Ажибеков Айдос Казбекович

Экспериментальные и теоретические исследования механизмов реакций нуклонных передач для синтеза новых неизученных нейтронно-избыточных тяжелых и сверхтяжелых ядер.

Задачи

Подготовительные работы и определение оптимальных условий проведения эксперимента: ионно-оптические настройки сепаратора, подбор оптимальной энергии пучка налетающих ионов, подготовка калибровочных реакций с мишенями 162Dy, 174Yb, 198Pt, подготовка детектирующей системы GABRIELA для регистрации продуктов реакций.

Проведение экспериментов по изучению реакций нуклонных передач с использованием тяжелых высокоинтенсивных пучков ионов 48Ca, 50Ti, 54Cr, 26Mg и тяжелых ядер-мишеней 197Au, 208Pb, 232Th, 238U. Для разделения продуктов реакции нуклонных передач будет использоваться кинематический сепаратор SHELS. Сепаратор SHELS включает в себя вращающуюся мишень, облучаемую пучком ускоренных ионов, выводимых ускорителем У-400 (ЛЯР ОИЯИ, Дубна, Россия).

Теоретические исследования свойств низколежащих коллективных состояний и приведенных вероятностей переходов между ними для тяжелых ядер на основе геометрической коллективной квадрупольной модели. Расчет и исследование коллективных потенциалов ядер. Изучение влияния неаксиальной деформации на описание свойств низколежащих коллективных состояний тяжелых ядер. Расчет волновых функций коллективных состояний в зависимости от параметров деформации. Применение кластерной модели к описанию низколежащих состояний отрицательной четности в тяжелых ядрах. Исследование вращательных полос молекулярного типа (состояния с разной четностью чередуются). Анализ приведенных вероятностей переходов в этих полосах в зависимости от углового момента. Расчет критических угловых моментов, при которых происходит фазовый переход от октупольных вибраций к стабильной октупольной деформации. Анализ мягкости тяжелых ядер относительно зеркально-асимметричной деформации.

Теоретические исследования экспериментальных данных по реакциям нуклонных передач и слиянию с тяжелыми ядрами в рамках нестационарного подхода, основанного на численном решении нестационарного уравнения Шредингера. Описание эволюции волновой функции внешних нуклонов ядра, чтобы исследовать динамику ядерных реакций. Определение механизмов реакций нуклонных передач и слияния с тяжелыми ядрами.

В рамках метода связанных каналов рассчитать волновые функции каналов реакций. Вывести сечения для каналов слияния. Получить потенциалы взаимодействия в рамках метода двойного фолдинга, при этом использовать микроскопические или модельно-зависимые функции распределения плотности ядерного вещества. Исследовать вклад нуклонных передач в сечение слияния в зависимости от энергий, начиная с подбарьерных. Определить значения мультипольных деформаций и дать сравнения со значениями, полученных из других источников.

Ожидаемые результаты

В результате выполнения поставленных в рамках проекта задач будут получены новые экспериментальные данные по реакциям с тяжелыми ядрами, будут проведены теоретические исследования механизма и динамики ядерных реакций нуклонных передач с тяжелыми ядрами, будут получены новые теоретические и экспериментальные результаты по структуре этих ядер и ее влиянию на механизмы ядерных реакций. Результаты работы будут весьма полезны для более глубокого понимания механизмов ядерных реакций слияния и нуклонных передач с тяжелыми ядрами.

1) По итогам реализации научного проекта будут опубликованы:

- не менее 2 (двух) статей и (или) обзоров в рецензируемых научных изданиях по научному направлению проекта, индексируемых в Science Citation Index Expanded и входящих в 1 (первый), 2 (второй) либо 3 (третий) квартиль по импакт-фактору в базе Web of Science;

- не менее 1 (одной) статьи или обзора в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКСНВО.

- либо не менее 1 (одной) статьи или обзора в рецензируемом научном издании, индексируемом в Science Citation Index Expanded и входящем в 1 (первый) квартиль по импакт-фактору в базе Web of Science.

2) Опубликование монографии не планируется;

3) Получение патентов не планируется;

4) Разработка научно-технической, конструкторской документации не планируется;

5) Распространение результатов работ среди потенциальных пользователей, сообщества ученых и широкой общественности;

6) Будут получены новые экспериментальные данные по реакциям с тяжелыми ядрами, проведены теоретические исследования механизма и динамики ядерных реакций нуклонных передач с тяжелыми ядрами, будут получены новые теоретические и экспериментальные результаты по структуре этих ядер и ее влиянию на механизмы ядерных реакций.

6.1) Область применения: экспериментальная и теоретическая ядерная физика. Целевые потребители: исследовательские группы, работающие в области экспериментальной и теоретической ядерной физики; докторанты, магистранты, обучающиеся по специальностям: Ядерная физика, Теоретическая физика, Техническая физика; мировое научное сообщество экспериментальной и теоретической ядерной физики.

6.2) Влияние ожидаемых результатов… Результаты исследования позволят более детально проводить анализ результатов экспериментальных исследований по реакциям с тяжелыми ядрами, по структуре этих ядер и ее влиянию на механизмы ядерных реакций.

6.3) Применимость и (или) возможность коммерциализации полученных научных результатов… Результаты составляют основу описательных методов для структуры ядер. Коммерциализация не предусмотрена.

6.4) Социальный, экономический, экологический, научно-технический, мультипликативный и (или) иной эффект результатов проекта с обоснованием.

Социальный эффект от выполнения проекта – обучение магистрантов и докторантов научной работе с методами теоретического анализа в Ядерной физике и физике высоких энергий.

Президент Республики Казахстан Касым-Жомарт Токаев 8 февраля 2022 года в своем выступлении на расширенном заседании правительства заявил что Казахстану необходима атомная энергетика. Экспериментальные и теоретические исследования фундаментальных процессов и механизмов, происходящих в ходе ядерных реакций, являются неотъемлемой частью развития атомной энергетики. Поэтому, результаты, полученные по итогам реализации проекта, внесут весомый вклад в развитие науки Казахстана в целом, и атомной энергетики в частности.

6.5) Развитие теоретических методов, применяемых в ходе реализации проекта, является востребованным и актуальным вопросом современной ядерной физики. Результаты работы будут весьма полезны для более глубокого понимания механизмов ядерных реакций слияния и нуклонных передач с тяжелыми ядрами.

Период реализации

2023 –2025

Результаты исследований

В соответствии с пунктом 7 «Требования к ожидаемым результатам по итогам реализации научных и (или) научно-технических проектов» конкурсной документации на грантовое финансирование молодых ученых по научным и (или) научно-техническим  проектам на 2023-2025 годы, утвержденной приказом Председателя Комитета науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан от «10» октября 2022 года № 157-нж получены следующие результаты:

1) Публикация в журналах, включенных в базы данных Scopus и Web of Science (подчеркнутые фамилии – члены исследовательской группы проекта, в статьях 11 из 13 участников проекта являются со-автором, первым автором либо корреспондирующим автором):

1. A. K. Azhibekov, S. M. Lukyanov, A. V. Shakhov, Yu. E. Penionzhkevich, M. A. Naumenko, H. M. Devaraja, E. K. Almanbetova, B. A. Urazbekov, A. Yu. Bodrov, E. V. Mardyban, A. Bahini and K. Mendibayev, «Neutron transfer in the ⁴⁸Ca + ¹⁹⁷Au reaction»,

European Physical Journal A. – 2023. – Vol. 59. – Art. 278. (на английском языке)

DOI: 10.1140/epja/s10050-023-01192-4

European Physical Journal A – входит во 2 (второй) квартиль в базе Web of Science (Physics, Nuclear) и имеет процентиль в базе Scopus не менее 75 (Physics, Nuclear)

2. E.V. Mardyban, A. Rahmatinejad, A.K. Azhibekov, K. Mendibayev, T.M. Shneidman, D.F. Bayramov, «Angular momentum dependence of α-decay spectroscopic factors in actinide mass region»,

Communications in Theoretical Physics. – 2025. – Vol. 78. – Art. 035301. (на английском языке)

DOI: 10.1088/1572-9494/ae1200

Communications in Theoretical Physics – входит во 2 (второй) квартиль в базе Web of Science (Physics, Nuclear) и имеет процентиль в базе Scopus не менее 77 (Physics, Nuclear)

3. H.M. Devaraja, A.V. Yeremin, M.L. Chelnokov, V.I. Chepigin, S. Heinz, A.V. Isaev, I.N. Izosimov, Sh.A. Kalandarov, A.V. Karpov, D.E. Katrasev, A.A. Kuznetsova, O.N. Malyshev, R.S. Mukhin, A.G. Popeko, Yu.A. Popov, V.V. Saiko, B. Sailaubekov, E.A. Sokol, A.I. Svirikhin, M.S. Tezekbayeva, U.A. Abitayeva, E.K. Almanbetova, A.A. Almas, A.K. Azhibekov, M.A. Bychkov, O. Dorvaux, B. Gall, K. Hauschild, K. Kessaci, A. Lopez-Martens, E.V. Mardyban, K. Mendibayev, Zh.Ye. Nakypbek, B.A. Urazbekov, «Systematic studies to produce heavy above-target nuclides in multinucleon transfer reactions»,

Physics Letters B. – 2025. – Vol. 862. – Article 139353. (на английском языке)

DOI: 10.1016/j.physletb.2025.139353

Physics Letters B – входит в 1 (первый) квартиль в базе Web of Science (Physics, Nuclear) и имеет процентиль в базе Scopus не менее 92 (Physics, Nuclear)

4. H. M. Devaraja, A. I. Svirikhin, S. Heinz, A. V. Isaev, I. N. Izosimov, A. A. Kuznetsova, O. N. Malyshev, Yu.A. Popov, B. Sailaubekov, M. S. Tezekbayeva, U. A. Abitayeva, E. K. Almanbetova, A. K. Azhibekov, K. Mendibayev, «In-flight Separation of Heavy Multinucleon Transfer Products using the kinematic separator SHELS»,

Brazilian Journal of Physics. – 2026. – Vol. 56. – Article 70. (на английском языке)

DOI: 10.1007/s13538-025-01999-0

Brazilian Journal of Physics – входит во 2 (второй) квартиль в базе Web of Science (Physics, Multidisciplinary) и имеет процентиль в базе Scopus не менее 53 (General Physics and Astronomy)

2) Ғылым және жоғары білім саласындағы сапаны қамтамасыз ету комитеті тізбесіндегі мақалалар:

1. Б.С. Сайлаубеков, А.И. Свирихин, М.С. Тезекбаева, Х.М. Девараджа, А.Қ. Әжібеков, А.В. Исаев, Р.С. Мухин, Ю.А. Попов, «Көп нуклондық берілу реакцияларын зерттеу үшін SHELS кинематикалық сепараторын және GABRIELA детекторлық жүйесін пайдалану»,

Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің хабаршысы. Физика. Астрономия сериясы. – 2025. – Том 151. – Номер 2. – 158-176 б. (на казахском языке)

DOI: 10.32523/2616-6836-2025-151-2-158-176.