Уникальный нейтронный детектор

Ученые из российского Объединенного института ядерных исследований вместе с коллегами из Института ядерной физики в Орсе (Франция) разработали уникальный детектор нейтронов и с его помощью определили вероятность радиоактивного (нейтронного) распада атомных ядер легких химических элементов. Полученные знания используются в астрофизике при решении проблемы нуклеосинтеза — процесса образования ядер химических элементов — во Вселенной и могут в будущем применяться в ядерной энергетике. Об этом сообщает интернет издание «Индикатор».

Ученые с высокой точностью определили вероятность распада нейтроноизбыточных ядер — в которых нейтронов больше, чем протонов (это и определяет их нестабильность). Ученые исследовали ядра легких элементов, число нейтронов в которых превышает 50.

Как оказалось, ядро может с определенной вероятностью принимать различные формы, причем в некоторых случаях деформированное ядро может оказаться стабильнее недеформированного (сферического). Авторы сделали вывод, что у ядер на уровне протонов и нейтронов есть необычные свойства. Так, ученые обнаружили новые виды деформации ядер, узнали, что два вида деформаций и более могут сосуществовать в одном и том же ядре.

Физикам удалось добиться такого результата с помощью созданного в Дубне уникального нейтронного детектора — прибора для регистрации нейтронов с высокой эффективностью. Из-за отсутствия электрического заряда нейтроны не оставляют после себя никаких следов — заряженных частиц с высокой энергией, которые являются «сигналом» для большинства приборов. Поэтому нейтронный детектор содержит модератор и счетчик. Модератор состоит из полиэтилена, в котором нейтроны замедляются. Потом медленные нейтроны взаимодействуют с рабочим веществом счетчика (газ 3Не), и в результате этого рождаются заряженные частицы, которые и регистрируются детектором.

Созданный нейтронный детектор может быть использован для исследований нейтронного распада в различных ядерных процессах, в том числе при делении тяжелых ядер, используемых в ядерной энергетике.