Flerov Laboratory of Nuclear Reactions

Date and Time: Friday, 12 November 2021, at 11:00 AM

Venue: Conference Hall, Flerov Laboratory of Nuclear Reactions, online on Webex

Online seminar on Webex

1. Seminar topic: “Scientific and methodological support of ACCULINNA-2 experiment”

   Speaker: S. G. Belogurov

   Abstract:
   
   Установка АКУЛИНА-2 при ускорителе У-400М – это фрагмент-сепаратор c большим аксептансом и хорошими ионно-оптическим свойствами, позволяющий получать пучки вторичных ионов с Z = 1÷16, энергией Е=5÷45 АМэВ и интенсивностью ≲ 10⁶ 1/c с надежной идентификацией и измерением места попадания налетающих на физическую мишень ионов. Для раскрытия научного потенциала установки необходимо совершенствовать детекторные системы и методы сбора и обработки данных. В докладе обсуждаются направления ведущихся и перспективных научно-методических работ. В частности, расширение парка детекторов; разработка и внедрение ПО для конфигурирования электроники MESYTEC и CAEN через XML файл, распаковки потока сырых данных и построения дерева для использования в основанных на root-пакетах (AccDaq), а также для моделирования экспериментов и анализа данных (ExpertRoot); модернизация систем считывания и сбора данных; совершенствование методики калибровки и мониторинга детекторов как с использованием р/а источников, так и на пучке. Также будут затронуты вопросы международного сотрудничества, работы по расчету радиационной обстановки на различных установках и обсуждены планы на ближайшие годы.

2. Seminar topic: “ACCULINNA-2 fragment-separator studies of hydrogen isotopes”

   Speaker: I. A. Muzalevskii

   Abstract:
   
   Исследование тяжелых изотопов водорода ^6,7H, легчайшего химического элемента, вызывает большой интерес в современной ядерной физике. Эти экзотически ядерные системы имеют наибольшую асимметрию массы к заряду, что делает их уникальными. Главной целью данной работы было изучение низкоэнергетических состояний таких нестабильных систем, и, в частности, поиск их основного состояния. В такой задаче, наиболее эффективным методом является использование реакций прямой передачи, которые являются доминирующими при низких энергиях пучка. В экспериментах [1-3], системы ^6,7H исследовались в реакциях ²H-⁴He и ²H-³He на установке ACCULINNA-2 [4]. Для измерений, использовался интенсивный пучок ⁸He (~10⁶ частиц в секунду) с энергией 26 МэВ на нуклон, взаимодействующий с криогенной дейтериевой мишенью. Изучаемые системы, образующиеся в реакциях ²H(⁸He,⁴He)⁶H и ²H(⁸He,³He)⁷Н характеризуются крайне коротким временем жизни, что не позволяет им покинуть объем мишени. Регистрация ядер отдачи ^3,4He с высоким энергетическим и угловым разрешением позволило восстановить состояние изучаемых систем в точке взаимодействия методом недостающей массы [5]. Основное состояние 1/2+ при 2,2 (5) МэВ ⁷H и (возможно) дублет (5/2+, 3/2+) первых возбужденных состояний, расположенный в диапазоне энергий 5,5-7,5 МэВ, были обнаружены впервые [2,3]. По сравнению с предыдущими работами, эксперимент [1,2] отличался надежной идентификацией канала реакции, а также высоким энергетическим и угловым разрешением измерения тритона и ядер отдачи. Полученные результаты являются важнейшим вкладом в решение проблемы поиска основного состояния ⁷H, существовавшую более 40 лет. Изучение ⁶H [3] было параллельной задачей при исследованиях ⁷H [2]. Несмотря на достаточно большой фон альфа-частиц, была достигнута рекордная статистика заселения низких энергий возбуждения. В совокупности с высоким энергетическим разрешением восстановленного спектра недостающей массы ⁶H, это позволило обнаружить первое возбужденное состояние при энергии 6,8 МэВ над порогом распада ³H+3n. Кроме того, были получены доказательства существования основного состояния при энергии 4,5 МэВ. В совокупности, полученные данные по низкоэнергетическим спектрам систем ⁶H и ⁷H проливают свет на структуру этих экзотических ядер и механизмы распада их основного и возбужденных состояний.
   
   Sources:
   
   [1] A. A. Bezbakh et al., Phys. Rev. Lett. 124 (2020) 022502.
   [2] I. A. Muzalevskii et al., Phys. Rev. C 103 (2021) 044313.
   [3] E. Yu. Nikolskii et al., submitted to Phys. Lett. B (2021) [arXiv: 2105.04435].
   [4] A. S. Fomichev, L. V. Grigorenko, S. A. Krupko, S. V. Stepantsov , G. M. Ter-Akopian, The EPJ A 54 (2018) 97.
   [5] I. A. Muzalevskii et al., Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics 84, 500 (2020).