Исследования в области ядерной физики, физики частиц, астрофизики, атомной и молекулярной физики, физики конденсированного состояния, материаловедения (итоговый, 2022 год)

В международном мегаэксперименте АЛИСА на Большом адронном коллайдере (БАК) в ЦЕРН выполнены работы по подготовке к следующему длительному сеансу измерений (2022-2025 гг.) фотонного спектрометра ФОС. На установке AЛИСА осуществлялся набор физических данных с p-p столкновениями при энергиях 0.9 и 13.6 ТэВ и Pb-Pb столкновениями с энергией 5.36 ТэВ. В международном мегаэксперименте ФЕНИКС в БНЛ был проведен анализ данных по реакциям p+Au, d+Au, и 3He+Au при √sNN=200GeV. Были получены веские доказательства образования небольших дроплетов кварк-глюонной плазмы в p/d/3He + Au столкновениях на Релятивистском коллайдере тяжелых ионов (РИК) и в p + p/Pb столкновениях на БАК. При энергиях 3He 50.5 и 60 МэВ исследована реакция 13C(3He, α)12C с переходами в основное и в ряд возбужденных состояний ядра 12C вплоть до энергии возбуждения около 20 МэВ. Экспериментально изучено протонное гало в ядре 17Ne в институте GSI (Дармштадт, Германия) на экспериментальной установке коллаборации R3B. Представлены законченные результаты исследований реакции 12C(10B,9Be)13N при энергии пучка 10В 41.3 МэВ. В рамках трехжидкостной модели выполнены расчёты поляризации лямбда-гиперонов, образующихся в столкновениях ядер Au+Au при энергиях от 2,4 до 7,7 ГэВ, и установлена высокая чувствительность результатов к особенностям уравнения состояния плотного и нагретого ядерного вещества. Развит подход для описания энергий и вероятностей возбуждения пигми- и гигантских мультипольных резонансов во взаимодействии атомных ядер с жёстким гамма-излучением с использованием модели структуры ядер, учитывающей сложные конфигурации. Проведены измерения временных характеристик кумулятивных спектров β-частиц 235U и 239Pu в зависимости от продолжительности облучения мишеней этих изотопов. Предложены два метода исследований с использованием меченых нейтронов. Первый метод – измерение сечения неупругого рассеяния нейтронов 14МэВ с прямым заселением разрешенных уровней ядра-мишени; второй – обнаружение вложений (в основном взрывчатых веществ) в различных объектах. Получена экспериментально и проанализирована сложная структура РФЭС спектров валентных и остовных электронов монокристаллической пленки ТhО2 от 0 до -1320 эВ. На основе результатов полностью релятивистского расчета электронного строения РаO2 определена плотность состояний валентных электронов и рассчитан теоретический спектр РФЭС этих электронов в диапазоне энергий связи от 0 до ~50 эВ. Предложен детектор нового типа, с использованием стабильного и широко распространенного в природе изотопа 127I, для применения в экспериментах по регистрации солнечных нейтрино. Проведено исследование резонансной структуры зарядово-обменных силовых функций изотопов 98,100Mo. Рассмотрен высокопоточный источник электронных антинейтрино на основе изотопа Li-8. Исследована возможность выделения промежуточных по массе компонентов отработавшего ядерного топлива в прямоточной плазменной центрифуге. Рассмотрена динамика неизотермической плазмы, вращающейся вблизи твердых диэлектрических поверхностей. Предложено устройство для разделения стабильных изотопов в плазме методом ионно-циклотронного резонанса. Проведен анализ перспектив и возможностей применения линейных ускорителей электронов в крупнотоннажных производствах материалов из природного сырья, отмечено, что их реализация обеспечит снижение энергозатрат и вредных выбросов в окружающую среду. Исследованы диссипативные солитоны в средах с линейной и нелинейной дисперсией. Представлен новый алгоритм быстрого расчета электро-магнитного поля в дальней зоне на основе расщепления сферических координат, что существенно уменьшило время расчета преобразования ближнего поля в дальнее. Выполнено теоретическое рассмотрение нового варианта рентгеновского дифракционного интерферометра в монокристалле. Исследовано радиационное повреждение графена, облученного ионами Cu2+ с энергией 8 МэВ при флюенсах от 1015 ион/см2 до 1016 ион/см2. Разработан и изготовлен макет циклотронной мишени с Xe-124. В макете циклотронной мишени на циклотроне У-150 наработан опытный образец I-123. На циклотроне У-150 выполнены 8 экспериментов по измерению сечений ядерных реакций и наработка радионуклидов для химических исследований. Разработан новый эффективный метод учета 1p1h+фонон и двухфононных конфигураций для расчета характеристик пигми- и гигантских E1 резонансов с учетом динамических корреляций в основном состоянии. Определен спектр элементарных возбуждений в ультрахолодном спинорном бозе-газе с взаимодействием диполь-дипольного типа. Определены основные факторы, управляющей деградацией коэффициента теплопроводности окиси алюминия, облучавшейся 167 МэВ ионами Xe, тормозящимися в режиме электронных потерь энергии. Развита кинетическая модель, объясняющая тридцатикратное обогащение атомарной компоненты азота изотопом 15N в послеразрядной зоне.