logo Радиевый институт им. В.Г. Хлопина
Написать письмо Добавить в избранное Карта сайта
English version
Об институте  Структура    История   Награды   Продукция   Публикации   События    Контакты
структура научной части института отделение ядерной физики лаборатория нейтронной физики основные направления исследований исследование деления ядер и их взаимодействия с нейтронами как фундаментальных основ атомной энергетики

ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕЛЕНИЯ ЯДЕР И ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С НЕЙТРОНАМИ КАК ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ОСНОВ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

  1. Измерение сечений деления под действием нейтронов и протонов при промежуточных энергиях
  2. Измерения числа нейтронов в делении и усредненных сечений в делительном спектре нейтронов
  3. Изучение дифференциальных спектров мгновенных нейтронов при делении ядер заряженными частицами
  4. Измерение сечений деления тяжелых ядер под действием нейтронов с энергией до 200 МэВ

1. Измерение сечений деления под действием нейтронов и протонов при промежуточных энергиях

Руководитель работ: - д.ф.-м.н., проф. Эйсмонт Вилен Павлович
Телефон: (812) 297-57-49; E-mail:

Ведущие специалисты
  • к.ф.-м.н. Смирнов Андрей Николаевич
  • к.ф.-м.н. Тутин Геннадий Александрович

Институт участвует в решении крупной международной проблемы - создания внутренне безопасной и экологически чистой ядерной энергетики на основе реактора, управляемого ускорителем. Работы были начаты в 1994 году в составе большого отечественного проекта МНТЦ ?17, а с 1997 года продолжаются в рамках собственных проектов ?? 540, 1309, 2213.

На синхроциклотроне Уппсальского университета (Швеция), рассчитанном как на получение протонов, так и квази-монохроматических нейтронов с энергией до 180 МэВ, сотрудниками Радиевого института впервые измерены полные и дифференциальные сечения деления квазимонохроматическими нейтронами этой области энергий для 14 нуклидов: от 181Та до 243Аm.

Собственные измерения и систематизация литературных данных, получение новых закономерностей легли в основу современной экспериментальной базы данных по сечениям деления ядер при промежуточной энергии.

Для исследования процессов деления слабоделящихся ядер в области свинца и более легких ядер нейтронами промежуточной энергии в лаборатории была спроектирована и изготовлена многосекционная ионизационная камера, позволяющая измерять характеристики деления одновременно до семи различных ядер или 14 мишеней одного элемента с общей массой до 1 грамма.

Для измерения сечений деления на протонах и нейтронах используется камера на основе тонкоплёночных пробойных счётчиков - детекторов столь же нечувствительных к слабоионизирующим частицам, как и твёрдотельные трековые детекторы типа силикатных стёкол, но работающих в режиме реального времени (имеющих мгновенный отклик на осколок деления). Достоинством этих детекторов является их высокое временное разрешение при скорости счёта достаточной для измерения сравнительно малых сечений деления (в области субактиноидов).

Камера, работающая на пучке нейтронов промежуточной энергии, установленная сотрудниками Радиевого института в Лаборатории Тео Сведберга (г. Уппсала, Швеция)
Камера, работающая на пучке нейтронов промежуточной энергии, установленная сотрудниками Радиевого института в Лаборатории Тео Сведберга (г. Уппсала, Швеция)

Деление, возбуждаемое лёгкими частицами (нейтронами и протонами), осложняется разнообразием механизмов взаимодействия частиц с ядрами. Полученные нами результаты дали возможность понять роль изоспина падающей частицы, то есть дать теоретическую интерпретацию наблюдаемой разницы протонных и нейтронных сечений. Измерение сечений разделённых изотопов свинца, в том числе дважды магического ядра 208Pb, способствует пониманию роли внутренней структуры ядер. Поэтому принципиальные физические вопросы проводимых работ входят в программу фундаментальных исследований "Ядерная физика" Министерства промышленности, науки и технологий.

2. Измерения числа нейтронов в делении и усредненных сечений в делительном спектре нейтронов

Руководитель работ: - к.ф.-м.н. Драпчинский Леонард Вячеславович
Телефон: (812) 297-57-09; E-mail:

С 1995 г. по настоящее время в лаборатории в рамках проектов МНТЦ ? 183, ? 183В, ? 1828 проводят прецизионные измерения спектров мгновенных нейтронов при спонтанном делении изотопов 244,246Cm и 240,242Pu, при делении тепловыми нейтронами изотопов 243,245Cm и 242mAm, а также измерения спектров мгновенных нейтронов изотопов 241,243Am при делении быстрыми нейтронами с энергиями 2,6; 4,5 и 14,6 МэВ.

Измерения спектров выполняют по методу времени пролета относительно международного стандарта - спектра мгновенных нейтронов спонтанного деления 252Cf, причем исследуемый и опорный спектры измеряют одновременно. Этот метод в настоящее время является наиболее точным и надежным.

3. Изучение дифференциальных спектров мгновенных нейтронов при делении ядер заряженными частицами

Руководитель работ: - к.ф.-м.н. Батенков Олег Игнатьевич
Телефон:(812) 297-57-09; E-mail:

Для измерения спектров нейтронов и осколков деления в Радиевом институте применяют различные типы соответствующих детекторов. В лаборатории создан многопараметровый спектрометр, позволяющий проводить высокопрецизионные измерения характеристик нейтронных и осколочных распределений.

В настоящее время развивается сотрудничество с Орегонским университетом (проф. В. Лавеланд) и Уппсальским университетом (проф. К. Алеклет) в области изучения процессов слияния ядер с применением радиоактивных пучков

Многопараметровый спектрометр Вакуумная камера с детекторами

Многопараметровый спектрометр

Вакуумная камера с детекторами

4. Измерение сечений деления тяжелых ядер под действием нейтронов с энергией до 200 МэВ

Руководитель работ: - к.ф.-м.н. Фомичев Александр Васильевич
Телефон: (812) 297-58-64 доб. 23; E-mail:

С целью совершенствования базы ядерных данных для трансмутационных технологий проводят экспериментальные и теоретические исследования реакции деления тяжелых ядер.

Эксперименты выполняют на синхроциклотроне (ПИЯФ, г. Гатчина) на пучке быстрых нейтронов с энергией 1 Гэв. Установка позволяет производить измерения сечений деления тяжелых ядер под действием быстрых нейтронов в диапазоне энергий 0.5 - 200 МэВ с шагом 1 МэВ.

Выполнены два проекта МНТЦ, в ходе которых измерены нейтронные сечения деления 238U и 233U, 232Th, 239Pu, 240Pu, 243Am, Pb, Bi, W относительно 235U.
Лаборатория планирует модернизировать установку:

  • расширить доступный для измерений энергетический диапазон, как в сторону низких, так и высоких энергий;
  • выполнить измерения сечения деления стандарта, 235U, относительно сечения на водороде.
Теоретические исследования посвящены изучению такого параметра реакции вынужденного деления, как переданный ядру мишени импульс. В лаборатории разрабатывают методику извлечения значений этого параметра из экспериментального углового распределения осколков деления. Ищется способ тестирования ядерных моделей по данным такого эксперимента.
 
Copyright © 2005-2012  Радиевый институт
Последнее обновление: 25.04.2012