Лаборатория физики деления

Исследования в области физики деления ядер в ИЯФ РК были начаты в 1966 году с создания Лаборатории физики реакторов, позднее переименованной в Лабораторию физики деления

Алимов Дилшод Камалович
С cентября 2023 года по настоящий момент заведующий лабораторией физики деления, PhD
d_alimov@inp.kz
Краткая информация

Алимов Дилшод Камалович окончил в 2016 году докторантуру КазНУ им. аль-Фараби по специальности «6D060500-Ядерная физика» и получил степень PhD.

Основным научным направлением деятельности Д.К. Алимова является экспериментальное и теоретическое исследование взаимодействия легких и тяжелых ионов с ядрами 1р оболочки при низких и средних энергиях. С 2013 года он занимался исследованиями по теме своей диссертации «Взаимодействие изотопов азота с ядрами 1р оболочки». Активно принимал участие в экспериментах по данной теме. Новые экспериментальные данные полученные Алимовым имеют не маловажную научно-практическую значимость. Сечения таких процессов как реакция 14N(3He,d)15O при энергиях 50 и 60 МэВ; реакция 14N(p,γ)15О при низких энергиях; упругое рассеяние ионов азота на ядрах 11В, 12С, 16О, 27Al при энергиях Е14N = 1,25 – 1,75 МэВ/нуклон измерены с погрешностью не более 10 процентов, что отвечает мировым требованиям. Полученные экспериментальные данные проанализированы Алимовым на высоком уровне, с привлечением современных общепризнанных теоретических моделей и методик таких как: оптическая модель ядра, фолдинг модель, метод искаженных волн, метод связанных каналов реакций. Найдены оптимальные физически разумные значения оптических и фолдинг потенциалов взаимодействия для исследованных систем. Определены механизмы формирования дифференциальных сечений ядерных процессов. Рассчитаны спектроскопические факторы, астрофизические факторы и скорости реакций. В качестве заведующего лабораторией физики деления занимается изучением массово-энергетических распределений осколков деления и обнаружением проявления деформированных ядерных оболочек.

Результаты выполненных исследований Д.К. Алимовым имеют существенную научную и практическую ценность. Полученные экспериментальные сечения ядерных реакций и параметров потенциалов взаимодействия могут существенно поднять уровень модельных расчетов термоядерных реакций за счет пополнения уже существующей базы ядерных данных новыми сечениями, измеренными с высокой точностью. Кроме того найденные параметры потенциалов взаимодействия и спектроскопические факторы будут полезны для уточнения механизмов формирования сечений взаимодействия исследованных ядер.

Результатом научной деятельности Алимова Д.К. за годы его работы является более 60 научных работ (H-index 5), из которых:

- 2 статьи опубликованы в высокорейтинговых журналах «The European Physical Journal B» (импакт фактор – 1,534) и «Modern Physics Letters A» (импакт фактор – 1,198), входящие в базу Thompson Reuters.

- 23 статьи опубликованы в зарубежных научных журналах, которые входят в базу Scopus.

- более 20 статей опубликованы в изданиях, рекомендованных Комитетом по контролю в сфере образования и науки МОН РК.

- более 20 работ докладывались на международных научно-практических конференциях.

В качестве заведующего лаборатории физики деления занимается изучением процесса деления с помощью экспериментальных измерений осколков деления различных составных ядер образованных в реакциях тяжелых ядер с легкими заряженными частицами. В результате реакций происходит образование новых составных ядер, которые по своему составу и диапазону энергий возбуждения не возможно получить в реакциях с нейтронами. Деление этих составных ядер происходит под действием кулоновских сил, ядерных сил и квантовых эффектов, все это ведет к образованию массово-энергетических распределений осколков деления, анализ которых дает информацию о процессе деления, характеристиках составного ядра и различных ядерных оболочках, которые влияют на процесс деления.

подробнее
Лаборатория физики деления

Исследования в области физики деления ядер в ИЯФ РК были начаты в 1966 году с создания Лаборатории физики реакторов, позднее переименованной в Лабораторию физики деления. Возглавил лабораторию молодой кандидат физико-математических наук, ныне покойный академик Республики Казахстан Владимир Николаевич Околович.

С момента создания Лаборатории начало развиваться и сотрудничество с ведущими научными центрами: Физико-энергетическим институтом (ФЭИ,г. Обнинск), ОИЯИ (г. Дубна), Институтом ядерных исследований (ИЯИ, г. Киев) и другими, что позволило привлечь к обсуждению и анализу экспериментальных данных таких авторитетных ученых как А.В. Игнатюк, Н.И. Заика, Ю.Ц. Оганесян, Ю.А. Селицкий, Г.Н. Смиренкин и провести ряд важных измерений на базовых установках этих организаций.

Следующим этапом в работе Лаборатории физики деления стали систематические широкомасштабные исследования массово-энергетических распределений осколков деления, начатые еще в 70-е годы. Исследования проводились на выведенных пучках ускоренных ионов изохронных циклотронов У-150 ИЯФ (Алматы) и У-400 (ОИЯИ, Дубна). Работы велись в тесном контакте с такими ведущими учеными ОИЯИ как Ю.Ц. Оганесян, В.И. Загребаев, В.В. Пашкевич, И.В. Покровский, Э.М. Козулин и др. За время сотрудничества была накоплена уникальная экспериментальная информация о массово-энергетических распределениях осколков деления ядер от Xe до Hs. Также были выполнены детальные измерения при делении нагретых ядер-доактинидов от осмия 186Os до астата 212At. Подавляющая часть экспериментальных данных была получена впервые. Более того, благодаря существенной модернизации методики спектрометрии парных осколков, впервые в мире удалось надежно установить, что при делении ядер в районе свинца наблюдается асимметричная компонента деления, и ее вклад в полный выход масс осколков составляет ≈ 0,3%.

Результаты этих исследований существенно расширили и углубили представления о механизмах процесса деления.

Одновременно с изучением характеристик процесса деления в реакциях с легкими заряженными частицами, в тесном сотрудничестве с учеными Флеровской лаборатории ядерных реакций ОИЯИ (Дубна) под руководством д.ф.-м.н. Юрия Цолаковича Оганесяна, проводились исследования в реакциях с тяжелыми ионами. Исследования характеристик массово-энергетических распределений осколков деления в этих реакциях включали в себя как изучение капельных свойств этих распределений, так и влияние на них углового момента. Измерения проводились на циклотроне У-400М ФЛЯР ОИЯИ (Дубна). С 1997 года сотрудничество по этому направлению возглавил зав. Лабораторией ядерных реакций им Г.Н. Флерова ОИЯИ д.ф.-м.н. Иткис Михаил Григорьевич, работавший до 1992 года в ЛФД ИЯФ.

С 1994 по 2013 года заведующей лабораторией физики деления был кандидат физико-математических наук, ныне покойный Жданов Сергей Васильевич.

С мая месяца 2013 года до января 2023 года заведующей лабораторией была кандидат физико-математических наук, ныне покойная Квочкина Татьяна Николаевна.

С февраля 2023 года по ностоящий момент и.о. зав. Лабораторией физики деления является PhD., Алимов Дилшод Камалович.

Достижения

В итоге многолетних интенсивных исследований коллективом Лаборатории накоплена систематическая экспериментальная информация о сечениях, угловых и массово-энергетических распределениях осколков для широкого спектра делящихся ядер. Эти данные позволили получить следующие важные результаты, имеющие значение как для проверки и уточнения представлений о самом процессе деления, так и в более широком плане – для углубления знаний о свойствах ядерной материи:

Определены экспериментальные значения барьеров деления и эффективных моментов инерции ядер (С.Д. Бейзин, М.Г. Иткис, И.А. Каменев, С.И. Мульгин).

Экспериментально определено местоположение точки Бусинаро-Галлоне, где ядро теряет устойчивость по отношению к масс-асимметричным деформациям. (М.Г. Иткис, А.Я. Русанов).

Создан уникальный по своему значению банк данных для тестирования теоретических подходов к описанию макроскопических свойств ядер.

Впервые обнаружена и изучена асимметрия низкоэнергетического деления ядер в районе свинца, что подтвердило гипотезу о существовании независимых способов деления ядер (гетеромодальность). Показано, что гетеромодальность деления является универсальным свойством деления ядер в широком диапазоне нуклонного состава (Е.Н. Грузинцев, М.Г. Иткис, Ю.В. Котлов, Н.А. Кондратьев, С.И. Мульгин, В.Н. Толстиков).

Впервые установлена изотопическая инвариантность зарядовых распределений осколков асимметричного деления актинидных ядер при энергиях возбуждения свыше 10 МэВ (Д.М. Городисский, С.В. Жданов, С.И. Мульгин).

Разработана систематика для расчета выходов осколков деления до и после эмиссии нейтронов из осколков в реакциях с нейтронами и протонами с кинетической энергией от 5 до 200 МэВ на ядрах-мишенях с Z = 90 ÷ 97 и A = 230 ÷ 250. Систематика реализована в виде программного кода PYF 2.2 (Д.М. Городисский, С.В. Жданов, С.И. Мульгин).

На основании полученных в лаборатории экспериментальных данных подтверждено предположение о том, что формирование массовых и энергетических распределений осколков происходит на разных стадиях процесса деления (С.В. Жданов, С.И. Мульгин).

За время существования Лаборатории сотрудниками опубликовано свыше 350 научных работ, из них более 200 в ведущих научных журналах России и дальнего зарубежья, собравшие более 1200 ссылок в мировой научной литературе, подготовлено 3 доктора и 15 кандидатов физико-математических наук.

В настоящее время Лаборатория в рамках Протокола № 5001-5-21/23 с ОИЯИ о выполнении совместной научно-исследовательской работы проводит исследования особенностей деления актинидных ядер при энергиях ниже кулоновского барьера. Возглавляет эти исследования со стороны ОИЯИ к.ф.-м.н., начальник сектора Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н. Флерова Козулин Э.М. Помимо стремления к углублению научного понимания реакции деления, настоятельная необходимость проведения экспериментальных исследований в этой области диктуется и несомненной актуальностью практических приложений деления атомных ядер.