ИСТИНА

Исследование ядерных реакций с тяжелыми и легкими ионами, разработка циклотронных радиофармацевтических препаратов

В рамках развиваемого теоретического подхода для описания процессов столкновения тяжелых ионов проанализированы экспериментальные данные по дважды дифференциальным сечениям вторичных заряженных частиц, испускаемых в реакциях с налетающими ядрами 16O и 19F. Акцент делается на моделировании неравновесных процессов стадии слияния ядер. Особое внимание уделяется описанию угловых распределений вторичных частиц в рамках модели экситонов. Проанализированы эффекты, обусловленные возможной кластерной структурой ядра снаряда, которая возбуждается в процессе ядро – ядерных столкновений. Выполнены предсказательные оценки выхода вторичных альфа – частиц в реакциях с кислородом для различных вероятностей возбуждения альфа – кластера в ядре 16O. Развиваются методы динамического моделирования процесса столкновения тяжелых ядер, учитывающие их деформацию и взаимную ориентацию сталкивающихся ядер. Развиваемые методы позволяют рассчитывать начальные распределения по энергии возбуждения, деформации и компонентам углового момента образующейся в столкновениях с образованием диядерной системы. В рамках совместных с ОИЯИ ЛЯР исследований корреляционных явлений в реакциях срыва и кулоновского распада нейтрон - и протон - избыточных ядер изучался кулоновский распад ядер 6Be, 6He и 17Ne. Была предложена теоретическая модель для расчетов сечений и дважды-дифференциальных (по энергии и углу) спектров продуктов реакции распада 3-кластерных ядер, возбуждаемых в Кулоновском взаимодействии с ядром-мишенью, основанная на модели Бертулани и Баура, эйконального приближения Глауберовской модели. С помощью этой модели исследовалась роль так называемой «мягкой дипольной моды» кулоновского возбуждения этих ядер. Реакция кулоновского возбуждения 17Ne с последующим распадом с испусканием двух протонов интересна также с точки зрения астрофизики. В связи с этим были получена теоретическая оценка астрофизической скорости слияния 15O с двумя протонами с учетом 3-частичной структуры 17Ne. Было показано, что хотя позиция резонанса в p-волновом состоянии 17Ne определяет положение пика мягкой дипольной моды, при низких энергиях, соответствующих температурам звездной среды до 0.2 гигакельвина, сечение слияния не зависит от резонанса в p-волновом состоянии 17Ne. Вместе с тем, учет 3-частичной структуры 17Ne приводит к заметному увеличению оцениваемого сечения слияния 15O с двумя протонами. Создан макет по определению источника нейтронного излучения с низкой активностью и проведено экспериментальное исследование его характеристик. Измерены спектры рентгеновского излучения при воздействии фемтосекундного лазера на вещество. Исследована эволюция протонных одночастичных энергий изотопических цепочек ядер Са, Ti, Cr, Fe, Ni с числом нейтронов от 20 до 50. Оценены вероятности заполнения одночастичных орбит ядер с 20 ≤ Z ≤ 50 и 20 ≤ N ≤ 82 вблизи энергии Ферми. Полученные результаты важны для планирования возможных экспериментов с пучками радиоактивных ядер. Совместно с сотрудниками Филиппс-Университета, г. Марбург, (Германия) проведены теоретические и экспериментальные исследования движения нанокластеров, состоящих из углеродных атомов (фуллеренов) вдоль органических молекул, содержащих подструктуры периодически расположенных двухатомных связей (СnH2n). Показано, что процесс диссоциации скользящего нанокластера происходит под действием пикосекундного импульса фотонов высокой интенсивности, излучаемого ИК-антеннами органических молекул в результате релаксации в них коллективных колебательных возбуждений. В рамках предложенной модели проведён анализ результатов выполненных нами экспериментов по изучению процесса пикосекундного распада (кулоновского взрыва) ионов С60+ при их скольжении со скоростью 10км/сек вдоль рассматриваемых органических молекул. Эти нанокластеры могут использоваться в методах анализа и диагностики в биохимии и медицине.