|
Эксперимент "MuSun".
Руководитель группы ПИЯФ: А.А.Воробьев, А.А.Васильев
В ПИЯФ на протяжении десятилетий проводятся исследования взаимодействий мюонов с различными ядрами. Одна из таких реакций происходит при
взаимодействии отрицательного мюона с ядром дейтерия (дейтрона).
Этот, основанный на слабом взаимодействии процесс, главный предмет исследования эксперимента MuSun, который проводится специалистами ПИЯФ в
составе международной коллаборации на уникальном мюонном источнике SµS Института им. Пауля Шеррера (Швейцария).
Особый интерес к реакции связан
с тем, что µ-захват на дейтроне — простейший двухнуклонный слабый процесс, параметры которого могут быть измерены и одновременно вычислены
с высокой точностью посредством аппарата теории эффективного поля EFT. Отрицательный мюон, оказавшись в достаточно плотной среде, термализуется
и вступает в мезоатомное взаимодействие. При попадании в среду дейтерия он образует возбужденный мезоатом dµ.
Далее основным процессом для мюона становится распад, в котором рождается нейтрино, антинейтрино и электрон.
С вероятностью на четыре порядка меньшей происходит ядерный захват мюона (µ-захват) на дейтроне, протекающий с образованием нейтрино и
двух нейтронов:
µ- + d →νµ + n + n.
Целью эксперимента MuSun является достижение точности 1,5 %. Ожидаемый результат должен подтвердить предсказательную силу EFT и уточнить значение
скорости захвата в для использования в других реакциях.
К числу таких реакций относится:
p + p →d + e+ + νe
Реакция синтеза с участием двух протонов происходит на Солнце и служит основным источником его энергии,
а также электронных нейтрино (этот факт определил название эксперимента MuSun).
Эксперимент MuSun
— продолжение серии работ по изучению захвата отрицательного мюона легкими ядрами. Общей методической особенностью экспериментов
является концепция «активной мишени», наследующая успешный опыт разработки и применения ионизационной камеры IKAR.
Эксперимент "POLFUSION" по ядерному DD синтезу.
Руководитель группы ПИЯФ: А.А.Васильев
В настоящее время основными вопросами термоядерной энергетики являются:
- Исследование физических аспектов термоядерных реакций при низких энергиях;
- Вопросы удержания горячей и плотной плазмы;
- Извлечение энергии из плазмы и из продуктов реакции.
В качестве стандартных кандидатов для топлива термоядерных реакторов рассматриваются изотопы водорода (протий, дейтерий и тритий) и легкий изотоп гелия 3He. Необходимым условием расчета и проектирования термоядерных реакторов является знание сечений ядерных реакций между различными легкими ядрами. Причем знание сечений необходимо так же и для расчетов и моделирования производства энергии в звездах и для анализа первичного нуклеосинтеза на ранних стадиях после Большого Взрыва.
Реакции d+t и d+3He с исходными поляризованными компонентами были достаточно хорошо изучены. Спин корреляционные коэффициенты базовой ядерной реакции d+d которая всегда присутствует в термоядерном реакторе в диапазоне энергий 10-100 кэВ до сих пор экспериментально не исследованы. Две спиновые комбинации важны для практического использования дейтронов в качестве топлива: (параллельные и антипараллельные спины дейтронов). Реакция термоядерного синтеза дейтронов имеет два канала с образованием тритона и протона и 3He и нейтрона.
В ПИЯФ в Отделении Физики Высоких Энергий идет подготовка к проведению эксперимента PolFusion, в котором планируется создание установки и проведение исследований сечения реакции DD ядерного синтеза при использовании поляризованных (спины ядер дейтронов ориентированы определенным образом по отношению к внешнему магнитному полю) дейтронов.
(Более подробно читайте в файле
PolFusion experiment.pdf,
смотрите в презентации
"Эксперимент POLFUSION" (ПИЯФ)
и в статье
"DOUBLE POLARIZED d–d-FUSION EXPERIMENT"
сборника
"ОФВЭ ПИЯФ 2013-2018" - страница 355-361).
|
