Измерение энергетического спектра короткоимпульсных источников нейтронов на основе фотоядерных реакций

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты экспериментального исследования энергетического спектра нейтронов, генерируемых в фотоядерной реакции Pb(γ, n) с использованием короткоимпульсного лазерноплазменного источника электронов (1 ТВт, 10 Гц). Электронный пучок, ускоренный в струе азота, направлялся на свинцовый конвертер, где генерировалось тормозное γ-излучение, инициирующее реакцию фоторасщепления. Для измерения спектра нейтронов впервые применен времяпролетный метод в режиме счета нейтронов с использованием сцинтилляционного детектора на основе кристалла стильбена. Полученный спектр демонстрирует экспоненциальное распределение с характерной “температурой” ∼ 2 МэВ и максимальной энергией ∼ 8 МэВ. Разработанный метод имеет большие перспективы для исследований сечений фотоядерных реакций вблизи порога с использованием компактных лазерных систем или проектируемых источников γ-излучения на основе обратного комптоновского эффекта.

Об авторах

С. А Шуляпов

МГУ имени М. В. Ломоносова

Москва, Россия

Е. М Стародубцева

МГУ имени М. В. Ломоносова

Email: starodubtceva.em19@physics.msu.ru
Москва, Россия

И. Н Цымбалов

МГУ имени М. В. Ломоносова; Институт ядерных исследований РАН

Москва, Россия

А. Ю Заворотный

МГУ имени М. В. Ломоносова

Москва, Россия

М. А Бакулев

МГУ имени М. В. Ломоносова; Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына, МГУ имени М. В. Ломоносова

Москва, Россия

А. С Чепурнов

МГУ имени М. В. Ломоносова; Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына, МГУ имени М. В. Ломоносова

Москва, Россия

А. А Кузнецов

МГУ имени М. В. Ломоносова; Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына, МГУ имени М. В. Ломоносова

Москва, Россия

А. Б Савельев

МГУ имени М. В. Ломоносова; Физический институт имени П. Н. Лебедева РАН

Москва, Россия

Список литературы

  1. В. Г. Недорезов, С. Г. Рыкованов, А. Б. Савельев, Успехи физических наук 19(12), 1281 (2021).
  2. Л. В. Григоренко, Н. В. Антоненко, И. А. Артюков и др., ФИЗМАТ 1(3–4), 123 (2023).
  3. Б. С. Ишханов, И. М. Капитонов, Гигантский дипольный резонанс атомных ядер, НИИЯФ МГУ, М. (2008).
  4. A. H. Gaoa, W. Tornowa, Y. K. Wua, M. Gaid, and R. Miskimene, Progress in Particle and Nuclear Physics 62, 257303 (2009).
  5. V. S. Belyaev, B. V. Zagreev, A. Yu. Kedrov, A. V. Lobanov, A. P. Matafonov, V. V. Bolshakov, A. B. Savel’ev, I. M. Mordvintsev, I. N. Tsymbalov, S. A. Shulyapov, S. A. Pikuz, I. Yu. Skobelev, E. D. Filippov, A. Ya. Faenov, and V. P. Krainov, Physics of Atomic Nuclei 79, 648 (2016).
  6. A. Zilges, D. L. Balabanski, J. Isaak, and N. Pietralla, Progress in Particle and Nuclear Physics 122, 103903 (2022).
  7. K. Y. Hara, H. Harada, F. Kitatani, S. Goko, S. Y. Hohara, T. Kaihori, A. Makinaga, H. Utsunomiya, H. Toyokawa, and K. Yamada, Journal of Nuclear Science and Technology 44(7), 938 (2007).
  8. T. Shizuma, H. Utsunomiya, P. Mohr, T. Hayakawa, S. Goko, A. Makinaga, H. Akimune, T. Yamagata, M. Ohta, H. Ohgaki, and Y. W. Lui, Physical Review C – Nuclear Physics 72(2), 025808 (2005).
  9. R. Hajima, Physics Procedia 84, 35 (2016).
  10. A. J. Gonsalves, K. Nakamura, J. Daniels, C. Benedetti, C. Pieronek, T. C. H. De Raadt, S. Steinke, J. H. Bin, S. S. Bulanov, J. van Tilborg, and C. G. R. Geddes, Phys. Rev. Lett. 122(8), 084801 (2019).
  11. C. Aniculaesei, T. Ha, S. Yoffe, L. Labun, S. Milton, E. McCary M. M. Spinks, H. J. Quevedo, O. Z. Labun, R. Sain, and A. Hannasch, Matter and Radiation at Extremes 9(1), 014001 (2024).
  12. A. Macchi, M. Borghesi, and M. Passoni, Rev. Mod. Phys. 85(2), 751 (2013).
  13. A. Yogo, Z. Lan, Y. Arikawa, Y. Abe, S. R. Mirfayzi, T. Wei, T. Mori, D. Golovin, T. Hayakawa N. Iwata, and S. Fujioka, Phys. Rev. X 13(1), 011011 (2023).
  14. A. Kleinschmidt, V. Bagnoud, O. Deppert, A. Favalli, S. Frydrych, J. Hornung, D. Jahn, G. Schaumann, A. Tebartz, F. Wagner, and G. Wurden, Phys. Plasmas 25(5), 053101 (2018).
  15. M. Zimmer, S. Scheuren, A. Kleinschmidt, N. Mitura, A. Tebartz, G. Schaumann, T. Abel, T. Ebert, M. Hesse, ¸S. Zahter, and S. C. Vogel, Nat. Commun. 13(1), 1173 (2022).
  16. A. Alejo, A. G. Krygier, H. Ahmed, J. T. Morrison, R. J. Clarke, J. Fuchs, A. Green, J. S. Green, D. Jung, A. Kleinschmidt, and Z. Najmudin, Plasma Phys. Control. Fusion 59(6), 064004 (2017).
  17. I. Pomerantz, E. Mccary, A. R. Meadows, A. Arefiev, A. C. Bernstein, C. Chester, J. Cortez, M. E. Donovan, G. Dyer, E. W. Gaul, and D. Hamilton, Phys. Rev. Lett. 113(18), 184801 (2014).
  18. M. M. G¨unther, O. N. Rosmej, P. Tavana, M. Gyrdymov, A. Skobliakov, A. Kantsyrev, S. Zahter, N. G. Borisenko, A. Pukhov, and N. E. Andreev, Nat. Commun. 13(1), 70 (2022).
  19. J. Feng, C. Fu, Y. Li, X. Zhang, J. Wang, D. Li, C. Zhu, J. Tan, M. Mirzaie, Z. Zhang, and L. Chen, High Energy Density Physics 36, 100753 (2020).
  20. Y. Li, J. Feng, W. Wang, J. Tan, X. Ge, F. Liu, W. Yan, G. Zhang, C. Fu, and L. Chen, High Power Laser Science and Engineering 10, e33 (2022).
  21. Y. Arikawa, A. Morace, Y. Abe, N. Iwata, Y. Sentoku, A. Yogo, K. Matsuo, M. Nakai H. Nagatomo, K. Mima, and H. Nishimura, Physical Review Research 5(1), 1013062 (2023).
  22. I. N. Tsymbalov, R. V. Volkov, N. V. Eremin, K. A. Ivanov, V. G. Nedorezov, A. A. Paskhalov, A. L. Polonskij, A. B. Savel’ev, N. M. Sobolevskij, A. A. Turinge, and A. Shulyapov, Physics of Atomic Nuclei 30, 397 (2017).
  23. T. Mori, A. Yogo, T. Hayakawa, S. R. Mirfayzi, Z. Lan, Y. Abe, Y. Arikawa, D. Golovin, T. Wei, Y. Honoki, M. Nakai, K. Mima, H. Nishimura, S. Fujioka, and R. Kodama, Phys. Rev. C 104(1), 015808 (2021).
  24. A. J. Goers, G. A. Hine, L. Feder, B. Miao, F. Salehi, J. K. Wahlstrand, and H. M. Milchberg, Phys. Rev. Lett. 115(19), 194802 (2015).
  25. I. Tsymbalov, D. Gorlova, S. Shulyapov, V. Prokudin, A. Zavorotny, K. Ivanov, R. Volkov, V. Bychenkov, V. Nedorezov, A. Paskhalov, N. Eremin, and A. Savel’ev, Plasma Phys. Control. Fusion 61(7), 075016 (2019).
  26. I. Tsymbalov, D. Gorlova, K. Ivanov, E. Starodubtseva, R. Volkov, I. Tsygvintsev, Yu. Kochetkov, Ph. Korneev, A. Polonski, and A. Savel’ev, Phys. Rev. Lett. 134(2), 025101 (2025).
  27. F. Salehi, M. Le, L. Railing, M. Kolesik, and H. M. Milchberg, Phys. Rev. X 11(2), 021055 (2021).
  28. S. Meigo, F. Maekawa, H. Nakashima, and T. Ino, Journal of Nuclear Science and Technology 37(sup1), 789 (2000).
  29. S. R. Mirfayzi, S. Kar, H. Ahmed et al. (Collaboration), Rev. Sci. Instrum. 86(7), 073308 (2015).
  30. N. Izumi, Y. Sentoku, H. Habara, K. Takahashi, F. Ohtani, T. Sonomoto, R. Kodama, T. Norimatsu, H. Fujita, Y. Kitagawa, Y. Kitagawa, K. Mima, K. A. Tanaka, and T. Yamanaka, Phys. Rev. E 65(3), 036413 (2002).
  31. Д. А. Горлова, А. Ю. Заворотный, И. Н. Цымбалов, К. А. Иванов, С. А. Шуляпов, Р. В. Волков, А. Б. Савельев, Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования 8, 22 (2023).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».