Участвующие страны и международные организации:

Беларусь, Болгария, Вьетнам, Германия, Индия, Италия, Казахстан, Китай, Монголия, Республика Корея, Россия, Румыния, Словакия, Швейцария, ЮАР.

Изучаемая проблема и основная цель исследований:

Синтез и изучение свойств ядер на границах стабильности. Исследование механизмов реакций под действием тяжелых ионов. Изучение ядерно-физических и химических свойств тяжелых и сверхтяжелых элементов.

Краткая аннотация и научное обоснование:

Проект направлен на комплексное исследование тяжелейших ядер и атомов: постановка экспериментов по синтезу элементов с Z=119 и 120, синтез новых изотопов сверхтяжелых элементов, исследование ядерных (спектроскопия) и химических свойств сверхтяжелых элементов, изучение динамики ядерных реакций, включая реакции многонуклонных передач, ведущих к образованию нейтроноизбыточных тяжелых ядер.

Проект будет в основном выполняться на Фабрика сверхтяжелых элементов ОИЯИ, введенной в эксплуатацию в 2020 году. Исследование динамики ядерных реакций будет проводится на ускорительном комплексе У-400, а после завершения его модернизации исследования продолжатся на У-400Р.

Ожидаемые результаты по завершении проекта:

1. Синтез новых сверхтяжелых элементов 119 и 120.
2. Исследование химических свойств СТЭ.
3. Синтез и изучение характеристик распада сверхтяжелых ядер.
4. Исследование химических свойств сверхтяжелых элементов.
5. Спектроскопия радиоактивного распада тяжелых и сверхтяжелых ядер.
6. Первые эксперименты по измерению масс сверхтяжелых ядер.
7. Исследования динамики ядерных реакций с тяжелыми ионами.

Ожидаемые результаты по проекту в текущем году:

1. Проведение экспериментов на сепараторе ГНС-2 Фабрики СТЭ по изучению сечений образования ядер в реакциях с ионами ⁴⁸Са, ⁵⁰Ti, ⁵⁴Cr, ⁵⁸Fe и свойств синтезируемых ядер.
2. Проведение тестовых экспериментов для синтеза элементов с Z>118.
3. Проведение экспериментов по изучению свойств радиоактивного распада (α-, β-распад, свойства спонтанного деления) короткоживущих изотопов с Z>100 (No, Rf, Sg), образующихся в реакциях с ионами Ne, Ca, Ti, Cr, на сепараторах SHELS и GRAND (ГНС-3) с использованием детектирующих систем GABRIELA и SFiNX.
4. Проведение экспериментов по изучению химических свойств Cn и Fl на Фабрике СТЭ.
5. Химическое обеспечение экспериментов по синтезу и изучению свойств сверхтяжелых элементов на Фабрике СТЭ.
6. Развитие технологии изготовления ускорительных мишеней из стабильных и радиоактивных изотопов, устойчивых при длительном облучении высокоинтенсивными пучками тяжелых ионов.
7. Развитие способов производства металлоорганических соединений титана и хрома для ускорения их ионов методом MIVOC.
8. Исследование массово-энергетических и угловых распределений фрагментов, образующихся в реакциях многонуклонных передач.
9. Исследование влияния свойств входного канала на массово-энергетические и угловые распределения фрагментов, образованных в реакциях с тяжелыми ионами.

Краткая аннотация и научное обоснование:

Исследования направлены на изучение структуры легких ядер и ядерных систем вблизи и за границами ядерной стабильности с помощью прямых ядерных реакций (перезарядка, передача одного или двух нуклонов), а также на исследование редких каналов распада и влияние механизмов реакций на наблюдаемые характеристики изучаемых ядер. Применение прямых реакций в изучении структуры изотопов вблизи границ ядерной стабильности способствует получению наиболее достоверных сведений и проверке существующей информации. Экспериментальная программа будет в основном реализована на установках АКУЛИНА-1,2, МАВР с использованием модернизированного ускорительного комплекса У-400М ЛЯР ОИЯИ, позволяющей выполнять широкий спектр экспериментальных исследований легких экзотических ядер на вторичных пучках в диапазоне энергий 5-50 МэВ/нуклон.

Сепаратор АКУЛИНА-2 оснащен радиочастотным фильтром для дополнительной очистки вторичных пучков, магнитным спектрометром для разделения продуктов реакции, комплексом криогенных мишеней изотопов водорода и гелия, массивом нейтронных детекторов на основе кристаллов стильбена, а также системами регистрации заряженных частиц.

Ожидаемые результаты по завершении проекта:

1. Изучение свойств изотопов легких ядер на границах стабильности.
2. Первые эксперименты с тритиевой мишенью.
3. Структура изотопов легких ядер на границе стабильности в реакциях (d,p) и (d,n), (t,p), (t,a), (p,d) и др.
4. Исследование экзотических видов распада, включая эмиссию 2n, 4n, 2p.

Ожидаемые результаты по проекту в текущем году:

1. Изучение ядер, лежащих вблизи границ нуклонной стабильности. Постановка первого эксперимента ^6,8He+⁴He. Подготовка и проведение экспериментов на фрагмент-сепараторе АКУЛИНА-2 с использованием радиоактивных пучков и криогенных мишеней H₂, D₂, ³He, ⁴He.
2. Изучение изотопов кислорода и фтора у границ нуклонной стабильности методом недостающей массы на установке МАВР.
3. Проведение экспериментов по измерению сечений отдельных каналов реакций на установке АКУЛИНА-1 с использованием спектрометра МУЛЬТИ.

  Сотрудничество по теме: