Сборник тезисов 9-ой Международной научной конференции «современные достижения физики и фундаментальное физическое образование»
жүктеу/скачать 11,53 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- ЭМИССИЯ ЛЕГКИХ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ ИЗ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ИО- НОВ 3 HEС ЯДРОМ 112 Sn А. Дуйсебаев 1
- , М. Насурлла 1,3
- МЕХАНИЗМЫ РЕАКЦИЙ 103 Rh(P,PX), ИЗМЕРЕННЫХ ПРИ ЭНЕРГИИ ПРОТОНОВ 30 МЭВ А. Дуйсебаев 1 , Б.А. Дуйсебаев
- РАССЕЯН О.И.Имам
- НИЕ ПИО мбеков, Ж
- ОНОВ НА Ж.А.Токсаб
- А ЯДРАХ а
- ЯДЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА В ИЗУЧЕНИИ РАДИОНУКЛИДНОГО И ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ПРИРОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ВОДНОГО БАССЕЙНА ТАСОТКЕЛЬСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
- В.П. Солодухин, С.Г. Ленник, Г.М. Кабирова, А.С. Ливенцова, Ж.З. Абдурахманов, А.Н. Быченко, Д.А. Желтов
РИМАНОВА ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА Ю.А. Зарипова, В.В. Дьячков, А.В. Юшков НИИЭТФ КазНУ им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан В науке зачастую происходит возврат к старым парадигмам, правда, всегда на некоем новом витке эволюции этой науки, основанном на новейших экспериментальных данных. Такая наука, как ядерная физика, казалось, уже превратилась в классическую нишу знаний о мик- ромире в парадигме волновой механики. Однако по всему периметру горизонта передовых идей даже в «классических» науках зачастую остаются «трудные» проблемы. В данной работе делается попытка изложить ряд новых экспериментальных данных в духе новой ядерной парадигмы, которую мы назвали «Римановой ядерной физикой». В рам- ках новой парадигмы происходит отказ от понятия «волновая функция» и отсутствует требо- вание решения уравнения движения в форме уравнения Шредингера. То есть под давлением все новых экспериментальных фактов приходиться констатировать, что на основе только од- них квантовомеханических воззрениях, невозможно описать мир ядер, а, возможно, что и весь микромир. Такой возврат к детерминированной ньютоновой парадигме и гамильтоно- вым уравнениям движения связан с накопленными противоречиями квантовомеханической парадигмы с экспериментальными данными. В настоящей работе последовательно приво- дится система доказательств необходимости обратиться к неевклидовой геометрии для ато- мов, ядер и элементарных частиц. Впервые контуры новой римановой ядерной физики изло- жены нами в работах [1, 2]. В римановом пространстве [3] радиус кривизны κ плоскости эллиптического простран- ства равен 2 1 R k , где R - среднеквадратичный радиус ядра. Расслоение риманова простран- ства рассматривается как альтернатива квантования ядерных и околоядерных орбит класте- ров и нуклонов, соответственно. Такое расслоение позволяет разделить риманово простран- ство на четные и нечетные сферы с соответствующими радиусами. Целью работы является рассмотрение геометрии ядра в предположении ее искривлен- ности и расслоенности в качестве альтернативы квантовой механики. Такое рассмотрение могло бы снять ряд противоречий, например, отсутствие излучений электронов, когда они движутся по замкнутым орбитам в атоме или валентных нуклонов в ядре. В римановом про- странстве геодезической, то есть прямой, разрешающей такое безизлучательное движение, как раз и является эллипс. Расслоение сферы, по нашему мнению, подобны оболочкам и по- этому объясняют квантовый характер уровней ядер. Таким образом, дискретный квантовый характер ядерных параметров можно получать, не выходя за пределы классической физики. Проблемой, казалось бы, остаются де-бройлевские волны, однако и эта проблема есте- ственным образом решается за счет римановой природы ядерного и околоядерного про- странства: налетающие пучки ускоренных частиц или нейтронов искривляют свои траекто- рии в криволинейном пространстве подобно классическим оптическим линзам с последую- щей их интерференцией. В такой трактовке оказывается излишней концепция дуализма волн и частиц для микромира. Рассмотрим, как выстраивается новая ядерная физика с новыми (старыми) силами и новым пространством. Специфически выстраивается и новая концепция относительно соста- ва ядер, их структуры и динамики внутреннего движения. Таким образом, современные экс- перименты по различным состояниям ядерной материи высвечивают практически все, до сих пор, не разрешенные ключевые противоречия в законах, эффектах и явлениях современной фундаментальной ядерной физики. Видно, что эти противоречия породили внутренние про- The 9 th International Conference «Modern achievements of physics and fundamental physical education» October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty ______________________________________________________________________________________________________ 30 блемы фундаментальной ядерной физики. А состояние этих проблем таково, что, по- видимому, ядерная физика приблизилась к пределу своего эволюционного развития. Как по- казано в данной работе, противоречия привели к революционным переменам знания о ядре и ядерных реакциях, - к скачку знания. Само же фундаментальное развитие ядерной физики как науки, очевидно, диалектически беспредельно. Необычные и микроскопически необъяс- ненные свойства ядер (наличие ядерных оболочек, дискретность уровней гамма-излучения, отсутствие распада нейтрона, находящегося в объеме ядра) оставляют открытыми многие фундаментальные проблемы микромира. Ряд ядерных свойств приводит к мысли о неевкли- довости внутриядерного и околоядерного пространств, для чего обнаруживаются новейшие экспериментальные доказательства риманова характера ядерного пространства. Квантованность свойств микромира хорошо описывается волновой механикой, а вол- новая функция вносит определенную неопределенность в значения ряда ядерных парамет- ров. В особенности это касается пространственных параметров ядра, таких как ядерные ра- диусы, полоса размытости края ядра, параметр ядерной квадрупольной деформации. Тем не менее, ядра достаточно строго локализованы в пространстве, равно как и их составляющие – нуклоны, α-кластеры, мультикластеры. Уже назревшей современной проблемой ядерной фи- зики является экспериментальное исследование дискретности и криволинейности внутри- ядерного и околоядерного пространств. Следуя парадигме Эйнштейна о том, что материя са- ма вокруг себя формирует пространство и время, неизбежно объективизируется вывод о су- ществовании римановых замкнутых слоистых ядерных и околоядерных пространств, имея в виду, в частности, колоссальную плотность ядерной материи – около 100 млн. т/см 3 (в норме это 0, 147 Фм -3 ). Косвенным свидетельством «криволинейности» и замкнутости ядерной гео- дезической является отсутствие излучений при движении нуклонов по своим замкнутым оболочкам. Такой «криволинейный-прямолинейный» характер ядерной динамики, а также энергетическая квантованность ядерного потенциала, наводят на мысль о пространственном разделении, пространственном обособлении ядерных оболочек. По видимому, имеет смысл в рамках римановой парадигмы отождествить ядерно- спектроскопические уровни с околоядерными пространственными замкнутыми (эллиптиче- скими) слоями, что позволит вычислять их кривизну путем нормировки на первый слой, ка- сательный к поверхности ядра. Проводя аналогию с обозначениями в ядерной спектроскопии пространственные слои также обозначим как s-, p-, d-, f-, g-, h-слои. Оболочечная структура ядер хорошо известна, но пространственная интерпретация оболочечных эффектов недостаточно изучена. Вопрос о локализации волновых функций в микрообластях, наряду с высокой динамикой внутриядерных нуклонов и нуклонных ассо- циаций (кластеров), ставит неразрешимую проблему в рамках существующей квантовой ме- ханики, о законе движения микрочастиц по замкнутым орбитам, то есть с ускорением, но, что парадоксально, без излучения. Идеей настоящей работы является рассмотрение около- ядерного пространства как неевклидова, конкретно, как эллиптического риманова простран- ства. Тогда все несоответствия снимаются и парадоксы разрешаются. Ведь в таком криволи- нейном пространстве геодезической является замкнутый эллипс. При эллиптической замкну- той геодезической проблема излучения, точнее – его отсутствие, разрешается автоматически. Итак, уравнениями движения нуклонов и кластеров в ядре, взамен уравнению Шредингера, вновь являются гамильтоновы уравнения. Литература 1. Юшков А.В., Дьячков В.В., Зарипова Ю.А. // XXIМежд.конф. «Актуал. вопросы развития иннов. деят. в новом тысячелетии», 2015 /Ежемесяч. науч.журнал. №9(20). 35-40. 2. Дьячков В.В., Зарипова Ю.А., Юшков А.В. // Вестник КазНУ. Серия физическая. – №2(57). – 2016. – с. 88-97. 3. Розенфельд Б.А. Неевклидовы пространства. –М.: Наука, 1969. – 548 с. 9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016 жəне іргелі физикалық білім беру» ______________________________________________________________________________________________________ 31 ЭМИССИЯ ЛЕГКИХ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ ИЗ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ИО- НОВ 3 HEС ЯДРОМ 112 Sn А. Дуйсебаев 1 , Б.А. Дуйсебаев 1 , Т.К. Жолдыбаев 1 , Б.М. Садыков 1 , К.М. Исмаилов 2 , М. Насурлла 1,3 1 Институт ядерной физики, Алматы, Казахстан; 2 Назарбаев Университет, Астана, Казахстан; 3 КазНУ им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан Данная работа является продолжением цикла работ по исследованию инклюзивных сечений реакций, инициированных ионами 3 Hе на ядрах – кандидатах на конструкционные элементы проектируемых атомных электростанций. Развитие нового поколения ядерных энергетиче- ских систем с высоким уровнем безопасности (AcceleratorDrivenSystem - ADS), состоя из протонного акселератора, нейтронной производственной задачи и sub критического реакто- ра, развернулось во многих странах. Согласно физическому сценарию работы ADS, высоко- энергетические протоны, проходя через мишень, производят не только нейтронный поток, но также и более сложные нуклиды, такие как 2,3 H, 3,4 He и т.д., которые инициируют реакции с эмиссией вторичных нейтронов. Особенный интерес представляет измерение инклюзивных спектров реакций, вызванных ионами 3 He. Экспериментальная информация по такого рода реакциям чрезвычайно недостаточна. Цель настоящей работы состоит в экспериментальном исследовании инклюзивных спектров легких заряженных частиц, испускаемых при взаимодействии 3 He с ядром 112 Sn при E 3He =50 MeV в угловом диапазоне 30÷150 0 с шагом 15 0 , измеренных на изохронном цикло- троне U-150M Института Ядерной Физики. В эксперименте использовалась самоподдержи- вающая фольга 112 Sn толщиной 1.88 mg/cm 2 . Анализ экспериментальных сечений реакций выполнен в соответствии с экситонной моделью предравновесного распада ядер, которая описывает эмиссию частиц вплоть до со- ставного ядра. Дополнительные компоненты, вычисленные полуэмпирически, чтобы опреде- лить вклады прямых реакции передач и выбивания нуклонов, включая кластерные степени свободы. Достигнуто удовлетворительное согласие между экспериментальными и расчетны- ми значениями. Работа была поддержана Программой грантового финансирования научных исследо- ваний Министерства образования и науки Республики Казахстан – Грант 0335/GF4. The 9 th International Conference «Modern achievements of physics and fundamental physical education» October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty ______________________________________________________________________________________________________ 32 МЕХАНИЗМЫ РЕАКЦИЙ 103 Rh(P,PX), ИЗМЕРЕННЫХ ПРИ ЭНЕРГИИ ПРОТОНОВ 30 МЭВ А. Дуйсебаев 1 , Б.А. Дуйсебаев 1 , Т.К. Жолдыбаев 1 , Б.М. Садыков 1 , М.Нассурлла 1 , К.М. Исмаилов 2 1 Институт Ядерной Физики, Алматы, Казахстан; 2 Назарбаев Университет, Астана, Казахстан Программы по разработке нового поколения ядерно-энергетических систем с высоким уров- нем безопасности (Accelerator Driven System), состоящих из протонного ускорителя, ней- трон-производящей мишени и подкритического реактора, развернуты во многих странах. При создании таких устройств для корректного моделирования нейтронного потока необхо- димы данные о спектральном составе и угловых распределений вторичных протонов и лег- ких заряженных частиц, произведенных первичным протонным пучком. Инклюзивные спектры протонов, образующихся при взаимодействии протонов с энер- гией 30 МэВ с ядром Rh, были получены на изохронном циклотроне У-150М Института ядерной физики в угловом диапазоне 15 ÷ 135 0 с шагом 15 0 . Для регистрации протонов ис- пользовалитонкий кремниевый детектор толщиной 100 микрон и CsI (Tl) детектор полного поглощения (2,5 см). Телесный угол телескопа детекторов составил Ω = 4.62·10 -5 ср. В каче- стве мишени использовалась самоподдерживающаяся фольга Rh с толщиной 3 мкм. Энергетическая калибровка спектрометра выполнялась на основе кинематики уровней ядра в реакции 12 С (р,хр) и протонам отдачи. Полное энергетическое разрешение системы составила 400 кэВ и, в основном, определялась разбросом энергии пучка. Дисперсия энергия пучка была равна 0,4%. Полная систематическая ошибка не превышала 10%, а статистиче- ская неопределенность - 8%. Анализ экспериментальных результатов был выполнен в рамках экситонной модели Гриффина [1] предравновесного распада ядер. В наших теоретических расчетах была ис- пользована программа PRECO-2006 [2], которая описывает излучение частиц с массовыми числами от 1 до 4. Получено удовлетворительное согласие между экспериментальными и расчетными значениями в области энергий, соответствующих предравновесному механизма. Литература 1. GriffinJ. J. // Phys. Rev. Lett. 1966. №9. P.478. 2. Kalbach C. PRECO-2006: Exiton model preequilibrium nuclear reaction code with direct reaction. DurhamNC 27708-0308, 2007. Алматы, Қа _________ РАССЕЯН О.И.Имам НИИЭТФ Упругое и источнико можности Прог тилетия, Аламосска циональна В нас ра [1] рас при энерги n модели. ядра-мише и ко вклад действия функции п лом Али-Б ты волнов Данн 3090ГФ4. [1] Глауб 1971, [2] Zeidm Geesa азақстан, 12-1 _____________ НИЕ ПИО мбеков, Ж КазНУ им и неупруго ом информ и исследова гресс в пон связан с п ая национа ая лаборато стоящей ра ссчитаны д иях 0.197, 0 Исследова ени, рассчи ду разных к (Бака и Ал примерно о Бодмера сп вой функци ная работа берР. Теори том 103, вы man B., Olm aman D.F., O 4 қазан,2016 _____________ ОНОВ НА Ж.А.Токсаб м.аль-Фараб е рассеяни мации для п ания с их по нимании пи постановко альная лаб ория физик аботе в рам дифференци 0.6 и 1.0 Гэ ана чувстви итанным с кратностей ли-Бодмера одинаково падает быст ии. а выполне ия столкно ып.4, стр.6 mer C., Gees Olmer C., Z 9-ші Хал _____________ А ЯДРАХ а би, 050040, ие заряженн понимания омощью яд ион-ядерны ой экспери боратория), ки высоких мках дифра иальные се эВ. Волнов ительность различным й рассеяния а) показыв описывает трее из-за ена при по овений адро 641 saman D.F. Zeidman B. лықаралық ғыл _____________ 33 8 Не И 9 В , Алматы, Р ных π ± -мез я индуциро дерной стру ых взаимод иментов н PSI (Инст х энергий в акционной ечения упр вая функци ь дифферен ми межкла я в глаубер данн дифф на яд ная), пунк пери мене фере и пр тоно с вол ными вает, что п т сечение, а недостаточ оддержке онов высок et al. // Phy et al. // Phy лыми конферен _____________ Ве В ТЕОР Республика зонов на ле ованных пи уктуры. действий, д на мезонны титут П.Ш Японии) и теории мн ругого расс ия ядра 9 Ве нциальных астерными ровском оп ные взяты и На рисун ференциаль дре 9 Ве пр , 0.6 ГэВ ( ктирная) кр Для ядра иментальны ее для этог енциальные роведено ср ов на этом ж Сравнени лновыми ф и с разны при малых а при боль чной части гранта фу кой энерги ys. Rev. Let ys. Rev. C. нция «Физикан жəне і _____________ РИИ ГЛАУ а Казахста егких ядрах ионами яде достигнуты ых фабрик Шерера в Ш и т.д. ногократног сеяния -м получена в сечений к потенциал ераторе . из работы [ нке приве ьные сечен ри энергия (штриховая ривые. 8 Не по рас ые данные го ядра так е сечения п равнение и же ядре, пр е диффере функциями ми потенц углах расс ьших углах и высокоим ундамента ии с ядрами tt. 1978. V. 1978. V. 18 ның заманауи ж іргелі физикал _____________ УБЕРА ан х является ерных реак ый в после ках в LAM Швейцарии) го рассеяни мезонов на в трехкласт волновым лами взаим Эксперим [2]. едены рас ния рассеян ях 0.197 Гэ я) и 1.0 Гэ ссеянию пи не имеютс кже рассчи при энерги их с рассея ри этих же э енциальног ядра 9 Ве р циалами α- сеяния все х сечение с мпульсной альных исс и // Успехи 40. P. 1539 8. P. 2223. жетістіктері ық білім беру» __________ основным кций и воз- дние деся- MPF (Лос- КЕК (На- ия Глаубе- а ядре 9 Ве терной 2 - функциям модействия ментальные считанные ния пионов эВ (сплош- эВ (штрих ионов экс- ся. Тем не итаны диф- ии 0.28 ГэВ янием про- энергиях. го сечения рассчитан- -α взаимо- е волновые потенциа- компонен- следований и физ.наук, 9; і » м - - - - - е - м я е е в - х - е - В - я - - е - - й , The 9 th International Conference «Modern achievements of physics and fundamental physical education» October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty ______________________________________________________________________________________________________ 34 ЯДЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА В ИЗУЧЕНИИ РАДИОНУКЛИДНОГО И ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ПРИРОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ВОДНОГО БАССЕЙНА ТАСОТКЕЛЬСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА В.П. Солодухин, С.Г. Ленник, Г.М. Кабирова, А.С. Ливенцова, Ж.З. Абдурахманов, А.Н. Быченко, Д.А. Желтов Институт ядерной физики МЭ РК, Алматы, Казахстан Состояние водных ресурсов Республики Казахстан характеризуется общей недостаточно- стью, а также значительным их загрязнением и истощением. Ситуация усугубляется еще и тем, что после развала СССР и разобщения отдельных республик значительно ослабились координация работ по регулированию потоков трансграничных рек и контролю качества их вод. Эта особенность создает угрозуповышенного экологического риска и психологического стресса для жителей населенных пунктов, проживающих на территориях бассейнов этих рек, и требует принятия срочных мер по контролю состава их водных поступлений. В связи с этим, начиная с весны 2007 г., РГП «Казгидромет» и ИЯФ МЭ РКпроводят работы по обсле- дованию и мониторингу радиационной и экологической ситуации на приграничных участках рек, втекающих на территорию Казахстана и вытекающих за его пределы. В процессе вы- полнения этих работ установлено, что наиболее напряженная экологическая ситуация на- блюдается на границе с Кыргызстаном. На территории Кыргызстана в бассейнах трансграничных с Казахстаном рек находятся следующие радиационно-опасные объекты: месторождение полиметаллов и тория «Ак-Тюз», месторождение урана «Камышановское», крупнейший горно-рудный комбинат по перера- ботке урана «Карабалта». Известно, что хвостохранилища предприятий «Ак-Тюз» и «Кара- балта» содержат большое количество естественных радионуклидов (ЕРН) и токсичных эле- ментов (ТЭ). Кроме того, на этой территории ведется интенсивная сельскохозяйственная деятельность с использованием минеральных удобрений с повышенным содержанием ЕРН. Ирригационная система, обеспечивающая полив выращиваемых овощей и бахчевых культур, включает в себя множество густо переплетенных каналов и арычных сооружений, питаю- щихся водой из местных рек. Такая ситуация создает значительную вероятность загрязнения ЕРН и ТЭ всей ирригационной системы и переноса этих загрязнителей на территорию Казах- стана водами трансграничных рек. Известно, в частности, что в декабре 1964 г. произошло сейсмосинхронное разрушение дамбы хвостохранилища № 2 рудника Ак-Тюз. В результате этой аварии в р. Кичи-Кемин попало около 600 тыс м 3 отходов, содержащих в повышенных концентрациях торий и ТЭ. Этот поток, в виде радиоактивного селя, распространился по руслу и долине р. Кичи-Кемин на расстояние до 40 км, вплоть до ее впадения в р. Шу на тер- ритории Казахстана. Последствия этой катастрофы устранялись много лет, однако и на сего- дняшний день они негативно отражаются на состоянии окружающей среды и, возможно, на здоровьи населения этой местности.Учитывая изложенное, нами была поставлена задача по радиационному обследованию и изучению радионуклидного и элементного состава водных объектов трансграничных рек Шу, Шор-Коо, Аксу, Карабалта, Токтас и Тасоткельского во- дохранилища. Основной целью этого исследования являлось выявление признаков влияния радиационно-опасных объектов Кыргызстана на уровень загрязненности трансграничных рек ЕРН и ТЭ. Для выполнения этого исследования было намечено 6 контрольных пунктов (5 – на участках трансграничных рек, расположенных близ границы с Кыргызстаном; 1 – на Тасот- кельском водохранилище). Работы проведены в соответствии с методологией, разработанной нами в ходе выполнения международного проекта «Навруз», 2000-2010 гг. В процессе поле- вых работ на каждом контрольном пункте (КП) были отобраны пробы почвы (берег, пойма), 9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016 жəне іргелі физикалық білім беру» ______________________________________________________________________________________________________ 35 донных отложений и воды. Радионуклидный и элементный состав отобранных проб был изучен методами инструментальной гамма-спектрометрии (ИГС), нейтроноактивационного анализа (НАА), рентгенофлуоресцентного анализа (РФА) и масс-спектрометрии с индуктив- но-связанной плазмой (МС-ИСП). В докладе представлены процедуры и метрологические характеристики используемых аналитических методик, а также основные результаты выполненных исследований. На осно- ве данных, полученных методом инструментальной гамма-спектрометрии (ИГС), установле- но, что средние значения мощности поглощенной дозы, обусловленные радиоактивным из- лучением ( 226 Ra, 232 Th, 40 K) прибрежной почвы (76 нГр/ч) и пойменной почвы (85 нГр/ч) всех изученных водных объектов, превышают среднемировое значение этого показателя (60 нГр/ч) на 27 % и 42 %, соответственно. На основе данных, полученных методами НАА и РФА в почве и донных отложениях этих объектов выявлено повышенное содержание сле- дующих ТЭ: As, Co, Cs, Mo, Pb, Sb, Th, U. Данные, полученные методами масс- спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (МС-ИСП) и НАА, показали, что воды всех изученных источников содержат в себе значительное количество следующих ТЭ: Li, B, As, Mo, Ba, U. Содержание урана во всех водах этого бассейна превышает соответствующее ему значение ПДК=15 мкг/л, рекомендованное Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) для питьевых вод. Выявленные аномалии состава объектов окружающей среды свидетельствуют о нега- тивном влиянии РОО Кыргызстана на уровень загрязненности ЕРН и ТЭ изученных транс- граничных рек. Для выяснения степени и механизмов этого загрязнения необходимо прове- дение дополнительных, более детальных, исследований. жүктеу/скачать 11,53 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|