Слайд 2Мотивация
Прикладные задачи: создание управляемых ускорителями реакторов (ADS), трансмутация ядерных отходов.
Информация о
![Мотивация Прикладные задачи: создание управляемых ускорителями реакторов (ADS), трансмутация ядерных отходов. Информация](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/471572/slide-1.jpg)
свойствах высоковозбуждённых ядер.
Имеющиеся данные по сечениям деления ядер протонами с энергией выше 200 МэВ имеют значительный разброс ( 238U ) или отсутствуют (233U, 239Pu ).
Слайд 3Основные задачи
Разработка методики выделения событий деления ядер
Создание пучков протонов переменной энергии
Мониторирование пучков
![Основные задачи Разработка методики выделения событий деления ядер Создание пучков протонов переменной](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/471572/slide-2.jpg)
протонов в широком диапазоне интенсивности пучка
Точное измерение толщины мишеней
Слайд 4Метод
Регистрация двух массивных осколков деления в совпадении.
Максимально точное определение потока протонов
Критерии отбора:
![Метод Регистрация двух массивных осколков деления в совпадении. Максимально точное определение потока](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/471572/slide-3.jpg)
1) порог регистрации,
2) амплитудный анализ,
3) совпадения.
Слайд 5Схема регистрации делительных событий.
1. мишень;
2. подложка;
3. крепление мишени;
4. ППЛС;
HV-
![Схема регистрации делительных событий. 1. мишень; 2. подложка; 3. крепление мишени; 4.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/471572/slide-4.jpg)
источник высокого напряжения;
FA- предусилитель; D- формирователь; CDC -преобразователь заряд-код;
CU - схема совпадений.
Слайд 6Схема эксперимента
D - медный поглотитель, BM - отклоняющий магнит, C1, C2
![Схема эксперимента D - медный поглотитель, BM - отклоняющий магнит, C1, C2](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/471572/slide-5.jpg)
и С3 – коллиматоры, ML1, ML2 – дублеты квадрупольных линз
Слайд 7Характеристики протонного пучка
Интенсивность протонного пучка переменной энергии (интенсивность пучка с Ер=1000 МэВ
![Характеристики протонного пучка Интенсивность протонного пучка переменной энергии (интенсивность пучка с Ер=1000 МэВ равна 3х1012 с-1](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/471572/slide-6.jpg)
равна 3х1012 с-1
Слайд 8Протонная терапия
Цель:
расширение спектра болезней, которые лечат с помощью протонной терапии
Требования
![Протонная терапия Цель: расширение спектра болезней, которые лечат с помощью протонной терапии](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/471572/slide-7.jpg)
к пучку:
Энергия Е=200 МэВ, I= 3·108 s-1,
D= 4 Гр/мин
Транспортировка пучка в зал облучения
Слайд 9Параметры пучка 200 МэВ в зале облучения ( Монте-Карло моделирование)
I=8·108 р/сек
р0=643 Mev/c
σ/р0=3.5
![Параметры пучка 200 МэВ в зале облучения ( Монте-Карло моделирование) I=8·108 р/сек](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/471572/slide-8.jpg)
%
Поглощенная доза
D= 12.6 Гр/мин
Слайд 10Схема экспериментальной установки
1 – камера, наполненная гептаном;
2 – входное окно;
3 –
![Схема экспериментальной установки 1 – камера, наполненная гептаном; 2 – входное окно;](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/471572/slide-9.jpg)
ППЛС;
4 – мишень;
S1-S3, C1-C3 – сцинтилляционные счетчики
Слайд 12Энергетическая зависимость сечений деления
![Энергетическая зависимость сечений деления](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/471572/slide-11.jpg)
Слайд 13Энергетическая зависимость сечений деления 238U
Черные кружки - наши данные, белые кружки
![Энергетическая зависимость сечений деления 238U Черные кружки - наши данные, белые кружки](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/471572/slide-12.jpg)
- данные других работ, пунктирная кривая - параметризация работы [2], сплошная кривая- результат расчета в рамках каскадно-испарительной модели
Слайд 14Энергетическая зависимость сечений деления 232Th
![Энергетическая зависимость сечений деления 232Th](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/471572/slide-13.jpg)
Слайд 15Энергетическая зависимость сечений деления 233U
![Энергетическая зависимость сечений деления 233U](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/471572/slide-14.jpg)
Слайд 16Энергетическая зависимость сечений деления 239Pu
![Энергетическая зависимость сечений деления 239Pu](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/471572/slide-15.jpg)
Слайд 17Энергетическая зависимость сечений деления 209Bi
![Энергетическая зависимость сечений деления 209Bi](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/471572/slide-16.jpg)
Слайд 18Энергетическая зависимость сечений деления изотопов урана
![Энергетическая зависимость сечений деления изотопов урана](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/471572/slide-17.jpg)
Слайд 19Энергетическая зависимость сечений деления изотопов свинца
![Энергетическая зависимость сечений деления изотопов свинца](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/471572/slide-18.jpg)
Слайд 20Зависимость сечений от параметра делимости
![Зависимость сечений от параметра делимости](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/471572/slide-19.jpg)
Слайд 21РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА
Впервые единой методикой измерены энеретические зависимости полных сечений деления ядер:239Pu,
![РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА Впервые единой методикой измерены энеретические зависимости полных сечений деления](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/471572/slide-20.jpg)
237Np, 238,235,233U, 232Th, 209Bi и Cвинца протонами в диапазоне энергий 200–1000 МэВ с шагом 100 МэВ.
Расчеты, выполненные в рамках каскадно-испарительной модели с использованием единого для всех ядер набора параметров, позволяют удовлетворительно воспроизвести энергетические зависимости полных сечений деления ядер-актинидов в измеренном диапазоне энергий.
Сечения деления для изотопов урана во всем диапазоне энергий демонстрируют рост сечений при переходе от ядра 238U к более легким изотопам. Подобная зависимость характерна и для изотопов свинца.
Полные сечения деления ядер в области насыщения (400–1000 МэВ) являются растущей функцией параметра Z2/A мишени только до ядра 233U, в то время как сечения деления ядер 237Np и 239Pu примерно равны сечению деления ядра 235U.
На синхроциклотроне ПИЯФ создан пучок протонов переменной энергии от 200 до 1000 МэВ, который может использоваться в целях:
1) прецизионные измерения ядерных констант;
2) изучение зависимости от энергии радиационных дефектов в полупроводниковых приборах и других материалах, применяемых в аэрокосмических аппаратах и ядерных технологиях;
3) лечение больных методикой протонной терапии.
Слайд 22Участники Проекта
ПИЯФ РАН
Группа нуклон – ядерных взаимодействий: В.Г. Вовченко, В.В.Поляков, Г.Е.Солякин, О.Я.Федоров,
![Участники Проекта ПИЯФ РАН Группа нуклон – ядерных взаимодействий: В.Г. Вовченко, В.В.Поляков,](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/471572/slide-21.jpg)
Ю.А.Честнов, А.В.Шведчиков
Лаборатория мезоатомов: А.А.Котов, Л.А.Вайшнене, Ю.А.Гавриков, А.И.Щетковский
Ускорительный отдел: Г.А.Рябов, Н.К.Абросимов, Е.М.Иванов
Лаборатория радиационной физики: М.Г.Тверской
Слайд 23Зависимость эффективности регистрации ППЛС осколков деления и альфа-частиц от приложенного напряжения
![Зависимость эффективности регистрации ППЛС осколков деления и альфа-частиц от приложенного напряжения](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/471572/slide-22.jpg)