Премии ОИЯИ

Результат заслуженный и ожидаемый

Присуждение первой премии коллективу из десяти соавторов: М.С.Головков, Л.В.Григоренко, И.А.Егорова, С.А.Крупко, Ю.Л.Парфенова, С.И.Сидорчук, Р.С.Слепнев, Г.М.Тер-Акопьян, А.С.Фомичев, В.Худоба за цикл работ "Экспериментальные исследования экзотических ядер ²⁶S, ¹⁰He, ⁶Be и развитие методов корреляционного анализа", - безусловно является заслуженным и ожидаемым результатом. Это факт признания эффективной совместной работы экспериментаторов и теоретиков, итог сотрудничества на протяжении ряда лет ученых российских и зарубежных центров: ЛЯР и ЛТФ (Дубна) - НИЦ "КИ" (Москва) - MSU (Ист-Лансинг) - Chalmers University (Гетеборг) - GSI (Дармштадт).

В представленный на конкурс цикл работ вошли 11 публикаций, в которых исследовались ядерные системы, лежащие за границей ядерной стабильности и распадающиеся по экзотическому трехчастичному каналу с одновременным испусканием двух протонов или двух нейтронов. Для изучаемых ядер были получены новые данные, признанные мировым сообществом.

Установлены новый предел T_1/2< 76 ns на время жизни основного состояния ²⁶S и нижний предел на энергию распада Q_2p > 640 кэВ. Полученная величина для предела на время жизни разительно отличается от T_1/2 ~ 10 ms, фигурировавшей в базе NNDC почти два десятилетия, - на данный момент признаны наши значения.

Газо-вакуумное оборудование, размещенное над камерой рассеяния (слева), криогенная мишенная ячейка без теплового экрана (в центре) и сотрудники ВНИИЭФ (Саров), обеспечивающие работу с тритиевой мишенью (справа).

Спектр ядра ¹⁰Не изучался в реакции ³H(⁸He,p)¹⁰He с использованием уникального оборудования, позволяющего работать с криогенной тритиевой мишенью. Сочетание нейтроноизбыточного пучка ⁸He с энергией 25 МэВ/нуклон, получаемого на фрагмент-сепараторе АКУЛИНА, с мишенью самого тяжелого изотопа водорода (единственное место в мире), сделало этот опыт уникальным и эталонным. Так, была установлена величина энергии распада основного состояния ¹⁰He: 2,2 МэВ (до этого общепризнанным было значение 1,2 МэВ). Выполнена идентификация спин-четности состояний в спектре ¹⁰Не. Установлен аномальный порядок состояний ¹⁰Не, свидетельствующий о резком отклонении системы ¹⁰Не от стандартной систематики модели оболочек. Это стало весьма неожиданным результатом, принимая во внимание, что ¹⁰He - это дважды магическое ядро. Важным событием в признании этого результата явилась публикация статьи "Breakdown of shell closure in helium-10" в престижном американском издании "McGraw-Hill Yearbook of Science & Technology", McGraw-Hill, 2013.

Спектр ядра ⁶Be изучался в зарядово-обменной реакции ¹H(⁶Li,⁶Be)n, опыт проводился в Лаборатории ядерных реакций. В этом эксперименте были получены уникальные данные во всем диапазоне углов _cm = 0-180°, с высоким энергетическим и угловым разрешением и рекордной статистикой для тройных совпадений ~10⁷ событий. При анализе данных это позволило провести исключительно детальное исследование корреляций в импульсных распределениях. Для описания спектра возбуждения ⁶Be во всем диапазоне энергий было выдвинуто и обосновано предположение о существовании нового явления - изовекторной мягкой дипольной моды, формирующего гладкий спектр над известными 0⁺ (1,37 МэВ) и 2⁺ (3,05 МэВ) состояниями ⁶Be при Е^*>4 МэВ. Развитие предложенного теоретического подхода позволило также существенно упростить описание целого ряда опубликованных данных.

Во время настройки фрагмент-сепаратора АКУЛИНА. Слева направо - Р.С.Слепнев, С.А.Крупко, И.Муха, Г.Каминьски, А.В.Даниэль, А.С.Фомичев, М.С.Головков

Спектр ядра ⁶Be изучался также в реакции ⁹Be(⁷Be,⁶Be)X выбивания нейтронов из пучка ⁷Be. Этот эксперимент был выполнен в MSU (Ист-Лансинг), а анализ данных проходил параллельно с анализом данных реакции ¹H(⁶Li,⁶Be)n с использованием аналогичного подхода. Наличие корреляционных данных с высокой статистикой позволило исследовать механизм перехода от трехтельной моды распада состояний ⁶Be (так называемого "демократического распада") к последовательному испусканию двух протонов. Было показано, что вопреки общепринятым представлениям механизм распада остается трехтельным "демократическим" даже при таких высоких энергиях возбуждения, как 7-10 МэВ (то есть с ростом энергии возбуждения не происходит перехода к последовательному механизму распада).

Успех анализа экспериментальных данных связан в значительной степени с тесным и эффективным сотрудничеством со стороны теоретиков. В этих работах активно участвовали С.Н.Ершов и И.А.Егорова из ЛТФ ОИЯИ и М.В.Жуков из Chalmers University (Гетеборг). Принципиально важной стала разработка методов анализа корреляционных данных из распадов трехчастичных систем, заселяемых в прямых реакциях. В представленных на конкурс работах эта техника была выведена на высокий уровень совершенства. К примеру, был разработан комплекс программ - Монте-Карло генератор событий, названный TEG-DDR. По своим возможностям разработка является уникальной: полностью квантово-механическая симуляция, полное трехчастичное взаимодействие в конечном состоянии для непрерывного спектра, учет выстроенности и интерференции состояний. Сейчас этот подход нашел широкое применение при планировании экспериментов и анализе экспериментальных данных во многих научных центрах.

Андрей ФОМИЧЕВ