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