Лаборатория нейтронной физики им. И.М. Франка

Отделение ядерной физики

руководитель — Е.В. Лычагин

Дата и время: среда, 20 декабря 2017 г., в 11:00

Место: Конференц-зал (3-й этаж), Лаборатория нейтронной физики им. И.М.Франка

Тема семинара: «Принципы создания интенсивного антинейтринного литиевого источника на основе нейтронной активации и образование трансуранов в экстремальных нейтронных потоках при взрывном нуклеосинтезе»

Докладчик: В.И. Ляшук (ИЯИ РАН)

Аннотация:

Обсуждаются: 1) основные требования и предлагаемые реализации для создания интенсивного источника электронных антинейтрино в МэВ-ом диапазоне и 2) процессы образования трансурановых изотопов в условиях искусственного взрывного нуклеосинтеза. Общим и необходимым условием для реализации рассматриваемых явлений является обеспечение высокой плотности нейтронных потоков. В основу создания интенсивного источника электронных антинейтрино положена реакция нейтронной активации изотопа ⁷Li с последующим β^— -распадом ⁸Li с испусканием жестких антинейтрино в МэВ-ом диапазоне с энергией до 13 МэВ. Создание такого литиевого источника требует обеспечения высокой изотопной чистоты, эффективным литийсодержащих материалов, проработки схем компановки для обеспечения высокого выхода изотопа ⁸Li. Для нейтронной активации рассмотрены и рассчитаны варианты для двух основных типов нейтронных источников — ядерного реактора и ускорительной схемы с нейтронно-производящей мишенью.
Показана и подтверждена расчетами возможность принципиального снижения ошибок регистрации (в два раза и более), обусловленных неопределенностями реакторного антинейтринного спектра. Для решения проблемы ошибок реакторного антинейтринного спектра предлагается схема источника с регулируемым спектром. Предлагается схема компактного антинейтринного литиевого источника (с линейными размерами 1.3-1.4 м в ускорительном варианте, что важно для короткобазового осцилляционного эксперимента, а также позволит сократить массу высокочистого изотопа ⁷Li до 120-130 кг.
Рассмотрены процессы образования трансурановых изотопов в условиях искусственного взрывного нуклеосинтеза. Для описания выходов трансурановых элементов предложена адиабатическая модель, учитывающая динамику кратковременного процесса ~10^-6 c. Сравниваются результаты моделирования с данными экспериментов и проявление нечетно-четного эффекта. Дальнейшее развитие осуществлено в двух-групповой динамической модели с учетом спектра нейтронов. С учетом особенностей искусственного процесса предложена бинарная модель и рассмотрена возможность увеличения выходов трансуранов при введении затравочных стартовых добавок.