REGISTRATION OF ANGULAR DISTRIBUTION OF EXTENSIVE AIR SHOWER PAR-

The 9
th
 International Conference «Modern  
achievements of physics and fundamental physical education»  
 
October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty 
______________________________________________________________________________________________________
 
 
36 
МОДИФИКАЦИЯ РАДИАЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ МОДЕЛИ ОБОЛОЧЕК ДЛЯ ГАЛО И 
СКИН СОСТОЯНИЙ ЯДРА 
13
С 
 
Н.В Афанасьева
1,2
, Н.А.Буркова
2,3
, Д.Н.Шарафутдинова
2,3
 
 
1
Институт ядерной физики МЭ РК, Алматы, Казахстан,  
2
НИИ экспериментальной и теоретической физики, Алматы, Казахстан, 
3
КазНУ им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан 
 
Представлены  результаты  расчетов  модифицированных  радиальных  волновых  функций  в 
координатном  представлениидля  состояний  ядра 
13
C
  только  положительной  четности  с 
полным  моментом  J  и  четностью 

: 1/ 2 ,3 / 2
J




  и  5 / 2

.  Выбор  этих  состояний  обу-
словлен тем, что они являются реальными кандидатами на проявление скин или гало струк-
туры по таким признакам как большие среднеквадратичные радиусы 
rms
r , малые энергии свя-
зи валентных нуклонов  
Для первого возбужденного состояния ядра 
13
С положительной четности с 
1 / 2
J



 и 
энергией возбуждения 
exc
E =3,089 МэВ использовалась осцилляторная функция 
2s
R .Для опи-
сания  двух  других  возбужденных  состояний  5 / 2 и 3 / 2
J




  с  энергиями  возбуждения 
exc
E =3,854  и 7,67 МэВ,  соответственно,  использовались  осцилляторные  волновые  функции 
2d
R . 
Определим,  каким  образом  восстанавливаются  соответствующие  необходимые  пара-
метры для проведения процедуры модификации. 
Способ №1 обоснован тем, что считается известным параметр 
0
k : используем значение 
0

 (2.3) и связь 
0
0 m
k r


, находим радиус сшивания 
m
r . Значение осцилляторного параметра 
находится из соотношения 
0
0
1/
r
k

.  
Способ №2 определения осцилляторного параметра основан на использовании извест-
ного соотношения для трёхмерного гармонического осциллятора 
2
2
0
(
3 / 2)
r
r
n
  
. Зная зна-
чение  среднеквадратичного  радиуса 
rms
r ,  находим 
0
r .  Используем  соотношение 
0
0
/
m
r r


, 
находим радиус сшивания 
m
r .  
Ранее  были  получены  численные  значения: 
0
2, 474556


  для  случая 
2s
R   сшиваемых 
функций и 
0
2,513260


 для – 
2d
R . 
В таблице 1 приводятся все необходимые данные по энергиям возбуждения 
exc
E , сред-
неквадратичным  радиусам 
rms
r ,  радиусам  сшивания 
m
r   и  осцилляторным  параметрам  r
0
.  В 
последнем столбце обозначен способ восстановления осцилляторного параметра.  
 
Таблица 1 – Параметры возбужденных состояний 
J


1/2
+
, 5/2
+
, 3/2
+
 ядра 
13
C
 
J

 
exc
E
, МэВ 
rms
r
, фм 
m
r
, фм 
r
0
, фм 
№ 
1 / 2

 
3,089 
5, 04 0, 75

 
6,669 2,695 2 
8,604 3,477 1 
5/2
+
 3,874 
3, 68 0, 4

 
4,946 1,968 2 
11,393 4,533  1 
3/2 7,67 
- 
7,218  2,872  1 
 

9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері  
Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016 
жəне іргелі физикалық білім беру» 
______________________________________________________________________________________________________ 
 
37 
Для удобства применения полученных модифицированных функций возбужденных со-
стояний  ядра 
13
C
  с 1/ 2 ,3 / 2
J




  и  5 / 2

.  в  дальнейших  расчетах  была  проведена  пара-
метризация  данных  функций  гауссоидами  с  использованием  стандартной  программы APR-
GA.  В  итоге,  параметризованная  нормированная  функция 
2
( )
mod
s
R
r

  для  состояния 
1 / 2
J



 
имеет вид: 
2
15
2
1
( )
i
r
mod
s
i
i
R
r
B e








.  
 
 
 
 
(1) 
Параметризация 
радиальных 
нормированных 
функций 
2
( )
mod
d
R
r

 
состояний 
5 / 2 и 3 / 2
J




 имеет вид: 
2
15
2
2
1
( )
i
r
mod
d
i
i
R
r
r
D e








. 
 
 
 
 
(2) 
Таблица 2 – Характеристики модифицированных волновых функций 
2
( )
mod
l
R
r

 
J

, 
2
( )
mod
l
R
r

 
m
r
, фм 
2
C

 
N 
out
P
, % 
1/2
+
, 
2
( )
mod
s
R
r

 
6,669 0,278476 
0,940277 
24,9 
8,604 0,181369 
0,967572 
20,1 
5/2
+
, 
2
( )
mod
d
R
r

 
4,946 3,759468 
0,979647 
15,7 
11,393 0,584071 
0,958564 
10,5 
3/2
+
, 
2
( )
mod
d
R
r

 
7,218 0,584214 
0,986567 
10,8 
 
В таблице 2 суммированы основные характеристики всех рассчитанных модифициро-
ванных функций 
2
( )
mod
l
R
r

. Принимая во внимание значений 
out
P (%), можно однозначно сде-
лать вывод, что 
1 / 2

 состояние имеет гало-структуру.  
Состояния 
5 / 2

 и 
3 / 2

, скорее всего, относятся к скин-состояниям. Тем не менее, все 
полученные результаты могут служить некоторой отправной точкой для более сложных мо-
дельных расчетов.  
В  силу  соотношения  неопределенностей  Гейзенберга  “координата-импульс”  все  мо-
дификации  волновых  функций  на  больших  расстояниях  должны,  в  первую  очередь  отра-
жаться в импульсных распределениях при малых значениях  q.  
Действительно,  в  области  малых  переданных  импульсов 
0
q

  импульсные  распре-
деления для всех полученных функций кардинально отличатся. Таким образом, наши пред-
положения,  что  именно  эта  характеристика  чувствительна  к  модификациям  асимптотике 
полностью подтверждается.Безузловые
2d
R  функции точно равны нулю при 
0
q

. Такие им-
пульсные  распределения  сравниваются  по  такой  известной  характеристике  как  ширина  на 
полувысоте –  Г . Именно по значениям  Г  можно судить о широких или узких импульсных 
распределениях, а, следовательно, и делать выводы о протяженности асимптотики в коорди-
натном представлении, которая ассоциируется с гало или скин структурой. 
Разные версии модификаций №1 и 2, а также чисто осцилляторные функции заметно 
дистанцируются  в  импульсном  представлении.  Для  решения  вопроса  выбора  достоверных 
функций необходимо в последующем сравнить полученные результаты с имеющимися экс-
периментальными данными по упругим и неупругим формфакторам, данным по рассеянию 
протонов и 
 частиц, по которым накоплен большой экспериментальный материал.  
Работа выполнена в рамках проекта 3094/ГФ4 грантового финансирования МОН РК.

The 9
th
 International Conference «Modern  
achievements of physics and fundamental physical education»  
 
October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty 
______________________________________________________________________________________________________
 
 
38 
 
CROSS SECTION PARAMETRIZATION FOR THE HIGH SPIN ELASTIC SCATTER-
ING  
 
N.A. Burkova, A.S. Tkachenko 
 
Physical-Technical department, al-Farabi Kazakh National University, Almaty, Kazakhstan 
natali.burkova@gmail.com
 
 
Of particular interest to the two-particle photodisintegration and radiative capture reactions 
A
a b




 is due to the fact that these processes are directly related to the most advanced re-
search in nuclear astrophysics (thermodynamics of the Universe [1], nucleosynthesis of chemical 
elements in the Sun and stars, the Big Bang theory [2]), as well as the physics of nuclear reactors 
and nuclear fusion. 
Currently, with implementation of the novel method of inverse Compton scattering (ICPB) 
for the generating a quasi-monochromatic beams of photons experimental capabilities have reached 
a new level and is continuously expanding. 
The analytics was implemented for the scattering processes with channel spin structure 1/2, 
3/2 and 5/2. For the first time the parameterization of differential cross sections by orbital momen-
tums    = 0, 1, 2, … for the quartet and quintet spin channels has been performed. The presentation 
is given in a universe form and may be applied for the phase shift analyses for the scattering of nuc-
lei or elementary particles. Same amplitudes are used in the construction of the polarization charac-
teristics as vector and tensor polarization. The following isotopes are in field of interests: 
7
B(3/2 )

, 
9
B(3/2 )

, 
11
B(3/2 )

, 
12
B(1 )

, 
13
B(3/2 )

, 
5
Li (3/2 )

, 
6
Li (1 )

, 
7
Li (3/2 )

, 
9
Li (3/2 )

, 
10
Li (1 )

, 
9
C(3/2 )

, 
11
C(3/2 )

 and protons, neutrons, deuterons as impact particles, as well some exotic ele-
mentary particles, for example, tau-lepton 

 (1).  
The differential cross section for elastic scattering of two particles system with spin structure 
1 + 3/2 accounting spin-orbit splitting is 
1/2
3/2
5/2
( )
1
1
1
6
3
2
d
d
d
d
d
d
d
d



 







, where the indices and 
related to the doublet, quartet and quintet scattering states corresponding to the total spin channel 
1/ 2
S

,
3/ 2
S

 and 
5 / 2
S

. For the partial cross sections 28 amplitudes have been analytically 
calculated. 
The partial cross-section of the quintet spin channel 
5 / 2
S

 is a combination of 18 indepen-
dent amplitudes. 
Present work for the first time reported the formulas for the calculation of differential cross 
sections in scattering channels with spins 3/2 and 5/2 in addition to 1/2. The obtained representa-
tions are universal and can be used for a wide range of problems in nuclear and particle physics. 
Namely their different combinations depending on the spins of scattering particles cover cases 
1
2
1 1 / 2,1 3 / 2, 2 1 / 2
s
s

 


. Due to the fact, that the orbital quantum number can take any value 
in, the obtained formulas are applicable for the calculation of reactions proceeding at low and ultra - 
low astrophysical energies, as well as for the high-energy processes. 
Some results were applied for the calculations of proton radiative capture reactions on 
10,11
B  
isotopes at low astrophysical energies and show good agreement with available experimental data. 
 
References 
1  Ishhanov B.S., Kapitonov I.M., Judin N.P. Chasticy i atomnye jadra.– M.: Izdatel'stvo 
LKI, 2007. – 584 s. 
2  Kapitonov I.M., Ishhanov B.S., Tutyn' I.A. Nukleosintez vo Vselennoj. – M.: Librokom, 
2009. – 202 s. 

9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері  
Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016 
жəне іргелі физикалық білім беру» 
______________________________________________________________________________________________________ 
 
39 
 
NEW COMPLEX SETUP FOR REGISTRATION OF COSMIC RAY INTERACTIONS 
FROM  EXTENSIVE AIR SHOWERS 
 
A. Borisov
1
, A. Chubenko
1
, O. Dalkarov
1
, R. Mukhamedshin
1
, R. Nam
2
 V. Puchkov
1
,  
V. Piskal, V. Pavluchenko
1
, A. Shepetov
1
, T.Kh. Sadykov
3
, S. Shaulov
1
, Y. Tautayev
3
,  
V. Zhukov
2
, N. Zastrozhnova
3 
 
1
P.N. Lebedev Physical Institute of Russian Academy of Science, Moskow, Russia,  
2
LPI Branch “Tien-Shan High Mountain Research Station”, Almaty, Kazakhstan, 
3
Institute of Physics and Technology, Almaty, Kazakhstan  
 
The project of a new experiment is proposed in order to obtain direct data on the value of produc-
tion cross section of charmed particles in interactions of cosmic ray hadrons on lead nuclei at ener-
gy E
∼
75TeV in the forward kinematic cone and to determine a contribution of prompt muons to the 
overall flow of superhigh energy muons within EAS at mountain altitudes. The proposed experi-
ment, which will be carried out at the Tien Shan Mountain Scientific Station (TShMSS) located at 
an altitude of 3340 m above sea level, will clarify the nature of weakly absorbed hadronic compo-
nent of cosmic rays, i.e., the nature of the so-called long-flying cosmic ray component which was 
previously observed in a number of nuclear physics experiments with cosmic rays including those 
performed at the TShMSS. Besides, anomalies and nearby sources of superhigh energy PCR will be 
searched within the experiment by scanning the celestial sphere and applying a high-sensitive dif-
ference method. To achieve these objectives, a new hybrid calorimeter representing a two-storey 
coordinate calorimeter of 55 m
2
 in area is planned to assemble on the basis of the previous hybrid 
calorimeter and 2-storey X-ray emulsion chamber (XREC). The setup consists of two blocks spaced 
vertically by 2.2 meters. The upper unit contains a standard Г-block of an XREC with two underly-
ing layers of ionization chambers arranged in mutually perpendicular directions. Beneath them, a 
sufficiently thick lead target block is located in which the cosmic ray hadrons interact effectively 
with lead nuclei. The lower unit represents the XRECs and the underlying ionization calorimeter 
1050 g
/
cm
2
 thick, which consists of the iron absorber with gaps designed for placing of ionization 
chambers, Geiger and neutron counters. The hybrid calorimeter and the adjacent territory is covered 
with an array of scintillation detectors of 0.5×0.5 m
2
 of size with total area of 350 m
2
. The specific 
features of the new complex setup make it possible to measure the coordinates of EAS core particle 
tracks with an accuracy of Δx,y∼100 microns and to determine the primary energy and that of indi-
vidual particles with an accuracy of σE/E
∼
25%
. 
It is further assumed that complex setup will oper-
ate as a part of the TShMSS shower array representing a network of scintillation detectors located 
on an area of about 2 km
2
. The detailed study of EAS cores and their fine structure with setup will 
allow us to clarify characteristics of hadronic interactions at wide energy range E
0
=
10
14
÷10
18
eV in 
the forward (fragmentation) kinematic region. 
 
 
 
 
 
 

The 9
th
 International Conference «Modern  
achievements of physics and fundamental physical education»  
 
October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty 
______________________________________________________________________________________________________
 
 
40 
 
ПРАКТИЧЕСКИ ЗНАЧИМАЯ НОРМАТИВНО-ПРАВОВАЯ БАЗА ПО РАДОНУ В 
РЕСПУБЛИКЕ КАЗАХСТАН 
 
З.М. Бияшева, Р.Б. Тапалова, С.Т. Алибеков, В.В. Дьячков 
 
Казахский Национальный Университет имени аль-Фараби, Алматы, Казахстан 
 
Проблемы с РАО и радоном в РК юридически решены лишь в верхнем эшелоне нормативно 
правовой  базы – в  виде  двух  законов  РК: «Закон  о  радиационной  безопасности  населения 
Республики Казахстан» и «Закон об атомной энергии». Однако исполнение этих законов, в 
особенности в отношении к радиоэкологическим проблемам, оставляет желать лучшего. Так, 
до сих пор не выполняется §11 первого закона о радоне: нет обязательного контроля на вхо-
де  сырья  и  на  выходе  продукции  ни  на  одном  предприятии  Казахстана!  Нет  обязательного 
радиоэкологического  обследования  пятен  земли,  отводимых  под  жилищное  строительство. 
Нет обязательной сертификации на радон при купле-продаже жилья. А ведь в просвещенной 
Европе без таких сертификатов просто ничто не функционирует.  
Цель настоящей работы дать перечень и последовательность новых, разрабатываемых 
документов для внесения на рассмотрение как высшего парламентские органы, так и для за-
конодателей на местах. 
Авторы  предлагают  внести  в  Мажилис  РК  следующие  первоочередные  законодатель-
ные предложения: 
 «Закон об обязательном радиоэкологическом гамма-контроле на входе сырья и на вы-
ходе продукции для всех предприятий строительной и пищевой промышлености». 
 «Закон об обязательной сертификации жилых помещений и отдельных домов при их 
купле-продажи». 
 «Закон об  обязательном ежегодном обследовании на радон детских и школьных уч-
реждений». 
 «Закон об обязательном обследовании на радон всего жилищного фонда РК, постро-
енного вдоль берегов рек и озер». 
В местные законодательные органы необходимо внести соответствующие подзаконные 
акты, а также предложения, коренным образом изменяющие архитектуру строительства жи-
лья  в  зонах  с  повышенной  эманацией  и  эксхаляцией  радона.  Среди  них,  например,  приказ 
Министерства строительства: «Об обязательности архитектурных проектов и строительства 
домов на сваях в зонах с повышенной эманацией радона». Например, тревожным сигналом 
является повышенная онкосмертность ВИП-жителей различных регионов, живущих в одно и 
двухэтажных роскошных виллах. А ведь жить на 1-х и 2-х этажах категорически нельзя из-за 
высокой концентрации радона. 
Мировая онкостатистика показывает, что в странах, в которых, указанные выше, зако-
ны действуют, онкосмертность и онкозаболеваемость снижена в разы. В Республики Казах-
стан  геологическая  структура  литосферы  и  залежи  полезных  ископаемых  таковы,  что  во 
многих регионах с гранитными и глинопесчаными почвами эманация радона повышена. 
Как  известно,  Министерство  энергетики  Республики  Казахстана (http://energo.gov.kz/) 
является  центральным  исполнительным  органом  Республики  Казахстан,  осуществляющим 
формирование и реализацию государственной политики, координацию процесса управления 
в сферах нефтегазовой, нефтегазохимической промышленности, транспортировки углеводо-
родного сырья, государственного регулирования производства нефтепродуктов, газа и газо-
снабжения,  магистрального  трубопровода,  электроэнергетики,  угольной  промышленности, 
атомной энергии, охраны окружающей среды, природопользования, охраны, контроля и над-
зора  за  рациональным  использованием  природных  ресурсов,  обращения  с  твердыми  быто-

9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері  
Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016 
жəне іргелі физикалық білім беру» 
______________________________________________________________________________________________________ 
 
41 
выми отходами, развития возобновляемых источников энергии, контроля за государственной 
политикой развития «зеленой экономики».  
Рассмотрев  деятельность  Министерства  энергетики  РК,  как  уполномоченного  органа, 
можно предложить тему разработку проекта государственного стандарат (услуги) с названи-
ем: «Выдача разрешений на проверку радонового воздействия в жилом комплексе населен-
ных пунктов». Возможны также дополнения, затрагивающие также проектирование и строи-
тельство новых жилых домов на аналогичную превентивную проверку. Реестр государствен-
ных услуг был утвержден постановлением Правительства Республики Казахстан от 18 сен-
тября 2013 года  №983 (с  изменениями 2015 г.),  то  есть  тем  самым,  можно  предложить  его 
расширить.  
В соответствии с поставленной в настоящей работе целью перечень актуальных норма-
тивно правовых актов можно сформулировать в следующем виде.  
1. 
Купля-продажа квартир, домов и участков земли должна юридически оформлять-
ся только с официальным сертификатом на радон. 
2. 
Отвод земли под строительство должен юридически оформляться только софици-
альным сертификатом на радон. 
3. 
Радоновые ванны и другие радоновые процедуры должны производиться только в 
противогазе и только со строгим соблюдением нормативно установленных доз на радон-219, 
радон-220, радон-222.  
Все эти вопросы частично разрешаемы в рамках, предложенного выше, государствен-
ного  стандарта  (услуги)  и  соответствующего  (сопутствующего)  регламента.  В  тоже  время, 
предложенные выше пункты 1–3 затрагивают Гражданский и Земельный кодексы, медицин-
ское законодательство и потребует усилий законодателя в этом направлении. Поэтому авто-
ры настоящей работы предлагают начать совершенствование нормативно правовой базы на 
радон в Республике Казахстан в два этапа. Этап 1. Подготовить вышеуказанный проект с на-
правлением  в  Министерство  энергетики  и  последующим  утверждением  Правительством. 
Этап 2. Разработчиком указанных законодательных актов получить юридическое заключение 
на предмет соответствия праву (законодательству) предлагаемое ограничение.  
 
Данная работа выполнена в рамках реализации гранта №0115РК00285 (ГФ-4) «Иссле-
дование радоновой онкоопасности населения путем измерений вертикальной, горизонталь-
ной и временной топологии эманации и ее аккумулирования в биологических объектах» вы-
полняемого  в  лаборатории  молекулярной  генетики  НИИ  «Проблем  биологии  и  биотехноло-
гии» КазНУ им. аль-Фараби. 
 
 

The 9
th
 International Conference «Modern  
achievements of physics and fundamental physical education»  
 
October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty 
______________________________________________________________________________________________________
 
 
42 
 

жүктеу/скачать 11,53 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: