8 Исследование электромагнитных взаимодействий ядер 1. Проведено измерение полных сечений фотопоглощения и парциальных сечений фоторождения и С. (совместно 12 с коллаборацией GRAAL (Гренобль, Франция)). Эксперимент выполнен на пучке меченых фотонов, полученных методом обратного комптоновского рассеяния лазерных фотонов на электронах накопителя ESRF. Показано, что различия между полными сечениями и сечениями фоторождения мезонов на свободных и связанных нуклонах превышают 20% и не могут быть объяснены только Ферми движением нуклонов в ядрах. Рисукнок 1 - Полные сечения фотопоглощения для протона (треугольники), дейтрона (кружки) и углерода (точки) по данным эксперимента GRAAL 2. Проведены измерения спиновых асимметрий и 3 в комптоновском рассеянии поляризованных фотонов на поляризованной протонной мишени в области Δ-резонанса. Показано, что энергетические и угловые зависимости асимметрий чувствительны к значениям спиновых поляризуемостей, - неизвестных до настоящего времени фундаментальных структурных констант протона, которые описывают отклик спина протона на изменяющееся электромагнитное поле (см.Рис.2). 150 Рисунок 2 - Предварительные результаты измерения спиновой асимметрии Σ2x в сечении Комптон- эффекта на протоне (циркулярно поляризованные фотоны, поперечно поляризованная мишень): точки с ошибками – эксперимент, кривые – расчет по дисперсионной модели для разных значений спиновой поляризуемости протона. Экспериментальные данные соответствуют значению спиновой поляризуемости γE1E1 ~ (4±1.5)·10-4 fm4 (первый в мире результат) 3. Измерены спиновые асимметрии сечения фоторождения π0 и 2π0 на протоне и получены первые данные о поляризационных наблюдаемых T и F, которые позволяют определить вклад в сечения различных резонансов и осуществить проверку теоретических моделей . 4. Выполнены первые измерения сечений фоторождения η’-мезонов на протоне при энергиях до 1600 МэВ с новой системой мечения фотонов по энергии, обладающей высоким (2 МэВ) энергетическим разрешением. 5. Проведено исследование характеристик различных материалов на основе полистирола для «активной» поляризованной мишени. Достигнута поляризация протонов мишени 70%. Разработана конструкция нового загрузочного модуля (вставки), обеспечивающего возможность вывода света от материала мишени при сверхнизкой температуре. 6. В рамках частично-дырочной дисперсионной оптической модели предложено описание сечения фотопоглощения, а также парциальных дифференциальных сечений фотонейтронных и обратных реакций и их характеристик (анизотропии, асимметрии) для энергий γ–квантов, отвечающих возбуждению изовекторных гигантских дипольного и 151 квадрупольного резонансов. Ингредиентами модели являются феноменологическое среднее поле, согласованная с ним изовекторная часть взаимодействия Ландау–Мигдала, сепарабельные скоростные силы, а также мнимая часть эффективного оптического потенциала. Параметры модели определяются на основании независимых данных, а также из описания экспериментальных данных о сечениях фотопоглощения. По указанной схеме рассчитаны вышеупомянутые характеристики для ряда среднетяжелых ядер. В качестве примера на рисунке приведены результаты расчетов парциальных дифференциальных сечений (n, γ)-реакции на ядре 208 Pb с заселением выделенных одночастичных состояний в сравнении с соответствующими экспериментальными данными. Рисунок 3 - Дифференциальные сечения (n, γ)-реакции на ядре 208 Pb. Кривые – результат расчёта, точки – экспериментальные данные 7. Сделан аналитический обзор по проблеме: «Изучение мультипольных гигантских резонансов в пион-обменных реакциях. 8. Совместно с МЛЦ МГУ им. М.В.Ломоносова исследованы параметры излучения из свинцовой мишени толщиной 1 мм, образующегося под действием фемтосекундных лазерных импульсов большой импульсной мощности. Для этого использованы следующие детектирующие системы: 1) сцинтилляционный разработаны и -E спектрометр из пластика толщиной 2 мм и NaI(Tl) толщиной 6 см., 2) ядерная фотоэмульсия с пространственным разрешением около 1 мкм, 3) координатно чувствительная ПЗС-камера с экраном 20х20 см и разрешением 200 мкм. Для точной оценки параметров излучения проведено моделирование эксперимента по программе GEANT 3. Показано, что излучение состоит из электронов и фотонов, имеет экспоненциальный вид с максимальной энергией около 5 МэВ. Максимальная энергия зависит от мощности лазера и степени фокусировки пучка на мишени. 152 9. На микротроне 55 МэВ ФИАН/НИИЯФ проведены измерения выхода изотопа 18F в реакции 23 Na(,n) и реакции 19 F(γ,n) с вольфрамовым радиатором толщиной 0,7 X0 (см.рис.3). . Проведено сопоставление результатов с опубликованными в литературе данными при энергии ~ 28 МэВ. Показана возможность наработки 18 F- активности ~0.1 Ки для электронов с энергией ~55 МэВ и со средним током их пучка ~40 мкА за время облучения ~5,5 час при использовании в качестве мишени сэндвича из W- радиатора толщиной 2.2 мм и Na- мишень толщиной ~5 гсм2. Рисунок 4 - Спектры - излучения от облучённого образца 23Na (верхний и нижний спектры – скорости счёта, средние по интервалам времени после окончания облучения (110)103 с и (610)105 с, соответственно 10. Обоснована возможность использования ускорителя ЛУЭ-8 ЛФЯР в качестве источника тепловых нейтронов для применения в задачах нейтронно-активационного анализа. Ожидаемая максимальная плотность потока тепловых нейтронов в центре замедлителя составит ~ 2·108–109 н/см2∙с, что сравнимо с аналогичной величиной, получаемой на установках на основе микротрона на 30 МэВ и нейтронных генераторов Т400 и НГ-150. 11. Разработана методика и создана установка для обнаружения и идентификации взрывчатых веществ и наркотиков с использованием фотоядерных методов. На эти разработки получены 2 патента РФ. 12. Начата проработка возможности получения пучка медленных позитронов на ускорителе ЛУЭ-8 для проведения фундаментальных и прикладных исследований и развития методов позитронной спектроскопии. 153 13. Проведен расчет фокусирующих свойств тракта проводки электронного пучка от ускорителя ЛУЭ-8 до выхода из сканирующего устройства. Установлен контроль за положением пучка в медианной плоскости развертки с помощью термопар, размещенных на вертикальных стенках развертки. 14. На основе исследовательского медицинского денситометра ДЕНИС, созданного и прошедшего клинические испытания в ЦИТО МЗ РФ за последние 10 лет, разработана модификация прибора для массового обследования остеопороза. Прибор состоит из рентгеновского излучателя, денситометрического клина, люминесцентного гадолиниевого экрана размером 240 х 210 мм, короткофокусного объектива и цифровой видеокамеры фирмы «Андор». Информация с видеокамеры считывается в компьютер и обрабатывается специальным программным обеспечением, позволяющим одновременно получать в автоматическом режиме изображение кости и значение плотности костной ткани изучаемого объекта. Эта информация заносится в базу данных и передается ведущим специалистам ЦИТО МЗ РФ для выдачи заключения и (в случае необходимости) назначения лекарств. 154