Горизонты научного поиска

Рабочее совещание по проблемам динамики слияния атомных ядер в экстремальных условиях, состоявшееся в ЛЯР ОИЯИ в конце мая, привлекло в Дубну около 40 специалистов крупных зарубежных и российских центров, занимающихся исследованиями в этой области. Об итогах совещания нашему корреспонденту Ольге Тарантиной рассказал сопредседатель оргкомитета профессор Валерий Иванович Загребаев.

В последние два-три года резко возрос интерес к проблемам слияния атомных ядер. На это есть несколько взаимосвязанных причин. Во-первых, открытие в конце 98-го - начале 99-го годов 114-го элемента. Во-вторых, получение низкоэнергетических пучков легких нейтроноизбыточных ядер (таких как гелий-6 и 8, бериллий-11, литий-11, т. е. ядер с нейтронным гало), и первые попытки исследовать динамику слияния, с целью обнаружить роль, которую играют в слиянии внешние слабосвязанные нейтроны. В-третьих, были проведены прецизионные измерения сечений околобарьерного слияния, в которых обнаружена "тонкая структура" (немонотонная зависимость сечений от энергии столкновения). Эта тонкая структура показала, что динамика подбарьерного слияния намного сложнее и интереснее, чем мы себе представляли до сих пор.

Тесная связь этих проблем привела к мысли совместить их обсуждение. С этой целью и было организовано совещание, на которое мы пригласили фактически всех ведущих ученых, интересующихся проблемами слияния атомных ядер. Они представляли центры, занимающие, как и ОИЯИ, передовые позиции в этой области исследований, из таких стран, как Япония, Франция, Германия, Польша, Австралия, Бразилия, США, Индия. Отдельная “интрига” по проблеме синтеза сверхтяжелых ядер заключалась еще и в том, что, приблизительно год назад ученые из Беркли объявили об открытии 118-го элемента. После чего в нескольких лабораториях - GSI (Дармштадт), ГАНИЛ (Франция) и РИКЕН (Япония) - были сделаны попытки воспроизвести этот эксперимент. Во всех случаях был получен отрицательный результат. Более того, в начале мая в Беркли решили повторить предыдущую экспериментальную работу. Новый эксперимент продолжался и во время совещания. На конец мая уже была набрана статистика большая, чем в предыдущем эксперименте, однако, ни одного события синтеза 118-го не было обнаружено. В связи с этим, стало еще более очевидным, что теоретические описания и предсказания процессов синтеза сверхтяжелых элементов явно не удовлетворительны. Именно поэтому в ходе совещания особенно критично обсуждались различные теоретические модели и подходы. В последние несколько лет синтезом новых элементов систематически занимались лишь в GSI, в то время как в остальных лабораториях в основном готовились к новым экспериментам. Сегодня же наблюдается некий бум: в Японии, Франции, США, Германии - всплеск нового интереса к синтезу сверхтяжелых. Он обусловлен реальным приближением к острову стабильности, и в ближайшее время можно ждать новых результатов.

Что касается околобарьерного слияния легких нейтроноизбыточных ядер, то и здесь теоретические предсказания противоречат друг другу, а экспериментальных данных явно не хватает. На сегодняшний день были выполнены всего три эксперимента по околобарьерному слиянию ядер гелия-6 (в ЛЯР ОИЯИ, США и Бельгии). Все они были представлены на совещании и интенсивно обсуждались. Заключение было однозначным - сегодня не хватает как теоретических, так и экспериментальных данных в этой области. В ближайшее время решено провести, в том числе и в ЛЯР, более эксклюзивные (с измерением сечений во всех каналах реакции) эксперименты.

Наиболее интересные результаты экспериментов по прецизионному измерению подбарьерного слияния ядер были представлены учеными Италии, Австралии и Индии. Несмотря на принципиальное понимание роли связанных каналов в динамике подбарьерного слияния, оказалось, что мы до сих пор не в состоянии объяснить особенности энергетической зависимости сечений слияния в подбарьерной области. В частности, роль, которую играют внешние нейтроны. Оказалось, что именно передача и обмен нейтронами приводит к резкому (на порядки) увеличению сечения подбарьерного слияния. Адекватного теоретического описания этого процесса до сих пор не предложено.

ЛЯР ОИЯИ с очевидностью является одним из лидеров и играет ключевую роль в синтезе сверхтяжелых ядер и в исследовании легких нейтроноизбыточных ядер. Именно это обусловило место проведения данного совещания.

Новый проект DRIBs, реализующийся сейчас в ЛЯР, позволит выйти на качественно новый уровень исследований в этой области. Нигде в мире пока не реализована возможность использования ускоренных радиоактивных нейтроноизбыточных осколков деления. Повышенный интерес к синтезу сверхтяжелых нуклидов, безусловно, позволяет надеяться на очень быстрое получение новых результатов и на необходимость проведения аналогичного совещания, например, через год.

Все без исключения участники нынешнего совещания были удовлетворены не только хорошей погодой, но и обилием интересных докладов и интенсивностью их обсуждения, не позволившим им расслабиться и пропустить хотя бы один из них.