Паспорт Проекта Программы ОФН РАН Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика Название Проекта - Поиск сверхузких дибарионных резонансов. - презентация

1 Паспорт Проекта Программы ОФН РАН Физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика Название Проекта - Поиск сверхузких дибарионных резонансов на Московской мезонной фабрике ИЯИ РАН (Проект ДИБАРИОН). Участники Проекта (ИЯИ, Лаборатория атомного ядра), количество научных сотрудников - 6, руководитель проекта - Е.С. Конобеевский. Период выполнения Проекта и его этапов – г.г.. Краткая формулировка целей Проекта Работа направлена на исследование нуклон-нуклонного взаимодействия при промежуточных энергиях. Используя протонные и нейтронные пучки МФ, предполагается исследовать реакции взаимодействия протонов и нейтронов с дейтерием и другими малонуклонными системами. В этих реакциях будут исследованы как возбуждения различных двухнуклонных (дибарионных) состояний, так и изоспиновые эффекты в двухнуклонных системах (например, нарушение зарядовой симметрии ядерных сил). Публикации: - реферируемые журналы - 3, - доклады на конференциях - 8 Получение грантов: грант РФФИ Определение синглетной длины nn- рассеяния с целью изучения эффекта нарушения зарядовой симметрии ядерных сил на г.г. грант РФФИ экстренной поддержки МТБ исследований т.р. на покупку электроники для время-пролетного спектрометра (установка ДИБАРИОН)

2 Положительные и отрицательные моменты определившие работу по проекту в 2006 г. Функционирует нейтронный источник РАДЭКС Поток нейтронов с энергией МэВ позволяет изучать реакции взаимодействия нейтронов с малонуклонными системами при средних энергиях Ep=209 МэВ Ip=5 мкА En= МэВ S targ =10 см 2 N=3*10 7 нейтр/с Энергия ускорителя ограничена Ep209 МэВ (в наст. время) Разобран и не функционирует слаботочный канал протонов (83 ось) Ip=50 мкА - N=3*10 8 1/с Ep=300 МэВ – N~10 9 1/с??

3 Проблема – Нарушение Зарядовой Симметрии ядерных сил Задача – Определение длины nn-рассеяния

4 МЕТОДЫ И ПОДХОДЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛИН РАССЕЯНИЯ pp- длина рассеяния находится из экспериментов по pp-рассеянию ( a pp =-17,3±0.4 фм); ; ее погрешность связана главным образом с использованием теоретических моделей для исключения кулоновских эффектов. pp- длина рассеяния находится из экспериментов по pp-рассеянию ( a pp =-17,3±0.4 фм); ; ее погрешность связана главным образом с использованием теоретических моделей для исключения кулоновских эффектов. Нейтрон-нейтронная длина рассеяния - эксперименты по изучению взаимодействия двух нейтронов в конечном состоянии при малой относительной энергии n+d p+n+n; - +d +n+n; d+d 2 He+n+n Нейтрон-нейтронная длина рассеяния - эксперименты по изучению взаимодействия двух нейтронов в конечном состоянии при малой относительной энергии n+d p+n+n; - +d +n+n; d+d 2 He+n+n Полученные к настоящему времени результаты свидетельствуют о существенной неопределенности величины a nn : ее значения группируются вблизи -16 (Bonn) и -19 фм (TUNL, LAMPF), таким образом Полученные к настоящему времени результаты свидетельствуют о существенной неопределенности величины a nn : ее значения группируются вблизи -16 (Bonn) и -19 фм (TUNL, LAMPF), таким образом неизвестен даже знак разности a nn -a pp, которая определяет количественную меру НЗС ядерных сил.

5 Изучение реакции n+d p+n+n в кинематической области ВКС при малой относительной энергии двух нейтронов Регистрация в совпадении протона и двух нейтронов Определение энергий E 1 и E и угла разлета нейтронов Кинематическое восстановление энергии первичного нейтрона Зависимость выхода реакции от чувствительна к величине a nn Время набора статистики (40000 соб) Ip=50мкА, Еp=209 МэВ ч. =(E 1 +E 2 -2(E 1 E 2 ) 1/2 cos )/2

6 Поз.3 t 1 t 2 n 1 – Нейтронный генератор 2 – Защита-коллиматор 3-5 – Позиция детектора Тестирование детекторов на стенде 14-Мэв нейтронов Временные спектры n

7 a nn Кривая зависимости 2 от a nn позволяет оценить ошибку (статистическую) в определении длины рассеяния Входная длина рассеяния (при моделировании) = fm χ 2 (min)+1 χ 2 (min) χ 2 (min) ±0.35 Статистика 2000 соб. на точку -18.5±0.15 Статистика 2000 соб. на точку Выходная длина рассеяния (решение обратной задачи с аппаратными функциями) 2

8 t, час I*t, мкА*час Интеграл тока на нейтронообразующей мишени канала РАДЭКС в сеансе октября-ноября 2006 г. 1 Гц 10 Гц 25 Гц 50 Гц

9 Восстановление энергии налетающих нейтронов и угла вылета протона в реакции nd pnn Углы регистрации нейтронов 30 и 32 градуса МОДЕЛИРОВАНИЕ и ЭКСПЕРИМЕНТ N E0E0 p N p E0E0 Спектр углов вылета протона Спектр энергий налетающих нейтронов

10 Восстановление энергии налетающих нейтронов и угла вылета протона в реакции nd pnn Углы регистрации нейтронов 26 и 28 градуса МОДЕЛИРОВАНИЕ и ЭКСПЕРИМЕНТ E0E0 E0E0 p N N p

11 Сравнение смоделированной и экспериментальной зависимости выхода реакции ndpnn от относительной энергии двух нейтронов МоделированиеЭксперимент – 60 мкА·ч Необходимый интеграл тока (минимальный) – мкА·ч (240 часов при токе 50 мкА) N N

12 Формулировка основных задач по проекту на 2007 год Изготовление и тестирование дополнительных модулей нейтронного годоскопа Модернизация системы сбора информации спектрометра по времени пролета Проведение планового эксперимента по исследованию реакции nd-развала с использованием пучка нейтронов ММФ.

13

14 ε Two-Parameter Fit - (a nn =-16.1fm) One-Parameter Fit - (a nn =-19fm) Input – MW (a nn =-16fm) Comparison of the Simulated Experimental Yield with 2 Fit L tof =10m, t=0.5 ns, º