Ответственный за установку

Круглов Александр

тел. +7 (49621) 6-47-89
e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Основные направления исследований

Исследования внутренних напряжений в конструкционных материалах и промышленных изделиях

 

Описание установки

Фурье-дифрактометр FSS на 13-м канале реактора ИБР-2 предназначен для исследования внутренних напряжений в конструкционных материалах и промышленных изделиях с помощью метода дифракции нейтронов высокого разрешения, который позволяет определять остаточные напряжения в объемных образцах с точностью около 20 МПа. Помимо проведения научных исследований, важным направлением научно-методической деятельности на FSS является дальнейшее развитие нейтронного корреляционного RTOF-метода для анализа упругого рассеяния нейтронов на кристаллах, а также разработка и тестирование новых детекторов, детекторной электроники и электроники накопления данных.

Реактор ИБР-2 является импульсным источником нейтронов с водяным гребенчатым замедлителем, в котором образующиеся в активной зоне реактора быстрые нейтроны замедляются до тепловых энергий. Таким образом, формируются импульсы тепловых нейтронов с частотой 5 Гц и длительностью ~350 мкс. Для увеличения светосилы дифрактометра и уменьшения уровня фона от быстрых нейтронов и g-лучей первичный пучок нейтронов на FSS формируется с помощью вакуумированного зеркального нейтроновода, который состоит из двух участков - изогнутого и прямого.

В разрыве нейтроновода установлены: заслонка, обеспечивающая оперативное перекрытие нейтронного пучка и безопасный доступ к основным узлам установки, а также быстрый фурье-прерыватель, обеспечивающий необходимую модуляцию интенсивности нейтронного пучка. На периферии диска прерывателя имеются 1024 радиальные щели, аналогичные щели сделаны на пластине статора. Такой фурье-прерыватель обеспечивает модуляцию интенсивности нейтронного пучка частотой до ~100 кГц, при этом достигается довольно малая эффективная ширина импульса нейтронов (около 10 мкс), что и определяет высокий уровень разрешающей способности данного дифрактометра.

На выходе из прямого участка нейтроновода установлена диафрагма, которая регулирует высоту и ширину падающего пучка. Образец устанавливается в нужную позицию при помощи 4-осного гониометра HUBER с грузоподъемностью до 100 кг. При необходимости образец может помещаться в высокотемпературную печь. Детекторная система состоит из двух детекторов, установленных под углами 90 градусов к падающему пучку. Для выделения в глубине образца небольшого рассеивающего объема порядка нескольких мм³, в котором измеряются остаточные деформации, перед 90-градусными детекторами устанавливаются радиальные коллиматоры с пространственным разрешением 2 мм. Система автоматизации дифрактометра позволяет осуществлять локальное или дистанционное управление ходом эксперимента, а также гибко формировать программу измерений по заданным точкам сканирования в образце.

Высокое разрешение и точность регистрации небольших (порядка 10^-3) относительных изменений межплоскостных расстояний в кристаллической решетке достигается благодаря специальной корреляционной методике – комбинации быстрого фурье-прерывателя для модуляции интенсивности первичного нейтронного пучка и RTOF-метода для накопления данных.

 

Окружение образца

1. Высокотемпературная зеркальная печь с рабочей температурой до 1000 ºC
2. Радиальные коллиматоры с пространственным разрешением 2 мм
3. 4-хосный гониометр грузоподъемностью до 100 кг

 

Публикации

1. Г.Д. Бокучава, А.А. Круглов, И.В. Папушкин, В.В. Журавлев, Т.Б. Петухова, С.М. Мурашкевич, Л.А. Трунтова, Н.Д. Зернин, Нейтронный фурье-стресс-дифрактометр FSS на реакторе ИБР-2: результаты модернизации и перспективы дальнейшего развития, Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2022, № 5, с. 3-13. https://doi.org/10.31857/S1028096022050077
2. Bokuchava, A. Kruglov, I. Papushkin, V. Zhuravlev, A. Kustov, A. Chernikov, A. Sirotin, N. Zernin, L. Truntova, S. Murashkevich, T. Petukhova, A. Bulkin, Fourier stress diffractometer FSS at the IBR-2 pulsed reactor, European Conference on Neutron Scattering (ECNS 2019), July 1-5, 2019, St. Petersburg, Russia. http://ecns2019.com

Проект "TANGRA" (TAgged Neutrons and Gamma RAys) направлен на изучение взаимодействия нейтронов с ядром с использованием метода меченых нейтронов (ММН).  В качестве источника нейтронов с энергией 14,1 МэВ используется бинарная реакция d(t, 4He)n. Основной составляющей ММН является регистрация характеристического гамма-излучения неупругого рассеяния нейтронов  на исследуемом образце в совпадении с альфа-частицами, регистрируемыми позиционно-чувствительным альфа-детектором, встроенным в камеру нейтронного генератора.

 

Участники коллаборации: ОИЯИ (ЛНФ, ЛФВЭ, ЛЯП, ЛРБ), Дубна, Россия ВНИИА (Москва, Россия) ООО Диамант (Дубна, Россия) НИИЯФ МГУ (Moscow, Russia) ИЯИЯЭ БАН (София, Болгария) ИХ АНМ (Кишинев, Молдавия) ИГГФ НАНА (Баку, Азербайджан) DP-Banaras Hindu University (Варанаси, Индия) SEPE, Xi’an Jiaotong University (Китай) Alexandria University (Египет) University of Novi Sad (Сербия) Ruđer Bošković Institute (Загреб, Хорватия)

 

I. Установки TANGRA

В проекте TANGRA создано несколько многофункциональных конфигураций с целью изучения продуктов ядерных реакций на нейтронах с энергией 14 МэВ. Установки TANGRA включают в себя портативный генератор меченых нейтронов с энергией 14,1 МэВ ИНГ-27, коллиматор (опционально), профилометр пучка быстрых нейтронов, линейку детекторов, расположенных в кольцевой геометрии (Romashka, Romasha, HPGe), и систему сбора и анализа данных (DAQ).

 

NaI(Tl) Ромашка

 

            

Число детекторов NaI(Tl): 22
Параметры NaI(Tl): шестиугольная призма (78 x 90 x 200 мм)
PMT type: Hamamatsu R1306
Энергетическое разрешение для гамма-квантов ~ 7.2% @ 0.662 МэВ
Энергетическое разрешение для гамма-квантов ~ 3.6% @ 4.437 МэВ
Временное разрешение для гамма-квантов ~ 3.8 нс @ 4.437 МэВ

 

BGO Ромаша

 Число детекторов BGO: 18
Параметры BGO: цилиндр (76 x 65 мм)
Тип ФЭУ: Hamamatsu R1307
Энергетическое разрешение для гамма-квантов ~ 10.4% @ 0.662 МэВ
Энергетическое разрешение для гамма-квантов ~ 4.0% @ 4.437 МэВ
Энергетическое разрешение для гамма-квантов ~ 4.1 нс @ 4.437 МэВ

 

HPGe

 

 Число детекторов HPGe: 1
Тип: Ortec®GMX 30-83-PL-S, f 57.5 x 66.6 мм
Энергетическое разрешение для гамма-квантов ~ 3.4% @ 0.662 МэВ
Энергетическое разрешение для гамма-квантов ~ 0.3% @ 4.437 МэВ
Энергетическое разрешение для гамма-квантов ~ 6.1 нс @ 4.4437МэВ
 

II. Научные направления

• Ядерные реакции под действием нейтронов:
  Теория взаимодействия нейтронов с ядром
  Ядерная астрофизика (реакции термоядерного синтеза)
  Ядерные реакции под действием нейтронов в промышленных реакторах
• Элементный состав материалов
  Досмотр (взрывчатые вещества, наркотики, радиоактивные материалы)
  Искусство, археология
  Добыча полезных ископаемых (алмазы, кокс)
  Ядерная геофизика и планетология (вода на Марсе)
   Нейтронные визуализация, радиография и томография
  Ядерная медицина с использованием нейтронов (онкология)
•  Методические разработки
  Использование детекторов в интенсивных потоках нейтронов
  Алгоритмы анализа экспериментальных данных

 

III. Контакты

Проект TANGRA,                                        tangra.collaboration@ mail.ru
Руководитель проекта: Копач Ю.Н.          kopatch@ nf.jinr.ru
Зам. руководителя: Быстрицкий В.М.       bystvm@ jinr.ru
Координатор: Русков И.Н.                         ivan.n.ruskov@ gmail.com

Адрес: Лаборатория нейтронной физики имени И.М. Франка (ЛНФ), Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ), РОССИЯ, 141980 Дубна, Моск. обл., ул. Жолио-Кюри, 6

 

* Тестовый режим

Проект «Исследование эмиссии мгновенных нейтронов в делении ядер (ЭНГРИН)»

 

Исследование свойств мгновенных нейтронов деления (МНД) представляет огромный интерес для общего понимания процесса деления и распределения энергии возбуждения между фрагментами деления (ФД) в частности. Исследования МНД в реакциях деления при низких энергиях проводятся в ОИЯИ на протяжении более 20 лет. Основным объектом этих исследований являлись МНД в реакциях ²⁵²Cf(sf) и ²³⁵U(n_res,f) [2-20,23-26]  в области разрешенных резонансов. В реакции ²³⁵U(n_res,f) наблюдались флуктуации в массовых и энергетических распределениях ФД в зависимости от энергии резонансных нейтронов [16, 37]. Аналогичные флуктуации множественности МНД в зависимости от энергии нейтронов также наблюдались в работе [9]. Целью данного проекта является исследование корреляций между вариациями множественности МНД и массово энергетических распределений (МЭР) в делении, индуцированном резонансными нейтронами. Эта задача приобрела особый интерес после публикации результатов работы [27], где было обнаружено отсутствие вариаций множественности МНД в наиболее сильных резонансах реакции  ²³⁵U(n_res,f).

 

Участники:

Лаборатория нейтронной физики им. И.М. Франка, ОИЯИ, г. Дубна

Государственный университет «Дубна»

Университет Нови-Сад, Факультет науки, Отдел физики, г. Нови-Сад, Сербия

ИЯИЯЭ Болгарской академии наук (БАН), г. София, Болгария

Руководитель проекта: Зейналов Ш.С.

Заместитель руководитель проекта: Мицына Л.В.

 

1. Введение

Спонтанное деление и деление, индуцированное тепловыми нейтронами, являются классическими примерами низкоэнергетического деления, которое происходит либо при нулевой энергии возбуждения, либо при энергии возбуждения около барьера делящегося ядра. Спонтанное деление [1,2] и деление тепловыми нейтронами [3-5], являются классическим объектом исследования, как экспериментальных [6-20], так и теоретических работ [21-22].

Деление ядер является следствием коллективного движения нуклонов [21], которое может рассматриваться как постоянное изменение деформации поверхности ядерной жидкости, состоящей из нуклонов, между которыми действуют кулоновские и ядерные силы. Оболочечные эффекты создают условия, более предпочтительные для ассиметричных конфигураций (мод деления), которые в модельных теориях представляются заряженными сфероидами, связанными между собой шейкой. Разрыв шейки приводит к преобразованию кулоновской энергии в кинетическую энергию ФД величина, которой зависит от расстояния между сфероидами. Мгновенные нейтроны деления (МНД) испускаются ФД с энергией возбуждения большей энергии связи нейтрона. Большинство нейтронов испускается после полного ускорения ФД [6-8,11,13-15], поэтому их угловое распределение имеет ярко выраженную асимметрию в лабораторной системе отсчета. Наиболее исчерпывающую информацию об испускании и свойствах МНД можно получить в экспериментах, где кинетическая энергия и угол испускания нейтронов по отношению к линии разлета (оси деления)  ФД измеряется вместе с их массово-энергетическими распределениями. Классическим экспериментом указанного типа может служить работа [11], где параметры ФД измерялись в корреляции с характеристиками МНД такими, как энергетический спектр МНД, угловое распределение МНД по отношению к оси деления в лабораторной и в системе центра масс ФД, множественность МНД, зависимость распределения МНД от массы и полной кинетической энергии ФД. Кроме этого, были найдены важнейшие зависимости: средняя температура ФД, ее зависимость от массы и полной кинетической энергии (ПКЭ) ФД и т.д., представляющие большой интерес для сравнения с теоретическими расчетами. Вместе с тем сравнение результатов работы [11] с расчетами по современным моделям приводило к различным противоречиям, которые сделали актуальным постановку и проведение новых экспериментов по исследованию испускания МНД. Анализ методических и физических результатов, полученных в работе [11] и в исследованиях 1988 г, проведенных на установке GELINA в EC-JRC-IRMM а также исследования 1995-2017г, проведенные в Дубне на установках ИБР30 и ИБР2[16-20,23], явились основой для разработки методики и измерительной аппаратуры представленного проекта. Разработанные в данной работе методы исследования могут применяться для детального исследования массовых и энергетических распределений (МЭР) и множественности МНД при делении ²³⁵U, ²³⁷Np и ²³⁹Pu резонансными нейтронами и спонтанном делении ²⁵²Cf. В настоящее время известны два метода исследования МНД при низкоэнергетическом делении: с нейтронными детекторами (НД) с высокой геометрической эффективностью (ВГЭ>0.25) [1] или с низкой геометрической эффективностью (НГЭ<0.01) [11]. В процессе подготовки данного проекта метод исследований МНД с НГЭ применялся в исследованиях реакций ²⁵²Cf(sf), ²³⁵U(n_th,f) и ²³⁵U(n_res,f) [23-36]. В результате была создана уникальная установка для исследования МНД с ВГЭ, обладающая всеми достоинствами метода НГЭ. Позиционно чувствительная ИК (ПЧИК) разработанная в ЛНФ, обладает спектрометрическими  характеристиками традиционного спектрометра ФД. Кроме этого, ПЧИК измеряет угол между осью разлета ФД и направлением движения МНД без ограничений к пространственному расположению НД.  Это позволило увеличить величину эффективности регистрации МНД за счет увеличения числа нейтронных детекторов до 32. В EC-JRC-IRMM (Geel, Belgium) [37,38] в США (Лос-Аламосе) также проводятся работы по созданию системы с 300 полупроводниковыми детекторами, окруженными 40 детекторами BaF₂ [по материалам плакатов, представленных на ND2016].

Разработанная аппаратура и ПАК могут применяться для исследований элементного анализа вещества методом нейтронной спектроскопии по времени пролета на источнике резонансных нейтронов ИРЕН. Для оценки перспективы исследования вариаций МЭР и МНД в резонансной области энергий нейтронов на ИРЕН были проведены измерения с упрощенной установкой (далее Макет), состоящей из двойной камеры деления с мишенью большого веса ~230 мг и модулем НД с жидким сцинтиллятором BC-501 (D=152 мм и H=52 mm), cмонтированном на ФЭУ Hamamatsu 9821.

 

2. Состояние исследований свойств МНД.

 

В исследованиях деления, индуцированного резонансными нейтронами, были обнаружены вариации среднего числа МНД в резонансной области энергий нейтронов [11]. Позже в экспериментах в EC-JRC-IRMM (Geel, Belgium) были обнаружены вариации массовых и энергетических распределений ФД [37] и в ЛНФ ОИЯИ [16-18] (см Рис. 1). Недавно в работах [27,33] была предпринята попытка исследования корреляций между вариациями среднего числа МНД и массово-энергетическими характеристиками (МЭР) ФД. В работе [34] было показано, что игнорирование зависимости массово-энергетических параметров от позиционных координат ФД стало причиной систематических ошибок. Это привело к деградации разрешающей способности в массово-энергетических распределениях указанной работы. В процессе подготовки проекта были исследованы свойства двух различных конструкций позиционно-чувствительных ИК, одна из них исследовалась в JRC-EC-IRMM, в Бельгии, а другая и в ОИЯИ. Результаты исследований свойств камеры в реакции ²³⁵U(n_th,f), опубликованные в работе [34] дали способ коррекции разрешающей способности ИК по массе. В результате, была предложена конструкция двойной плоскопараллельной ИК с общим катодом, обладающей позиционной чувствительностью и, имеющей спектрометрические характеристики традиционных спектрометров ФД. Для любого события деления стало возможным определение угла между направлением движения ФД и МНД, зарегистрированного произвольно расположенным НД. В результате удалось увеличить величину эффективности регистрации МНД за счет увеличения числа нейтронных детекторов до 32. В EC-JRC-IRMM и США (Лос-Аламосе) также ведутся работы по созданию похожих систем [36-38]. Предложенная в данном проекте конструкция двойной ИК существенно улучшена в результате математического анализа процессов формирования сигналов в ИК, проведенных в ОИЯИ.

 

Рис. 1. Вариации ПКЭ, измеренные на ИБР-30 в 1999-2000 и на GELINA в 2015

 

В новой конструкции удалось скомпенсировать влияние эффектов ухудшения разрешающей способности ИК и улучшить разрешающую способность по декартовым координатам в плоскости катода (x,y). Для проверки ПО, разработанного в ОИЯИ и, предназначенного для исследований свойств МНД с традиционной ИК с сетками Фриша в классической постановке с НГЭ было проведено измерение в реакции ²³⁵U(n_th,f) на ИБР2. В результате были обнаружены расхождения, как с работой EC-JRC-IRMM [37], так и с результатами работы КИ [39] (см Рис. 2.).

 

 

Рис. 2. Результаты исследований МНД в реакции ²³⁵U(n_th,f) в сравнении с  [39]

 

Расхождения с указанными работами удалось объяснить более высокой разрешающей способностью по массе нашего спектрометра, демонстрацией лучшего согласия массовых распределений, полученных нами в реакции ²³⁵U(n_th,f), с литературными данными [10].

 

3. Экспериментальная установка

 

Чертеж нейтронного детектора схематично представлен на Рис. 3, а полностью собранная экспериментальная установка показана на Рис. 4. Установка состоит из 32 модулей НД с жидким сцинтиллятором BC501, расположенных таким образом, чтобы торцы детекторов располагались на поверхности сферы диаметром 1000 мм с центром, совпадающим с геометрическим центром ИК. Величина геометрической эффективности регистрации детектора МНД равна 0.18. В качестве спектрометра ФД может быть использована ПЧИК [24-26], позволяющая измерение кинетических энергий, масс ФД и ориентации оси деления (углов оси деления по отношению к осям декартовой системы координат с началом в центре ИК). При этом ось пучка нейтронов проходит через геометрический центр ИК, а нейтронные детекторы располагаются компактно вокруг оси пучка нейтронов. Масс спектрометрия ФД с применением ПЧИК накладывает жесткие ограничения на радиационную толщину мишеней, что значительно уменьшает скорость совпадений регистрации ФД с регистрацией МНД. Однако, для исследования вариаций выхода МНД в резонансной области энергий, можно использовать более массивную мишень, ограничившись простым детектированием совпадений событий деления с регистрацией МНД. Для этого можно воспользоваться сконструированной в ЛНФ двойной ионизационной камерой (ДИК) деления с «толстой» (0.5мГ/см²) мишенью диаметром 17 см. Препарат из ²³⁵U (99.999% обогащения) нанесен на обе стороны катода из алюминиевой фольги. Катод расположен в центре цилиндра из нержавеющей стали на одинаковом расстоянии 12 мм от фланца и дна цилиндра. 

 

 Рис. 3. Схематический чертеж нейтронного детектора

 

Таким образом, исследования корреляций вариаций ПКЭ с МНД удобно разделить на два эксперимента: в первом эксперименте измеряются вариации МНД в резонансной области энергий нейтронов с «толстой» мишенью, а корреляции МЭР множественности МНД измеряются с тонкой мишенью и ПЧИК. Высокое напряжение смещения подается на катод камеры. В качестве рабочего газа используется газовая смесь P10 с протоком 20 мл/мин при нормальном давлении и температуре.

 

 

Рис. 4. Схематический чертеж ИК и нейтронного детектора

 
Нейтронный детектор (НД) состоит из 32 модулей VS-0499-100 фирмы SCIONIX HOLLAND BV. Модули изготовлены из алюминиевого сплава и имеют цилиндрическую форму с диаметром 76 и высотой 51 мм. На одном из торцов модуля смонтирован ФЭУ, а центр торца второго расположен на нормали из центра ИК. Практически все МНД (>90%) испускаются ФД после их полного ускорения. Поэтому угловое распределение МНД оказывается вытянутым вдоль направления движения ФД (в пределах телесного угла около π стерадиан). Это связано с тем, что анализируются только события деления, испущенные из мишени под углами к нормали к поверхности мишени не более π/3. Указанное ограничение связано увеличением ионизационных потерь ФД в мишени при углах больших π/3 и соответствующим ухудшением разрешающей способности спектрометра по массе.

 

 

Рис. 5. Схематический чертеж системы сбора данных для новой установки, составленной из трех модулей NIM: одного N6730 и пары N6742, связанных по оптическому каналу SONET

 

Схематический чертеж аппаратуры сбора данных представлен на Рис. 5. Признаком возникновения события деления служит импульс (обычно называется ТRIGGER), наведенный в цепи катода ИК в результате ионизации, вызванной торможением ФД в рабочем газе ИК. Совпадение этого импульса во временном интервале 200 нс с импульсом одного из модулей НД является признаком регистрации МНД. Мгновенное гамма излучение (МГИ) деления является фоном по отношению к МНД, который должен быть подавлен. Подавление указанного фона реализуется при анализе событий по задержке импульсов НД по времени относительно импульса ТRIGGER и по форме импульса МГИ. Различие формы импульсов, вызванных нейтронами и МГИ связано с различной реакцией сцинтиллятора на ионизацию, вызванную электронами (гамма-кванты) и протонами (МНД). На Рис. 7 представлены графики демонстрирующие подавление фона МГИ (в 200 раз) в реакции ²³⁵U(n_th,f)  в измерениях с детектором с НГЭ  [23, 25].

 

 

Рис. 6. Схематический чертеж упрощенной установки (Макета)

Как указывалось выше, для оценки перспектив исследования корреляций МЭР и множественности МНД были проведены измерения с Макетом, состоящим из ДИК и модуля НД, расположенными на расстоянии 175 мм, как показано на Рис.6. Расположение было выбрано так, чтобы Макет имитировал НД с 32 модулями. В качестве аппаратуры сбора данных использовался модуль CAEN N6730 (8-канальный оцифровщик, 500 MHz, 12 bit) для измерения времени пролета резонансных нейтронов и оцифровку импульсов КД и НД.  На Рис. 7 представлены времяпролетные спектры, а результаты обработки сигналов на Рис. 8.

 

 

Рис. 7 Времяпролетные спектры, полученные с помощью Макета в резонансной (левый график) и тепловой (правый график) области энергий нейтронов. Кривые, нарисованные синим цветом, получены без требования совпадения сигналов КД и НД, а красным цветом с совпадением. Время измерения ~20 часов.

Полное время измерений с Макетом составило ~300 часов. На основе полученных данных были сделаны следующие выводы об ожидаемых результатах измерений вариаций множественности МНД в резонансах на ИРЕН. Для анализа вариаций числа МНД в сильных резонансах с точностью около 3%,   достаточно 240 часов (2 недели) измерений с толстой мишенью при интенсивности потока резонансных нейтронов ~2*10¹¹ sec/4π. Для измерения вариаций МЭР с точностью ~3% потребуется около 50 недель измерений с указанной выше интенсивностью потока нейтронов.

 

 

Рис. 8 Импульсы с ДИК и  НД (слева), события, вызванные гамма-квантами и нейтронами (середина), разделенные события, вызванные нейтронами и гамма-квантами (справа)

 

4. Результаты обработки измерений

 

В результате обработки экспериментальных данных предполагается получение данных о множественности МНД в разрешенных резонансах и группах неразрешенных резонансов реакции ²³⁵U(n,f). Область тепловых нейтронов (правый график на Рис. 7) будет использована для определения эффективности регистрации МНД детектором нейтронов с использованием следующих формул:

 

 

где использованы следующие обозначения: PFN- число МНД, регистрируемых НД в тепловой области времяпролетного спектра ИРЕН. FF- число делений, зарегистрированных камерой деления в тепловой области времяпролетного спектра ИРЕН, ξ – величина эффективности регистрации МНД для использованного НД,  известно из литературных данных и представляет среднее число МНД испущенных за один акт деления в реакции ²³⁵U(n_th,f).

 

 

5. Ожидаемые результаты

Получение данных о вариации МНД в резонансной области нейтронов для реакции ²³⁵U(n,f) в качестве калибровочных данных для расширения исследований в область более тяжелых ядер: ²³⁷Np, ²³⁹Pu.

 

Литература

1. Nifenecker, H. Prompt neutron yields of the fission fragments of ²⁵²Cf as a function of the charge of the fragments / H. Nifenecker, M. Ribrag, J. Frehaut, J. Gauriau // Nuclear Physics A - 1969. - Vol. 131, No. 2. - P. 261-266.
2. К.А. Петржак, Г.Н. Флеров, Спонтанное деление урана, Доклады АН СССР - 1940. - Т. 28, № 6. - С. 500-501.
3. Hahn O. and F. Strassmann, Nachweis der Entstehung aktiver Bariumisotope aus Uran und Thorium durch Neutronenberstrahlung, Naturwissenschaften – 1939. -  27. -P. 89-95
4. Meitner and O.R. Frisch, Disintegration of uranium by neutrons: a new type of nuclear reaction, Nature - 1939. - Vol. 143. - P. 239-240.
5. R. Frisch, Physical evidence for the division of heavy nuclei under neutron

        bombardment Nature, 1939. - Vol. 143. - P. 276.

6. R. Bowman, S. G. Thompson, J. C. D. Milton, W. J. Swiatecki, Velocity and angular distributions of prompt neutrons fromspontaneous fission of 252Cf , Physical Review - 1962. - Vol. 126, No. 6. - P. 2120-2136.
7. R. Bowman, S. G. Thompson, J. C. D. Milton, W. J. Swiatecki, Further Studies of the Prompt Neutrons from the Spontaneous Fission of Cf²⁵², Physical Review - 1963. - Vol. 129, No. 5. - P. 2133-2147.
8. Skarsvag, I. Singstad, Angular correlation of fission fragments and prompt gamma rays from spontaneous fission of Cf252, Nuclear Physics - 1965. - Vol. 62, No. 1. - P. 103-112.
9. E. Howe, T.W. Phillips, C.D. Bowman, Phys. Rev. C 13, 195 (1976)
10. Oed, P. Geltenbort, F. Gonnenwein, T. Manning, D. Souque, High resolution axial ionization chamber for fission products Nuclear Instruments and Methods in Physics Research - 1983. - Vol. 205, No. 3. - P. 615 – 617
11. Budtz-Jorgensen and H.-H. Knitter, Simultaneous investigation of fission fragments and neutrons in ²⁵²Cf(sf), Nuclear Phys A – 1988. - Vol. 490, P. 307 – 328.
12. S. Vorobyev, O.A. Sherbakov, Yu.S. Pleva, A.M. Gagarski, G.V.Valski, G.A.Petrov, V.I.Petrova, T.A. Zavarukhina, Measurements of angular and energy distributions of prompt neutrons from thermal neutron-induced fission Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A - 2009. - Vol. 598. - P. 795-801.
13. S. Kapoor, R. Ramanna, P.N. Rama Rao, Emission of Prompt Neutrons in the Thermal Neutron Fission of U²³⁵ Physical Review – 1963. –Vol. 131, -P. 283-296.
14. S. Samant, R.P. Anand, R.K. Choudhury M. S. Samant, S. S. Kapoor, and D. M. Nadkarni, Prescission neutron emission in ²³⁵U(n_th,f) through fragment-neutron angular correlation studies Physical Review C -1995. –Vol. 51. –P. 3127-3135.
15. Oberstedt, F.-J. Hambsch, and F. Vives, Fission-mode calculations for ²³⁹U, a revision of the multi-modal random neck-rupture model, Nuclear Physics A – 1998. – Vol. 64. No. 4. – P. 289-305.
16. Zeinalov Sh.S., Florek M., Furman W.I., Kriatchkov V.A., Zamyatnin Yu. S., Neutron energy dependence of ²³⁵U(n,f) mass and TKE distributions around 8.77 eV resonance VII International Seminar on Interaction of Neutrons with Nuclear – Dubna: JINR, -1999. -E3-1999-212. –P. 258-262.
17. Zeinalov Sh.S., Florek M., Furman W.I., Kriachkov V.A., Zamyatnin Yu.S, Neutron Energy Dependence of Fission Fragment Mass & TKE Distributions of ²³⁵U(n,f)- Reaction Below 10 eV, Dynamical Aspects of Nuclear Fission: Proceedings of the 4-th International Conference - Casta-Papiernicka: Slovak Republic, - ed. J. Kliman - World Scientific, Singapore, 2000. -P. 417-423.
18. Zeynalov Sh., Hambsch F-J., Varapai N., Oberstedt S., Serot O., Prompt fission neutron emission in resonance fission of ²³⁹Pu, XII International Seminar on Interaction of Neutrons with Nuclear – Dubna: JINR, -2004. –E3-2004-169. –P. 371-379.
19. A.Sokol, Sh.S.Zeinalov, S. Šaro, M.Hussonnais, H.Brucherseifer, G.V.Bouklanov, M.P.Ivanov, Yu.S.Korotkin, V.I.Smirnov, L.P.Chelnokov, G.M.Ter-Akopian, G.N.Flerov, Preliminary results on the study of ²⁵⁹Md spontaneous fission parameters, JINR Rapid Communications - 1986. – No. 19-86. P. 45-49.
20. A.Sokol, Sh.S.Zeinalov, G.M.Ter-Akopian, Prompt fission neutron multiplicity of ²⁵⁶Fm, Atomnaya energiya – 1989. – Vol. 67, P. 357-358.
21. Bohr, J.A. Wheeler, The mechanism of nuclear fission, Physical Review, 1939. - Vol. 56, No. 5. - P. 426-450.
22. Brosa, S. Grossmann, Nuclear scission, A. Mũller, Physics Report, 1990. - Vol. 197, No. 4. - P. 167-262.
23. Sh. Zeynalov, Sedyshev, V. Shvetsov, O. Sidorova, Prompt fission neutron investigation in ²³⁵U(n_th,f) reaction, EPJ Web of Conferences 146, 04022 (2017) , DOI: 10.1051/epjconf/201714604022
24. Sh. Zeynalov, Sedyshev, V. Shvetsov, O. Sidorova, Position sensitive twin ionization chamber for nuclear fission investigations, Applications of Nuclear Techniques (CRETE17), International Journal of Modern Physics: Conference Series, Vol. 48 (2018) 1860123 DOI: 10.1142/S2010194518601230
25. Sh. Zeynalov, Sedyshev, V. Shvetsov, O. Sidorova, Prompt Fission Neutron Investigation in ²³⁵U(n_th,f) and ²⁵²Cf(sf) Reactions, Wonder-2019, EPJ Web of Conferences 211, 04003 (2019), DOI:10.1051/epjconf /2019/21104003
26. Zeynalov, P. Sedyshev, O. Sidorova, V. Shvetsov, Nuclear Fission Investigation with Twin Ionization Chamber, Applications of Nuclear Techniques (CRETE19), International Journal of Modern Physics: Conference Series, in print
27. Alf Gook, Franz-Josef Hambsch, and Stephan Oberstedt. EPJ Web of Conferences 1 , 05001 (2016)
28. V. Zeynalova, Sh.S. Zeynalov, F.-J. Hambsch, S. Oberstedt, Bulletin of Russian Academy of Science: Physics, 73, 506-514 (2009).
29. Zeynalov, O. Zeynalova, F.-J. Hambsch, S. Oberstedt, A new approach to prompt fission neutron TOF data treatment, Physics Procedia 31 ( 2012) 132 – 140
30. Zeynalova, Sh. Zeynalov , F.-J. Hambsch and S. Oberstedt, “DSP Algorithms for Fission Fragment and Prompt Fission Neutron Spectroscopy in Application of Mathematics in Technical and Natural Sciences-2010, edited by M. D. Todorov and C. I. Christov, AIP Conference Proceedings 1301, American Institute of Physics, Melville, NY, 2010, pp. 430-439
31. Zeynalov, O. Zeynalova, F.-J. Hambsch, P. Sedyshev, V. Shvetsov, Ionization chamber for prompt fission neutron investigation, Physics Procedia 59 (2014) 160 – 166
32. Zeynalov, S., Hambsch, F.-J., Oberstedt, S., 2011. ND-2013, Korean Phys. Soc. 59, 1396
33. Al-Adili, D. Tarrio, F.-J. Hambsch, A. Gook, K. Jansson, A. Solders, V. Rakopoulos, C. Gustavson, M. Lantz, A. Materrs, S. Oberstedt, A.V. Prokofiev, M. Viladi, M. Osterlund, and S. Pomp, EPJ Web of Conferences 122, 01007 (2016)
34. Zeynalov, P. Sedyshev, O. Sidorova, V. Shvetsov, Applications of Nuclear Techniques (CRETE17), International Journal of Modern Physics: Conference Series, Vol. 48 (2018) 1860123.
35. Gook, F.-J. Hambsch, and M. Vidali, Prompt neutron multiplicity in correlation

with fragments from spontaneous fission of ²⁵²Cf.  Phys. Rev. C 90, 064611 (2014)

36. -J. Hambsch, H.-H. Knitter, C. Budtz-Jorgensen, and J.P. Theobald, Fission mode fluctuation in the resonances of ²³⁵U(n,f), Nuclear Physics A -1989. -Vol. 491. –P. 56 – 90.
37. Gook, W. Geerts, F.-J. Hambsch, S. Oberstedt, M. Vidali, Sh. Zeynalov A position sensitive twin ionization chamber for fission fragment and prompt neutron correlation experiments, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A830 (2016) 366
38. Gook, F.-J. Hambsch, S. Oberstedt, Prompt neutron emission and energy balancer in ²³⁵U(n,f), ND-2016, EPJ Web of Conferences 146, 04007 (2017)
39. Laurent, P. Marini, G, Belier, T. Bonnet, A. Chatillon, J. Taieb, D. Etasse, M.Devlin, R. Haight, New prompt fission neutron spectra measurements in the ²³⁸U(n,f) reaction with dedicated setup at LANCE/WNR, ND-2016, EPJ Web of Conferences 146, 04014 (2017).
40. F. Apalin, Yu. N. Gtitsuk, I.E. Kutikov, V.I. Lebedev, and L.A. Mikaelyan, Nucl. Phys. 55, 249 (1964)
41. B. Kaufman, E.P. Steinberg, B.D. Wilkins, J. Unik, A.J. Gorsky and M.J. Fluss, Nucl. Instr. and Meth. 115 (1974) 47.
42. Budtz-Jorgensen, H.-H. Knitter, Ch. Straede, F.-J. Hambsch and R. Vogdt, Nucl. Instruments and Meth. A258 (1987) 209-220
43. C. Vu, A. M. Sukhovoj, L. V. Мitsyna, Sh.Zeinalov, N. Jovancevic, D.Knezevic, M.Krmar, and A.Dragic, Representation of Radiative Strength Functions within a Practical Model of Cascade Gamma Decay, PHYSICS OF ATOMIC NUCLEI Vol. 80 No. 2 (2017)

 

Кадровые ресурсы

 

Зейналов Шакир Самед оглы – кандидат физико-математических наук.

Имеет большой опыт реализации национальных и международных проектов (IAEA, 1997-1999 гг, EC-JRC-IRMM, 2004-2009 гг,). Область интересов: реакции с тяжелыми ионами, альфа-спектрометрия, деление продуктов реакций слияния тяжелых ионов, спонтанное деление, деление, индуцированное нейтронами, детекторы множественных нейтронов и гамма-квантов деления, построение современных экспериментальных установок для исследований в области физики деления ядер, ядерная электроника, цифровая обработка сигналов, программирование с использованием современных ОС и методов программирования.

 

Сидорова Ольга Викторовна – кандидат физико-математических наук.

Имеет большой опыт в решении задач математической физики, большой опыт в использовании специализированных пакетов для обработки данных в научных исследованиях (ORIGIN, Matlab). Специалист в области цифровой обработки сигналов и имеет большой опыт в создании ПО для анализа и интерпретации экспериментальных данных.

 

Мицына Людмила Вячеславовна – кандидат физико-математических наук.

Имеет большой опыт в обработке экспериментальных данных в нейтронной ядерной физике.

 

Суховой Анатолий Михайлович – кандидат физико-математических наук.

Имеет большой опыт в постановке экспериментов на пучках нейтронов и обработке экспериментальных данных в нейтронной ядерной физике

 

Григорян Роланд Артакович, Камышников Денис Юрьевич - студенты магистратуры госуниверситета Дубна.

Занимаются программированием систем обработки данных

 

Йованчевич Никола – PhD по ядерной физике, сотрудник университета Нови-Сад, Сербия

Стажировался в ОИЯИ и EC-JRC-IRMM. Продолжает сотрудничество с ЛНФ в области  исследования плотности уровней ядер в модели каскадного гамма-распада резонансов

 

Семкова Валентина – PhD по ядерной физике, ИЯИЯЭ Болгарской академии наук, Болгария.

Имеет большой опыт работы в международных проектах (EC-JRC-IRMM, 2003-2009, IAEA, 2010-2016). Область интересов: нейтронная ядерная физика, гамма-спектроскопия, ядерные данные.

 

Кузнецов Алесей Николаевич – начальник ЦОЭП

 

Лебедев Артем Михайлович – инженер конструктор

 

Контакты

 

Руководитель проекта

Зейналов Шакир Самед оглы Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

 

Заместитель руководителя

Мицына Людмила Вячеславовна Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

 

Адрес: Лаборатория Нейтронной Физики им. И.М. Франка (ЛНФ им. И.М. Франка),  Объединенный Институт Ядерных Исследований (ОИЯИ), Жолио Кюри  6, 141980 Дубна, Московская обл., Российская Федерация

 

*Тестовый режим

Ответственный за установку:

Лукин Е.В.

Россия, Московская обл., г.Дубна, ул. Жолио-Кюри, 6
тел. +7 (49621) 6-20-47
e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Состав группы

1 – замедлитель
2 – фоновый прерыватель
3 – изогнутый нейтроновод
4 – прямой нейтроновод
5 – коллиматор
6 – детекторная система
7 – рефрижератор
8 – система управления экспериментом
9 – передача данных
10 – система сбора данных на базе ПК.

 

Основные направления исследований.

1.Кристаллическая структура конденсированных сред под высоким давлением.
2. Магнитная структура магнитных материалов под высоким давлением.
3. Исследование малообъемных образцов методом нейтронной дифракции в широком температурном диапазоне.

 

Основные параметры:

Поток нейтронов на образце (метод активации золотых фольг)	~3.5 × 107 n/см2/с
Характерная длина пролета TOF	30.5 м
Достигаемые dhkl Угол рассеяния 2q = 90°: Угол рассеяния 2q = 42°:	0.5–5.7 Å 1.8–11.2 Å
Разрешение Dd/d (для d = 2 Å) на 2q = 90°: на 2q = 42°:	0.025 0.030
Типичное время экспозиции: Образец при нормальных условиях, V~50 мм3 Образец в камере высокого давления              с сапфировыми наковальнями , V~1 мм3 Образец в камере высокого давления              с алмазными наковальнями, V~0.01 мм3	0.1 ч 2–4 ч   20–40 ч
Достигаемые в эксперименте давления Камера высокого давления с сапфировыми наковальнями Камера высокого давления с алмазными наковальнями	12 ГПа   50 ГПа
Диапазон температур Криостат на базе гелиевого рефрижератора	5–320 K

 

Схематическое представление кольцевого детектора и системы окружения образца дифрактометра ДН-6.   Представлена размещенная на механической опоре 90-градусное детекторное кольцо (1), детекторное кольцо на малый угол рассеяния (2) и горизонтальный криостат (3).  

 

Система окружения образца.
1. Криостат на основе гелиевого рефрижератора замкнутого цикла. Температурный диапазон 4-300 K.
2. Ячейки высокого давления, основанные на технологии сапфировых и алмазных наковален. Диапазон по давлению до 10 ГПа и до 40 ГПа соответственно.

Публикации:

1. Kozlenko D.P., Kichanov S.E., Lukin E.V., Savenko B.N. "The DN-6 Neutron Diffractometer for High-Pressure Research at Half a Megabar Scale", Crystals, 8(8), 331 (2018). doi: 10.3390/cryst8080331 2. Golosova, N.O.; Kozlenko, D.P.; Dubrovinsky, L.S.; Cerantola, V.; Bykov, M.; Bykova, E.; Kichanov, S.E.; Lukin, E.V.; Savenko, B.N.; Ponomareva, A.V.; et al. "Magnetic and structural properties of FeCO3 at high pressures". Phys. Rev. B 2017, 96, 134405, doi:10.1103/PhysRevB.96.134405.
3. Kozlenko D.P., Dubrovinsky L.S., Kichanov S.E., Lukin E. V., Cerantola V., Chumakov A. I., SavenkoB. N. Magnetic and electronic properties of magnetite across the high pressure anomaly, Scientific reports. V. 9. P. 1. (2019) https://doi.org/10.1038/s41598-019-41184-3
4. Golosova, N.O.; Kozlenko, D.P.; Kichanov, S.E.; Lukin, E.V.; Liermann, H.-P.; Glazyrin, K.V.; Savenko, B.N. Structural and magnetic properties of Cr_2 O_3 at high pressure. /J. Alloys Compd./ *2017*, /722/, 593–598, doi:10.1016/j.jallcom.2017.06.140.
5. Lis O.N., Kichanov S.E., Kozlenko D.P., et al. "Pressure-induced spin state crossover in layered cobaltite LaSrCoO4", Journal of Magnetism and Magnetic Materials. V. 487. P. 165360 (2019)