ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski1 ROTATION OF THE SCISSIONING NUCLEI 234U* AND 236U* FOLLOWING CAPTURE OF COLD POLARISED NEUTRONS AS OBSERVED.

Презентация:



Advertisements
Похожие презентации
05 April 2006G.A. Petrov Seminar in ILL 1 FIRST OBSERVATION OF FISSIONING NUCLEUS ROTATION IN THE PROCESS OF LIGHT CHARGED PARTICLE EMISSION IN 235 U TERNARY.
Advertisements

A. Gagarski ISINN-16, Dubna 1 DETAILED STUDY OF THE EFFECTS FOLLOWING FROM ROTATION OF THE SCISSIONING NUCLEI IN TERNARY FISSION OF 235 U BY.
A. Gagarski ISINN-16, Dubna 1 DETAILED STUDY OF THE EFFECTS FOLLOWING FROM ROTATION OF THE SCISSIONING NUCLEI IN TERNARY FISSION OF 235 U BY.
FISSION The Influence of Rotation of the Scissioning Nucleus onto Angular Distribution of Light Particles in Ternary Fission Induced by.
Special relativity. Special relativity (SR, also known as the special theory of relativity or STR) is the physical theory of measurement in an inertial.
Vortex lattice in presence of weak periodic pinning potential W. V. Pogosov and V. V. Moshchalkov Laboratorium voor Vaste-Stoffysica en Magnetisme, K.
23 января 2006 г.XL Зимняя школа ПИЯФ А. Гагарский 1 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УГЛОВЫХ КОРРЕЛЯЦИЙ ПРОДУКТОВ ТРОЙНОГО ДЕЛЕНИЯ 233 U И 235 U ПОЛЯРИЗОВАННЫМИ.
1.Установка SPIN-P02 (ИТЭФ). 2.Изучение реакции перезарядки (ПИЯФ). 3.Crystal Barrel (ISKP, Bonn). 4.Crystal Ball (Univ. Mainz). 5.Новый ПВА для пион-нуклонного.
ROTATION OF THE SCISSIONING NUCLEI 234U* AND 236U* FOLLOWING CAPTURE OF COLD POLARISED NEUTRONS AS OBSERVED IN TERNARY FISSION A.Gagarski, PNPI, Russia.
The Pulse Generator for the Supersonic Flow Structure Control ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СТРУКТУРОЙ СВЕРХЗВУКОВОГО ПОТОКА Khristianovich Institute.
ХИГГС-БОЗОН В ЭКСПЕРИМЕНТАХ ATLAS и CMS НА БАК В.А.Щегельский Семинар ОФВЭ и ОТФ 30 мая 2013.
MATHEMATICAL MODEL OF ICE SHEET DEFORMATION CAUSED BY SUBMARINE MOTION V. M. Kozin, V. L. Zemlak, S. D. Chizhiumov Shipbuilding Department, State Technical.
Diffraction and Interference. Interference and Diffraction Distinguish Waves from Particles O The key to understanding why light behaves like waves is.
Recent advances in intercalation compounds physics.
7/23/ :59:31 AMRefresher course in Chemistry; Sept.20-Oct.12, Magnetic Resonance Phenomenon is a manifestation due to the presence of INTRINSIC.
Centrifugal force (rotating reference frame). Centrifugal force (from Latin centrum "center" and fugere "to flee") can generally be any force directed.
Time-Series Analysis and Forecasting Lecture on the 5 th of October.
1 Model reduction and uniqueness of thermodynamic projector Alexander Gorban ETH Zurich, Switzerland, and Institute of Computational Modeling Russian Academy.
E = mc2 Disproved Einstein's Relativity WALTER ORLOV.
S12-1 NAS122, Section 12, August 2005 Copyright 2005 MSC.Software Corporation SECTION 12 RESIDUAL VECTOR METHOD.
Транксрипт:

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski1 ROTATION OF THE SCISSIONING NUCLEI 234U* AND 236U* FOLLOWING CAPTURE OF COLD POLARISED NEUTRONS AS OBSERVED IN TERNARY FISSION A.Gagarski, PNPI, Russia Petersburg Nuclear Physics Institute, Gatchina, RUSSIA Physikalisches Institut, Tübingen, GERMANY Institut für Kernphysik, TU Darmstadt,GERMANY Khlopin Radium Institute, St.Petersburg, RUSSIA Department of Physics, University of Juvaskyla,FINLAND Institut Laue-Langevin, Grenoble, FRANCE

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski2 Ternary Fission In Ternary Fission (TF) besides the two Fission Fragments a third light charged particle (LCP) is emitted (discovered in 1946) LCP is "witness" of nuclear matter breaking possibility to get information on a configuration of nuclear system at rupture moment TF was intensively studied (Yields, Energies, Angles). The probability of TF relative to Binary Fission is ~97% of LCPs are He and Н isotopes, and ~90% – alpha particles. Average angle of emission is ~82 o relative to LF Mean energy ~16 MeV (for alpha particles)

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski3 Ternary Fission induced by polarized cold neutrons In 1998 we have started to study correlation in ternary nuclear fission induced by cold polarized neutrons of the type: W( ) dΩ ~ (1 + D p f p TP ) dΩ p f – momentum of the light (heavy) fission fragment (FF), p TP – momentum of the light ternary particle (LCP), σ – neutron spin. It was originally considered by analogy to similar correlation in neutron beta-decay ( p e p ), as possible test of Т- invariancy. But in inelastic processes such a correlation can result from interactions in initial and final states. The correlation is related to the fission mechanism. In the first experiments on at the cold polarized neutron beam in ILL (Grenoble) such an asymmetry has been found in ternary fission of 233 U at a level ~10 -3 ! It has forced us to search for less sensational explanation and to undertake the further researches.

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski4 Statistical model of T-odd asymmetry (Bunakov et al.) There is some contribution of initial neutron spin to the respective projection of the angular momentum of the FFs at scission TP carries away the angular momentum from fissioning system Depending on the direction of the TP emission, the respective projection of the residual angular momentum of the FFs at scission either increases or decreases The density of levels of FFs at scission depends on the projection, but in Statistical model: level density defines probability! JLJL JHJH l

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski5 Statistical model of T-odd asymmetry (Bunakov et al.) In Bunakovs statistical approach the contribution of i-fragment to the asymmetry coefficient looks as follows: P(J + ) = (2I + 3) / [3 (2I + 1)] P n forJ + = I + 1/2 P(J – ) = –1/3 P n forJ – = I – 1/2 Cross-section for low energies is superposition of resonances D = [ D(J + ) σ(J + ) + D(J – ) σ(J – ) ] / [ σ(J + ) + σ(J – ) ] Spin of compound nucleus Angular momentum of LCP Level density parameter Compound nucleus polarization Moment of inertia Internal fragment excitation Polarization sharing between FFs

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski6 Experimental studies Measurement of the Т-odd correlation coefficient for various isotopes (233U, 235U, 239Pu, 245Cm) Studies of the asymmetry dependences on fission products parameters : –LCPs type (alpha-particles, hydrogen isotopes), –LCPs energy, –Parameters of main FF (masses, energies), –Relative angles involved between particles and neutron spin Study of dependence of the effect on the polarized neutron energy Measurement of Т-odd asymmetry for fission neutrons.

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski7 General scheme of the experiments The experimental value of the asymmetry was determined as follows. : N i ( ) N i ( ) + N i ( ) exp i = where N i ( ) are TP–FF coincidences count rate for different selection criteria over angle, E TP and other recorded parameters of fission act; ( ) ( ) – neutron spin direction, which was periodically flipping (~1 Hz). False systematical effects were controlled by comparing exp i obtained for equivalent parameters set i, but for events, recorded with symmetrical detectors combinations. (Statistically significant difference in their values means presence of false effect) Additional control of the false asymmetries was done by changing guiding magnetic field direction (initial spin direction) (~ ones per day). (The difference in measured values means false effect.)

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski8 Study of the Т-odd asymmetry dependences on of fission products characteristics Neutron beam (PF1 in ILL): ~ 4.5Å; Φ capture ~ n/cm 2 s; longitudinally polarized ~ 94 1 %; radiofrequency flipper 1 Hz Target ~3.4 мг 233 U (UF 4 ) ~100 μg/cm 2 on thin Titanium backing (~100 μg/cm 2 ) PIN diodes for TP, mm 2 each, thickness 380 μm LCP type can be determined by plotting signal rise-time from PIN diodes versus LCP energy Position sensitive MWPCs (~2 mm for both coordinates) position on the target and all angles Fission Fragment masses: M1/M2 T1/T2, (mass resolution is not high, because T/T ~ 1/10 )

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski9 The setup photos

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski10 Study of the Т-odd asymmetry dependences on of fission products characteristics (average D for tritons and alpha particles) Average values of the Т-odd asymmetry coefficient D in 233 U ternary fission by cold polarized neutrons: = – и p-d-t = – (corrected for the neutron beam polarization and for the registration geometry – totally ~1.2); all other corrections – accidental coincidences, fission fragment group overlapping – are small).

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski11 Study of the Т-odd asymmetry dependences on of fission products characteristics ( E TP ) In Bunakovs model it is reasonably explained and reproduced (parameters E xi in the formula). Known anti-correlation: Е ТР and in ternary fission. Such anti- correlation should exist also for E xi : Long descentelongated configuration Strong heating (high E xi ) slow ТР (small E α ) E xi = E ix max (1 - E / E max ) 6 МэВ for 16 МэВ, 0 МэВ for E α 30 МэВ Empirical formula : E xi = E α D ~ (6 0.2 E α ) 1/2

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski12 Study of the Т-odd asymmetry dependences on of fission products characteristics (FFs masses) Rather strong dependence on FFs mass was observed (it is still very much washed out by poor mass resolution!). The dependence can be expected in the model – the parameters a i and in the formula!

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski13 Study of the Т-odd asymmetry dependences on of fission products characteristics (angles) 233U

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski14 First observation of angular dependence of asymmetry coefficient D of the light charged particle emission in 235 U ternary fission by cold polarized neutrons. Hypothesis of fissioning system rotation (ROT - effect) (PF1B, ILL, Grenoble, July 2005)

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski15 Scheme of the experiment ( 235 U, longitudinal polarization) Average values of the asymmetry coefficient + 3,2 ± 0,19 3,4 ± 0,19 × Detectors combination 1÷8 Detectors of LCPs (SBD) L,R Detectors of FFs (Multiwire low pressure avalange counters) snsn LR snsn LR U

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski16 Hypothesis of rotation of the LCPs angular distribution plane snsn LR snsn LR snsn LR snsn LR snsn LR snsn LR snsn LR Received D values correspond to the angular distribution shift of the of alpha particles relative to Light Fragment on ~0,1 ° with spin flipping.

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski17 ROT effect (transversal polarization - 1) Average values of the asymmetry coefficient 1,39 ± 0,23 + 0,92 ± 0,26 × Detectors combination snsn LR snsn LR

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski18 ROT effect (transversal polarization - 2) Average values of the asymmetry coefficient ~ 0 × и и Detectors combination snsn LR

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski19 Angular dependence of the asymmetry ( 235 U, longitudinal polarization)

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski20 Angular dependence of the asymmetry ( 233 U, longitudinal polarization)

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski21 Dependence of ROT effect in 235 U on LCP energy 233U

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski22 Dependence of ROT effect in 235 U on main FF masses 233U

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski23 Angular dependence of the asymmetry in 233 U и 233 U (comparison) 233U 235U 233U TRI ~ ROT ~ U TRI ~ ROT ~ 0.004

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski24 Hypothesis of strongly deformed system rotation in the process of LCP emission in ternary fission The compound nucleus having captured a polarised neutron will likewise be polarised with capture spins of 2+ or 3+ for 233U (4+ or 5+ for 235U) The quasi-stationary transition states at the saddle point of fission of the above two U-isotopes are lie in the gap between the barrier and single-particle excitation. The transition states are, hence, collective in nature. In an adiabatic process also at the scission point the nucleus retains a strong collective contribution to be described by (J, K) quantum numbers. The angular velocity ω of the rotation is found from the relation The rotating mother source of the TPs is the key point in the explanation of the ROT and TRI effects.

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski25 Model for ROT effect F Cori = 2m [v ω] F catap = m [r dω/dt] F centr = mω [r ω] ROT

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski26 Model for ROT effect

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski27 Model for ROT effect

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski28 Model for ROT effect θ 1 θ 2 θ 2 θ 1 = ~0.1° Trajectories of fission products for two directions of the scissioning nucleus rotation (schematically)

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski29 Naive model of the TRI effect F Cori = 2m [v ω] F catap = m [r dω/dt] F centr = mω [r ω] TRI

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski30 Illustrative diagrams of TRI and ROT effects ROT TRI

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski31 Angular dependence of the asymmetry in 233 U и 233 U (comparison) 233U 235U 233U TRI ~ ROT ~ U TRI ~ ROT ~ May be the difference could be linked to difference in total ternary to binary yield for the two nuclei. There is a 20 % difference for them in yields?

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski32 Conclusions and outlooks Correlation p f p TP in ternary fission of 233U, 235U is discovered and investigated The experimental facts bring to the conclusion that we observed for the first time the rotation of strongly deformed compound systems exhibiting ternary fission after the capture of cold longitudinally polarized neutrons The rotation manifests itself as: –ROT: Motion of LCP in FFs Coulomb field after scission of a rotating nucleus, it is direct indicator of this rotation, allows to determine its speed and a direction. –TRI: Influence of the rotation onto internal motion of nucleons in the neck before scission or just at the moment of the neck rupture –Both effects are related to fission dynamics, and scission configuration … They can serve as a novel experimental tool in fission physics

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski33 Conclusions and outlooks We are planning to perform more detailed study of ROT for 235U as a function of LCP emission angles and energies, of FF masses and kinetic energies, and energies of polarized neutrons. –Position sensitive FFs detectors, arrays with small size LCPs detectors angular resolution 5÷10 о –Improved spectroscopic quality of LCPs detectors –Determination of LCP type (He or H) –Better FFs mass resolution The search for TRI and ROT effects in scission neutron emission is a subject of much current interest.

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski34

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski35 Conclusions and outlooks Обнаружена и исследована корреляция p f p TP в тройном делении 233U, 235U В 233U –Средний коэффициент асимметрии для альфа частиц – –Практически нет зависимости коэффициента асимметрии от угла между легким осколком и третьей частицей (вариация ~ ) –Обнаружена сильная зависимость коэффициента асимметрии от Е ТР –Обнаружена сильная зависимость коэффициента асимметрии от массы осколков В 235U –Средний коэффициент асимметрии для третьих частиц –Очень сильная зависимость коэффициента асимметрии от угла между легким осколком и третьей частицей –Среднее абсолютное значение коэффициента асимметрии для третьих частиц –Обнаружена сильная зависимость коэффициента асимметрии от Е ТР, но совершенно отличная от наблюдаемой в 233U! –Не обнаружено зависимости коэффициента асимметрии от массы осколков

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski36 Conclusions and outlooks The experimental facts bring to the conclusion that observed for the first time the rotation of strongly deformed compound systems exhibiting ternary fission after the capture of cold longitudinally polarized neutrons –ROT: движение в кулоновском поле после разрыва вращающегося ядра, прямой индикатор этого вращения, позволяет определить его скорость и направление –TRI: влияние вращения на внутреннее движение нуклонов в шейке прямо перед разрывом или в момент разрыва. –Оба эффекта связаны с динамикой деления, с конфигурацией в момент разрыва … новый инструмент в физике деления Планируется выполнить более детальные измерения для 235U : –Координатная чувствительность для детекторов осколков, меньший размер детекторов легких частиц угловое разрешение 5÷10 о –Улучшенные спектрометрические качества детекторов третьей частицы –Улучшенное разрешение по массам осколков

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski37

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski38 Ссылки K. Schreckenbach, Internal ILL Report 88SCO9T, ILL, Grenoble, 1988 K. Schreckenbach et al., in Time Reversal Invariance and Parity Violation in Neutron Reactions, C.R. Gould et al (Ed.), World Scientific, Singapore, 1994, p. 187 P. Jesinger et al., Proc. of the International Workshop Nuclear fission and fission product spectroscopy, Seyssins, France, AIP Conference Proceedings 447, Woodbury, New York, 1998, p. 395 P. Jesinger et al., Nucl. Instr. Methods, A440 (2000), 618 P. Jesinger et al., Yad. Fiz., 65 (2002), 662 [Phys. At. Nucl., 65 (2002), 630] A. Gagarski et al., Proc. International Seminar ISINN-9, Dubna, Russia, 2001, V.E. Bunakov et al., Internal ILL Repor, ILL01BU03T, ILL, Grenoble, 2001 V.E. Bunakov, Yad. Fiz., 65 (2002), 648 [Phys. At. Nucl., 65 (2002), 616] V.E. Bunakov, F. Gönnenwein, Yad. Fiz., 65 (2002), 2096 [Phys. At. Nucl., 65 (2002), 2036] V.E. Bunakov, S.G. Kadmensky, Yad. Fiz., 66 (2003), 1894 [Phys. At. Nucl. 66 (2003), 1846] E.M. Rastopchin et al., Yad. Fiz., 55 (1992), 310 C. Budtz-Jorgensen, H.-H. Knitter, Nucl. Phys., A490 (1988), 307 V.E. Bunakov, L. Pikelner, Prog. Part. Nucl Phys., 39 (1997), 337 Yu. Kopach et al., Yad. Fiz.,. 62 (1999), 900 [Phys.At. Nucl. 62 (1999), 840] M. Mutterer et al., IEEE Trans. Nucl. Science, 47 (2000), 756 C. Guet et al., Nuclear Physics, A314 (1979), 1 J. Pannicke et al., Proc. Journees dEtudes sur la Fission, Arcachon, France, Report CENBG 8722, 1987, D13 P. Heeg et al., in Proc. Conf. on 50 Years with Nuclear Fission, Gaithersburg, 1989 (La Grange Park, IL:American Nuclear Society), Vol.1, p.299 V.E. Bunakov, Proc. Intern. Seminar ISINN-12, Dubna, Russia, 2004, this book V.P. Alfimenkov, G.V. Valski, A.M. Gagarski et al., Yad. Fiz., 58 (1995), 799 Fig. 1. Asymmetry D vs. α-particle energy A.Barabanov, V.E.Bunakov et al., Proc. International Seminar ISINN-9, Dubna, Russia, 2001, 104. A.Gagarski, G.Petrov, F.Goennenwein et al., Proc. XVI International Conference on Fission, IPPE, Obninsk, Russia, 2003, (in press) A.Gagarski, G.Petrov et al., Proc. International Seminar ISINN-12, Dubna, Russia, 2004, (in press) N.Kornilov et al., Nucl.Phys. A686 (2001), 187 G.Valski, Yad. Fiz., 24 (1976), 140 [Phys. At. Nucl., 24 (1976), ?] V.E.Sokolov, A.Gagarski, G.Petrov et al., Proc. International Seminar ISINN-12, Dubna, Russia, 2004, (in press)

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski39 Общая схема экспериментов (разделение осколков на группы) В делении два фрагмента испускаются в приблизительно противоположных направлениях. Причём их средние массы существенно отличаются (~ 100 и 140 а.е.м) Очевидно, что знаки коэффициентов асимметрий противоположны для них. Требуется, как минимум, отделить фрагменты одной массовой группы от другой. Разделение проводилось методом времени полета стартом служил сигнал с детектора легких частиц, стоп – сигнал с детекторов осколков : (t fragment 1 – t alpha ) – (t fragment 2 – t alpha ) = (t fragment 1 – t fragment 2 ) M1/M2 t fragment1 / t fragment1 t fragment1 –t fragment1

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski40 Исследование Т-нечётной асимметрии в различных ядрах Можно ожидать изменения величины коэффициента D для разных изотопов. Количественные оценки T - нечетной корреляции для 235 U и 233 U сделаны Бунаковым и они находятся в хорошем согласии с экспериментальными результатами. (235U)= (233U)= – U 235 U D theo –

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski41 Сравнительное измерение среднего значения D в 233 U и 239 Pu (установка) Нейтронный пучок (PF1 в ИЛЛ): ~ 4.5Å; Φ capture ~ n/см 2 с; продольно поляризован ~ 94 1 %; флиппер «фольга с током» (1 Гц). Мишени: ~0.5 мг 233 U (слой с толщиной ~140 мкг/см 2 ) и ~1.1 мг 239 Pu (слой с толщиной ~300 мкг/см 2 ) на толстой 0.3 мм титановой фольге непрозрачной для осколков. Мишени помещались в камеру одновременно как сэндвич (t fragment1(or2) – t alpha ) использовалось для разделения групп осколков ~6% примеси тяжелого осколка к лёгкому поверхностно барьерных диода в каждом массиве, охлаждаемые до +5 C 0, 70 мм диаметр, толщина ~350 мкм НЕТ идентификации частиц по времени нарастания, НЕТ координат на MWPC

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski42 Сравнительное измерение среднего значения D в 233 U и 239 Pu (результаты) В результате ~30 дней измерений получены следующие результаты : 233 U 239 Pu exp – – (Поправлено на геометрию регистрации, перекрытие массовых групп, поляризацию холодных нейтронов – всего ~ 1,3). Практически нулевая асимметрия для 239 Pu может быть объяснена в модели Бунакова:модели Бунакова –J – = 0 в 239 Pu (I =1/2) нет спина – нет асимметрии! –J + = 1 поляризация компаунд-ядра высока (~0.67), но спин маленький результирующая проекция, которая определяет плотности уровней осколков и, следовательно, вероятности конечных состояний, образована главным образом орбитальным моментом TP взаимная ориентация импульса TP, и начальное спина ядра становится не важной нет причины для большой T-Нечетной асимметрии.

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski43 Измерение Т-нечетной асимметрии в 233 U при делении горячими нейтронами 0.16 eV Играют ли роль p- резонансы в механизме формирования T–нечетной корреляции? P-нечетная и P-четная лево- правая асимметрии в делении получаются в результате интерференции s- и p- резонансов в компаунд- ядре. Их сильная зависимость от энергии в 233 U объясняется наличием p - резонанса в окрестности 0.16 eV. Если T - Нечетная корреляция также связана с s-p интерференцией, можно ожидать увеличения эффекта вплоть до 10 раз. Лево-правая (слева) and Р-нечетная (справа) асимметрии в делении 233 U в зависимости от энергии нейтрона

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski44 Измерение Т-нечетной асимметрии в 233 U при делении горячими нейтронами 0.16 eV (установка) Нейтронный пучок (D3 дифрактометр в ИЛЛ) : ~ Å (0.16 eV); Φ ~ n/см 2 с; иридиевый фильтр гармоник; поляризация ~ 89 1 %; спин-флип 0,2 Hz, cryo- флиппер Мишень: ~15 мг 233 U, два слоя с толщинами ~500 мкг/см 2 на двух сторонах 22 мкм Алюминиевой фольге (не прозрачная для осколков!) (t fragment1(or2 ) – t alpha ) использовалось для разделения групп осколков ~6% примеси тяжелого осколка к лёгкому поверхностно барьерных диода в каждом массиве, охлаждаемые до +5 C 0, 70 мм диаметр, толщина ~350 мкм НЕТ идентификации частиц по времени нарастания, НЕТ координат на MWPC

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski45 Измерение Т-нечетной асимметрии в 233 U при делении горячими нейтронами 0.16 eV (результат) Предварительная (on-line) величина асимметрии : – (С учетом поправки на геометрию регистрации, перекрывание массовых групп осколков и нейтронную поляризацию – всего ~ 1,4). Отличие от величины для холодных нейтронов < 2σ Это подтверждает существующие модели для T-нечетная корреляции, где асимметрия (в отличие от PNC и LR асимметрий в двойном делении) возникает в выходом канале реакции, а не в результате s-и p-интерференции в составном ядре.

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski46 PNC и LR корреляции в тройном делении (холодные нейтроны) Установка позволяла исследовать и другие корреляции в тройном делении: –Р-нечётной для осколков W( )dΩ ~ (1 + α PNC ( p f )) dΩ –лево-правой для осколков W( )dΩ ~ (1 + α LR p f p n ) dΩ –Р-нечётной для α-частиц W( )dΩ ~ (1 + A PNC ( p TP )) dΩ –лево-правой для α-частиц W( )dΩ ~ (1 + A LR p TP p n ) dΩ Для 233 U было получено = – ( ) ( ) бинарное) = ) ( ) бинарное) A PNC = – ( ) A LR = – ( ) (равны 0 в пределах ошибок) TRI PNC LR

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski47 Исследование Т-нечётной асимметрии в зависимости от параметров продуктов деления (от полной энергии осколков) Зависимость от полной энергии осколков – (если она тут есть…) – тоже может быть связана с известной корреляцией E TP –E tot_kin_FF в тройном делении. Чтоб «распутать клубок» требуется увеличить качество экспериментальных данных, а также построить модель с учётом всей имеющейся информации по тройному делению.

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski48 Сравнение Т-нечётной, PNC и LR корреляции в тройном делении Р-нечётные и лево-правые эффекты формируются на стадии компаунд-ядра, на которой присутствуют также различные механизмы их усиления. Т-нечётная асимметрия формируется близко к разрыву. Угловое распределение осколков формируется барьере (переходные состояния Бора) Детали распределения характеристик продуктов определяются на спуске и в момент разрыва. Процессы двойного и тройного деления отличаются только после прохождения барьера TP рождается на последней стадии деления в результате двойного разрыва шейки >

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski49 Т-нечётная асимметрия при испускании нейтронов Поиск подобного эффекта для нейтронов, сопровождающих деление, не только естественное продолжение работы, но и заслуживает особого внимания по следующим причинам: наблюдение эффекта для элект- рически нейтральных частиц существенно для детального понимания асимметрии. отличная от нуля асимметрия для нейтронов прямо свидетель- ствовала бы о существовании «scission» нейтронов – поскольку показано, что такая корреляция может иметь место только если частица испускается одновременно с осколками. Схема эксперимента с нейтронами σ–σ– Мишень- сэндвич PM n n FF σ+σ+ MWPC 1 MWPC 2 LF HF n Aluminium 10 m Aluminium 10 m Схема эксперимента с нейтронами σ–σ– MWPC stop Fissile target PM n n LF HF σ+σ+ MWPC stop MWPC start На 6 пучке реактора ВВР-М: (~10 7 n/см 2 с, поляризация ~80%) 233 U: = – ( 0.46 ± 1.03 ) 10 -4, 235 U: = – ( 1.65 ± 0.87 ) После всех поправок на 95% уровне достоверности: 233 U: < 1,

ISINN-14, May 24-27, Dubna, RUSSIA A. Gagarski50 Заключение и планы Обнаружена и исследована корреляция p f p TP в тройном делении –Измерено в 233 U, 235 U, 239 Pu и 245 Cm –Обнаружена сильная зависимость асимметрии от Е ТР –Обнаружена сильная зависимость асимметрии от массы осколков –Измерено для 233 U при делении горячими нейтронами –Измерены LR и PNC асимметрии в тройном делении. Проверено отсутствие зависимости PNC от Е ТР –Проведён первый эксперимент по измерению Т-нечетной асимметрии для нейтронов Полученные экспериментальные данные удовлетворительно объясняются в рамках существующей модели Надо измерять: –Более точно в 235 U, т.к. это хороший репер для теории –Исследовать более точно зависимость от параметров осколков… –Измерить более точно для тритонов (сравнить с альфа- частицами)… –Повысить точность в эксперименте с нейтронами…