГО ВАКУУМА В ОБЪЕДИНЕННОЙ ВАКУУМНОЙ СИСТЕМЕ
УСКОРИТЕЛЬ-ИНЖЕКТОР – КАНАЛ ТРАНСПОРТИРОВКИ
НАКОПИТЕЛЯ “НЕСТОР”.

В.Н. Берeзка, А.Н. Гордиенко, В.Г. Гревцев, Р.Н. Дронов, А.Ю. Зелинский,
 И.И. Карнаухов, И.М. Карнаухов, В.П. Козин, Н.И. Мочешников,
 А.О. Мыцыков, Ф.А. Пеев

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Разработана и внедрена в эксплуатацию методика получения безмасляного вакуума в объединенной вакуумной системе ускоритель-инжектор ЛУЭ-60 – канал транспортировки накопителя “НЕСТОР”, позволяющая начинать откачку указанной выше системы безмасляными насосами с атмосферы до давления ~1×10^-7 торр. Это обеспечивает в обеих системах возможность включения магниторазрядных насосов при малых величинах пусковых токов. Экспериментально подтверждена правильность расчета дифференциальной системы откачки канала транспортировки, которая необходима для согласования рабочего давления в ускорителе-инжекторе (Р_ИНЖ = 5×10^-7 торр) с рабочим давленим в накопителе (Р_НАК = 5 × 10^-9 торр).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ,
ВЫДЕЛЯЮЩЕЙСЯ В ФОЛЬГЕ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ
ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА

С.П. Гоков, В.И. Касилов,  Л.А. Махненко, А.А. Хомич

Институт физики высоких энергий и ядерной физики ННЦ ХФТИ, г. Харьков

В ходе математического моделировании тепловых процессов во внутренних (вакуумно-разделительных) и выходных фольгах ускорительного комплекса возникает задача определения плотности тепловой энергии, выделяющейся в фольге при прохождении электронного пучка с заданным распределением по сечению плотности падающих частиц. Источником тепла в тонких (10...50 мкм) металлических фольгах, в основном, являются ионизационные потери в материале фольги. В данной работе проведен анализ существующих классических методов расчета ионизационных потерь и сравнение этих результатов с оценкой выделившейся в фольге тепловой энергии по поглощенной линейной дозе, выполненной методом Монте-Карло с помощью лицензионной программы Penelope 2001. В процессе математического описания теоретических положений и получения конечных результатов по расчету ионизационных потерь нами были уточнены некоторые численные коэффициенты в известных расчетных формулах.

НОВЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ МКРЗ И РАЗВИТИЕ СИСТЕМЫ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

А.В. Мазилов, Д.В. Кутний, В.Н. Ткаченко, И.А. Стадник, М.П. Затолока

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

В Публикации № 103 МКРЗ уменьшен коэффициент генетического риска для населения более чем в 6 раз и в 8 раз для профессиональных работников. Также почти на 20 % снижены коэффициенты ущерба стохастических эффектов для населения и профессионалов. Рекомендуемый МКРЗ дозовый интервал 20...100 мЗв/год для ситуаций с радиационными авариями в большей мере способствует эффективной защите населения, ориентируясь на гарантированное предотвращение детерминистских эффектов и превышение порога дозы облучения в области выявляемых стохастических эффектов. Также в новых рекомендациях предложен интервал 1...20 мЗв/год в качестве уровней для реализации мер защиты людей в послеаварийный период.

Учитывая рекомендации МКРЗ, в ННЦ ХФТИ при финансовой поддержке гранта НТЦУ № Р-449 разработано программное средство для автомати-зированного учета, контроля и анализа индивидуальных доз облучения персонала ННЦ ХФТИ. Полученные данные позволят управлять радиационными рисками путем планирования дозовой затраты персонала и проводить раннюю медицинскую диагностику заболеваний для лиц, входящих в группу повышенного риска.

НОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ
МАЛОЭМИТТАНСНЫХ НАКОПИТЕЛЕЙ

П.И. Гладких, А.Ю. Зелинский, А.О. Мыцыков, А.А. Щербаков

ННЦ “Харьковский физико-технический институт”

Уменьшение эмиттанса пучка заряженных частиц необходимо для улучшения основных характеристик (яркости и светимости) в современных источниках синхротронного излучения, затухательных кольцах и коллайдерах. В последнее время минимизации эмиттанса уделяется очень большое внимание как во вновь создаваемых установках, так и в реконструируемых. В докладе представлен обзор новых тенденций в вопросах получения малых эмиттансов в циклических установках: использование градиентных (как в поперечном, так и в продольном направлении – с изменяющимся радиусом поворота) поворотных магнитов, использование магнитов с разными углами поворотов в суперпериодах, а также оптимизация мультипольных составляющих магнитных полей для достижения сверхмалых эмиттансов. Обсуждается возможность использования перечисленных выше методов минимизации эмиттанса для будущих проектов.

Для заметок