310 likes | 470 Views
«Первые эксперименты по фотоделению ядер на пучке комптоновских фотонов» В. Г. Недорезов, Институт ядерных исследований РАН, Москва Памяти Г.Я.Кезерашвили. Реализация метода обратного комптоновского рассеяния. 1963 – П.Арутюнян и др. E РФИ 1964 – О.Куликов и др., ФИАН
E N D
«Первые эксперименты по фотоделению ядер на пучке комптоновских фотонов»В. Г. Недорезов, Институт ядерных исследований РАН, Москва Памяти Г.Я.Кезерашвили
Реализация метода обратного комптоновского рассеяния • 1963 – П.Арутюнян и др. EРФИ • 1964 – О.Куликов и др., ФИАН • 1976 - Frascati (LADONE – ADONE) • 1984 - Новосибирск (РОКК – 1,2 – VEPP 3,4) • 1988 – Brookhaven (LEGS - NSLS) • 1995 – Grenoble (GRAAL – ESRF ) • 1998 – Osaka (LEPS - Spring-8) • 2000 – Duke (HIgS - )
. C.Schaerf. Production of Monochromatic photons by the annihilation of positrons in light elements LNF-64-2 (1967). L.Federich e.a. First Experimental Results From The Frascati Monochromatic And Polarized Gamma- ray Beam. Published in In *Rome 1979, Proceedings, Electron and Pion Interactions With Nuclei At Intermediate Energies*, 681-689. R.Malvano e.a. Some Considerations On The Possibility Of Obtaining A Quasi-monochromatic Polarized Photon Beam From Laser - Electron Scattering In The Storage Ring Adone. 11 pp. LNF- 67-48 (1967) J.P.Bocquet e.a. The GRAAL project: A polarized gamma-ray beam at ESRF. Prepared for Conference:C93-06-20 p.771-773 (1993). D.Babusci e.a. Photodisintegration of light nuclei with the LADON photon beam. Few Body Syst.Suppl. 1 (1986) 383-391 M. Preger, B. Spataro (Frascati), R. Bernabei, M.P. de Pascale, C. Schaerf. Monochromatic And Polarized Tagged Ladon Gamma-ray Beams.LNF-86/5-P. Nucl.Instrum.Meth. A249 (1986) 299 В.Г.Недорезов, Ю.Н.Ранюк. Фотоделение ядер за гигантским резонансом. Изд.Наукова думка, 1989.
Схема установки РОКК-2 на накопителе электронов ВЭПП-3. TS - система мечения фотонов по энергии, М1 – M2 - магниты, L1 - L4 - квадрупольные линзы, w - кварцевое окно, L – лазер, АОМ – акустооптический модулятор, РС - ячейка Поккельса, FD - детектор ядерных фрагментов, CМ – очищающий магнит, SC, Х, Y, PC – мониторы пучка, TD – детектор полного поглощения фотонов.
Эксперимент РОКК (Новосибирск)Полное сечение фотопоглощения ядер актинидовА.А.Казаков, Г.Я.Кезерашвили, Л.Е.Лазарева, В.Г.Недорезов, А.Н.Скринский, А.С.Судов,Г.М.Тумайкин, Ю.М.Шатунов. Письма в ЖЭТФ, вып.10 (1984) 445. A = Z P + N N СEBAF-2004 237-Np 238-U 238-U 237-Np
Фотоделение ядер с малой передачей энергии и импульсаНеупругий Комптон-эффект?Неупругое рождение е+е- пар ?Расщепление фотона ?
Вероятность совпадений осколков деления с фотоном , регистрируемым в направлении вперед
Фото- и электроядерные процессы Дельбрюковское рассеяние , Расщепление фотона в поле ядра [Akhmadaliev, G.Y. Kezerashvili, S.G. Klimenko e.a. Phys.Rev.Lett. 89:061802,2002.
Кулоновская диссоциацияМногофотонные обмены beam ? target b > bmin = Ri + Rt (incident + target) Поток виртуальных фотонов Спектр виртуальных фотонов (интегрированный по b), Z = Zt [X.Artru e.a. PL 40B (1972) 43]
Нелинейные эффекты КЭД. Многофотонные обмены. Фото- и электроделение ядер — актинидов с малой передачей энергии и импульса Реакции под действием электронов и позитронов Кулоновская диссоциация релятивистских ядер Фотоядерные реакции на фемтосекундном лазере
SOURCE OF MONOCHROMATIC PHOTONS DRIVEN BY POSITRON IN-FLIGHT ANNIHILATION USING INTERNAL TARGET OF THE STORAGE RING VEPP-3L.Z. Dzhilavyan1, S.I. Mishnev2,V.G. Nedorezov1, D.M. Nikolenko2, I.A. Rachek2, D.K. Toporkov2,31 Institute for Nuclear Research RAS, Moscow2 Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS, Novosibirsk3 Novosibirsk State University, NovosibirskE-mail: dzhil@cpc.inr.ac.ruр. EMIN-2012
Энергия позитронов 600 МэВ Светимость 6х1032 cm2 Бинирование 540 кэВ Поиск узких резонансов (дибарионы, пентакварки ..) DEgmin = 250 кэВ Нелинейные эффекты КЭД. (Фотоделение ядер...) Экзотические ядра Эта-мезон , Изобара .... Взаимодействие нестабильных мезонов с ядрами. Поиск векторного бозона А'
— мезонное ядро углеродаАИЛьвовидрФИАН E = 600 MeV p Ep + E n = m n Y = 10-26 cm2 106 s 102 0 N/cm2 = 1/s Что такое гипер-ядро, дельта-ядро, эта-ядро и т. д.?
Ar, Xe, Kr ,U - струйная мишень В.Г.Недорезов, Ю.Н.Ранюк.Фотоделение ядер за гигантским резонансом Наукова думка (1989).
Cпектр виртуальных фотоновlim e(q2,W) q2 0
Научный Совет по электромагнитным взаимодействиям РАН (с 2012 г. - секция Совета по релятивистской ядерной физике и физике тяжелых ионов)Программа «Исследование ядерной материи и астрофизических процессов на пучках фотонов, электронов и релятивистских тяжелых ионов В Программу научных исследований РАН на 2012-2018 годы (раздел «Ядерная физика») включен следующий пункт : Исследование электромагнитных взаимодействий ядер и нуклонов, включая прецизионные измерения амплитуд фоторождения мезонов, спиновых структурных функций нуклонов, мезонов, гиперонов, легчайших ядер. Изучение нелинейных эффектов квантовой электродинамики на пучках электронов, позитронов, релятивистских ионов и фотонов от фемтосекундных тераваттных лазеров.
GRAAL E=600÷1500 МeV E=16 МeV P100% NOT IN SCALE
Energy spectrum of gamma beammeasured by tagging system (trigger — spaghetti or thin monitor)
Random coincidencestrigger - spaghetti No cuts Coincidences betweeen plastics of the tagger
p > p Ar LASER : GREEN -UV 340 нм RED - 514 нм Curve - MAID-2001
p > 0+n LASER : GREEN -UV 340 нм RED - 514 нм Curve - MAID-2001
Total photoabsorption cross section for free proton (subtraction and summing methods) GRAAL-2008
Total photoabsorption cross section for the deuteron (subtraction and summing methods) GRAAL-2009(normalized) Black points – Armstrong 1972 Open triangles – GRAAL Subtraction method Black triangles – GRAAL Summing method
Partial and total cross sections on the proton (deuteron target)
Total photo-absorption cross section for 12С. Crosses - GRAAL data, full points – Bianchi e.a. [4] open points - Mirazita e.a. [5] “Universal curve” - full line.
Partial cross sections for one and double p and mesons photo-production on quasi-free proton (open dots) and quasi-free neutron (stars). Free proton data are shown for comparison (open dots).
Фоторождение эта мезонов на легких ядрахМечение мезоновКорреляционный анализ нуклонов отдачи[Mосква, EMIN-2001, p.170 ] • Ядро – сумма квазисвободных нуклонов • детектор+ полная кинематика • Низкий уровень фона 135 547 768 782 M, MeV
Number of the charged tracks in forward = 1 Number of the neutral clusters in BGO = 2 20<theta<100 Experiment Kinematics is not included simulation
Заключение:От прошлого к будущему Данные по сечениям фотоделения и полным сечениям фотопоглощения на тяжелых ядрах указывают на вклады процессов высокого порядка по , - деление ядер фотонами с малой передачей энергии и импульса ? Новые возможности : изучение взаимодействия нестабильных мезонов с ядрами («Меченые мезоны») Эксперименты на монохроматических пучках, получаемых разными методами, будут востребованы.