ISINN-9

Рассуждая о лабораторных коллоквиумах, наш замечательный физик А.Китайгородский в одной из своих книг написал: "Докладчик ждет критики и одобрения, советов и помощи. Сделав два-три сообщения на представительных коллоквиумах и не выслушав в свой адрес язвительных замечаний о том, что все доложенное, во-первых, тривиально, во-вторых, давно опубликовано и, в-третьих, содержит грубые ошибки, исследователь убеждается, что работу можно продолжить". В полной мере это размышление можно отнести ко всем научным форумам - конференциям, семинарам, симпозиумам. Добавим, цитируя далее А.Китайгородского, что "это соединительная ткань, связывающая клетки в научный организм... Нельзя успешно работать, не представляя себе места и степени важности своего труда в науке".

Собственно в этом и убедился корреспондент нашей газеты, побывав на девятом международном семинаре по взаимодействию нейтронов с ядрами ISINN, который проходил в конференц-зале ЛИТ с 23 по 26 мая. По давно заведенной (еще академиком И.М.Франком) традиции, в эти майские дни в Дубну приезжают ведущие ученые мировых и российских научных центров. Объединяет их использование в научной работе нейтронных пучков - собственных или арендованных. С годами семинар приобрел популярность в мировом сообществе, и ежегодно организаторы из ЛНФ встречают старых друзей из ИЛЛ, институтов и университетов Франции, Германии, США, Бельгии, Польши, а также Обнинска, Санкт-Петербурга, Москвы, Гатчины, Троицка и знакомятся с молодыми учеными, уже успевшими приобщиться к “диаспоре” физиков-нейтронщиков. Именно в Дубне приглашенным на семинар предоставляется прекрасная возможность заявить о своих исследованиях, познакомиться с коллегами, узнать новости из родственных по профилю лабораторий, завязать новые контакты. Как это происходит на практике, рассказывают участники семинара.

А. Говердовский (РНЦ ФЭИ, Обнинск): Я - участник самого первого семинара, который был открыт Ильей Михайловичем Франком. Их было четыре - международных семинара по взаимодействию нейтронов с ядрами, а потом это переросло в ISINN, и вот девятый раз мы собираемся в Дубне. Конечно, в том, что в стране существует нейтронный семинар - огромная заслуга В.И.Фурмана и его коллег.

Если говорить о причинах повышения интереса к семинару, то, во-первых, в Европе явно наметился ренессанс ядерной физики. Вы знаете, что в самом сердце физики высоких энергий - в ЦЕРН открыт новый источник нейтронов n-TOF. Он уже работает, есть первые результаты, и ЛНФ ОИЯИ, и наш институт официально являются коллаборантами этого проекта. Это огромный международный коллектив, в нем 150 человек, в том числе нобелевский лауреат - Карло Руббиа. Интерес к нейтронной физике там огромен, а опыт Дубны - бесценен. Возможности этого источника практически не ограничены, а теперь, когда закрывается ИБР-30 и будет создаваться ИРЕН, для дубненских физиков коллаборация приобретает особую важность: по крайне мере, экспериментаторы не потеряют экспериментальной базы.

Во-вторых, в стране наблюдается улучшение, к тому же министром по атомной энергии стал академик, ученый, и к науке он относится очень трепетно. Это позволяет надеяться на активизацию научных изысканий.

Еще один очень важный фактор - поскольку роль науки и ее авторитет повышаются, заметен стал и интерес молодых. Из Обнинска, например, на ISINN, приехали пять молодых парней - аспиранты и молодые сотрудники. Так что средний возраст в науке постепенно уменьшается.

Ну и конечно, организация. На эти ежегодные семинары по нейтронной физике стало больше приезжать иностранцев. К сожалению, в этом году нет никого из EINR, европейского института, который занимается нейтронными исследованиями. Но зато присутствует Сьюзан Систрем, профессор Лос-Аламосской национальной лаборатории, обладающей самым мощным нейтронным источником. Сейчас она возглавляет физический отдел, под ее началом работают все физики лаборатории, около тысячи человек. А ее увлечение - холодные нейтроны. Так что, по всей видимости, будут новые проекты. Нейтронная ядерная физика расправляет крылья. Это естественно - переосмысление каких-то старых положений приводит к появлению новых идей. Я, во всяком случае, смотрю в будущее с большим энтузиазмом.

Уже второй раз в работе семинара принимают участие специалисты ЛНФ, для которых нейтроны служат инструментом реализации их многочисленных проектов в области активационного анализа по грантам Полномочных представителей стран-участниц ОИЯИ и МАГАТЭ. В этом году их параллельная секция выделилась в самостоятельное Рабочее совещание по биомониторингу атмосферных выпадений тяжелых металлов в Европе и некоторых регионах России. Подводились итоги многоэлементного анализа образцов мхов-биомониторов из Болгарии, Польши, Словакии, Чехии, Румынии, Центральной России, а также Югославии, Китая и Южной Кореи, собранных летом 2000 года в рамках проекта первого приоритета ОИЯИ (РЕГАТА). Работу группы активационного анализа оценивали приглашенные эксперты: издатель Атласа атмосферных выпадений тяжелых металлов в Европе доктор А.Рюлинг (Швеция) и профессор Э.Стайннес (Норвегия), члены Комиссии ООН по охране окружающей среды, издающей этот Атлас, куда поступят результаты, полученные в Дубне. Обзорные доклады экспертов были заслушаны на пленарном заседании семинара.

Большой интерес вызвала постерная секция рабочего совещания, сопровождавшаяся живым изложением представленного материала авторами и участниками проектов в коротких сообщениях. В основном, это были выступления молодых ученых, аспирантов и студентов группы активационного анализа.

В качестве приглашенных докладчиков на рабочем совещании выступили известные в Европе специалисты в области биомониторинга Б.Манковска (Словакия), Л.Юрукова (Болгария), которые подтвердили свое намерение и в дальнейшем сотрудничать с Лабораторией нейтронной физики. Особое внимание вызвал доклад Д.Радновича (Сербия), в котором были представлены результаты оценки химического загрязнения окружающей среды вследствие бомбардировок НАТО в 1999 году.

Подводя итоги рабочего совещания, его организатор и вдохновитель М.В.Фронтасьева отметила крепнущую коллаборацию со странами-участницами ОИЯИ в области аналитических исследований с использованием нейтронов, а также растущий интерес к этим работам со стороны азиатских и африканских стран и их желание включиться в совместные проекты.

Александр Лаптев (ПИЯФ, Гатчина): - Новостей мы привезли сразу несколько. Последние годы мы на этом совещании докладывали текущие результаты измерений сечений деления некоторых актинидов (изотопы урана, плутония, нептуния, тория) и "неделящихся" изотопов (висмута и природной смеси изотопов свинца) нейтронами с энергиями от 1 до 200 МэВ, проводившихся на нейтронном спектрометре ГНЕЙС. Потребность в этих данных особенно сильно выросла в последнее время как чисто с фундаментальной точки зрения, так и прикладной, вызванной решением проблемы трансмутации ядерных отходов, мирного использования оружейного плутония и т. п. В этот раз мы привезли окончательные данные для изотопов, изученных в рамках этой исследовательской программы. Более того, буквально в прошлом месяце мы начали новый этап этой программы – измерение сечений деления новых изотопов, в частности, плутония-240, и у нас уже есть предварительные результаты, которые мы здесь представим.

Также на нейтронном спектрометре ГНЕЙС была выполнена большая программа по измерению полных сечений изотопов свинца. Значительная часть этой программы была посвящена изучению изотопа свинца-208 с целью получения оценки фундаментальной величины, являющейся одной из характеристик нейтрона как элементарной частицы, – поляризуемости. Потом эта программа развилась в измерение полных сечений других изотопов свинца, в результате мы имеем полный набор данных для всех природных изотопов свинца. Получаемые результаты, связанные с исследованием поляризуемости нейтрона и измерением полных сечений изотопов свинца, мы регулярно докладывали на нескольких последних семинарах ISINN, начиная с пятого. На этот семинар мы привезли результаты для последнего изотопа, исследованного в рамках этой программы, – свинца-204 .

Привезли мы и новые, очень интересные результаты по работе "Измерение множественности нейтронов при спонтанном делении изотопа калифорния-252 и кюрия-244 и 248 и их корреляция с массами и полной кинетической энергией осколков деления". Таким образом, получена многопараметрическая матрица для исследуемых величин, и тут есть над чем поломать голову. Мы даже устраивали отдельный семинар в рамках ISINNа, чтобы более подробно обсудить с коллегами наши данные.

На семинаре ISINN было представлено много интересных результатов. Перечислить их все нет никакой возможности, для этого надо просто взять книжку трудов. Я упомяну только те, которые непосредственно "пересеклись" с нашими интересами. Заинтересовала нас, в частности, работа Ю.А.Александрова из ЛНФ ОИЯИ, в которой он представил свое объяснение существующего противоречия между оценками величины поляризуемости, получаемой из нейтронных данных в области низких энергий (от 1 эВ до нескольких кэВ), в которой были приведены и наши исследования, и данными по разным реакциям с нейтронами в "Мэвной" области. Величины поляризуемости, которая извлекалась в этих опытах, примерно на два порядка не согласовывались друг с другом. Юрий Андреевич предложил одно из возможных объяснений этого, а у нас накоплен сырой материал, из которого мы попытаемся извлечь полные сечения свинца в диапазоне энергий до 200 МэВ - мы просто не успели его обработать ко времени проведения семинара - который позволит проверить его гипотезу.

Интересно также было для нас совместное обсуждение с группой В.Г.Николенко и Г.С.Самосвата. Известна проблема корректного учета времязависимых фонов при проведении измерений по методу времени пролета, эти фоны сильно "портят жизнь" экспериментаторам, работающим в этой области. У физиков этой группы появилась идея, связанная с новым подходом к обработке данных, - попытаться избавиться от тех систематических ошибок, которые вносят фоны, по крайней мере, существенно их уменьшить. Такие идеи представляют взаимный интерес, и мы договорились о продолжении контактов в этой области исследований.

Как известно, в Гатчине строится новый мощный исследовательский реактор ПИК. Уже построены практически все здания реакторного комплекса, идет монтаж самого реактора. Степень готовности строительства – 75 процентов. Установлена дата пуска реактора – конец 2003 года.

Сьюзан Систрем (Лос-Аламосская национальная лаборатория): Мы работаем в коллаборации TRIPLE: Лос-Аламос, университет Северной Каролины в Дьюке, Дубна, - по изучению процессов несохранения пространственной четности в реакциях, вызванных нейтронами. На источнике LANSCE был исследован ряд тяжелых ядер, для которых была извлечена p-волновая силовая функция. Также были исследованы ядра в районе палладия, кадмия, для которых были измерены полные сечения и сечения захвата нейтрона. Результаты были опубликованы в четырех обзорных статьях, двадцати статях в “Phys. Review Letters”.

Я думаю, что будет опубликована еще как минимум одна работа по результатам для тяжелых ядер. Я знаю, что Гарри Митчелл с коллегами работает над этой обзорной статьей. В настоящее время эта коллаборация планирует измерения p-нечетных эффектов в реакции n+p d+. Здесь эффект гораздо меньше, но теоретическое объяснение кажется более простым, поскольку есть только нейтрон и протон во входном состоянии. Эта группа уже сейчас начала создание установки, первые данные мы ожидаем получить через три года. Установка представляет из себя большую водородную мишень, 3Не-поляризованную мишень и набор сцинтилляционных цезий-йод детекторов. Таким образом, мы перейдем от изучения тяжелых ядер к легким простым системам. Еще одно направление нашей деятельности - работы по физике ультрахолодных нейтронов, не связанные с деятельностью коллаборации TRIPLE.

В настоящее время источник в Лос-Аламосе модернизируется: созданы четыре новых жидководородных замедлителя, один из которых будет использоваться для эксперимента n+p d+, где нужны холодные нейтроны. Другой будет использован для получения ультрахолодных нейтронов. На источниках нейтронов низкой энергии будут созданы несколько новых установок по изучению рассеяния нейтронов. Источник нейтронов высоких энергий не будет модернизирован.

Валерий Несвижевский (ILL, Гренобль):Высокопоточный реактор в ILL – это самые большие в мире потоки холодных и ультрахолодных нейтронов. За последние 5-6 лет с тех пор, как Институт Лауэ-Ланжевена стал работать, более половины экспериментов в мире на таких пучках были сделаны здесь. В этом году этот и без того хороший пучок PF1 был заменен на более (почти в четыре раза) интенсивный. Для этого был заменен нейтроновод на более совершенный, с суперзеркальным покрытием стенок, позволяющий выводить большую интенсивность и фокусировать нейтроны. В результате мы имеем потоки, доступные для экспериментов в области ядерной физики более, чем 1010 н/см2/сек. До этого совещания он работал в пуско-наладочном режиме, в ближайшее время переходит в "юзерский" режим, можно будет подавать заявку и ставить эксперименты, ведь все исследования в ILL проводятся в основном приезжающими группами, которые хотят использовать наше оборудование либо высокие интенсивности. Наше оборудование со старого пучка позволяет поляризовать нейтроны, переворачивать спин, убирать фоны, регистрировать нейтроны и т.д. Оно целиком перейдет на новый пучок.

На предыдущем пучке, который отработал 6 лет, были исследованы бета-распад нейтрона и практически все его основные характеристики. Проведено много исследований по поиску несохранения четности. В частности, был получен результат, который активно обсуждается до сих пор, - по наблюдению Т-нечетного эффекта деления. Есть небольшой шанс, что это действительно Т-нечетный эффект, и если это так, то мы получаем способ изучения реакций деления во взаимодействующем состоянии. Эти эксперименты будут продолжены на новом пучке, а также будет проводиться большое количество поисковых экспериментов в тех областях, которые еще не сформулированы в научной программе, но уже сейчас многое обещает.

Ханс Постма (Технологический университет, Делфт): Нейтронная физика может помогать во многих сферах человеческой деятельности. Сейчас обществу пора об этом подумать. Не так давно я начал изучать некоторые археологические образцы методом тепловых нейтронов, вернее, с энергией чуть больше тепловых. Я исследовал бронзовые изделия, в то время одежда застегивалась не на пуговицы, а на специальные пряжки, которые, по преданию, давали владельцу силу и могущество. Я пытался определить материал, из которого был сделан инструмент ювелира. За последние два месяца я исследовал также состав двух бронзовых статуй, чтобы убедиться в идентичности состава. Для того, чтобы определить возраст находки, существует хорошо себя зарекомендовавший радиоуглеродный метод. А метод тепловых нейтронов позволит ответить на вопросы археологов по поводу состава вещества, из которого сделан образец.

Валерий Швецов (ЛНФ ОИЯИ): Это совещание для лаборатории и отдела является в какой-то степени рубежным. В середине июня завершает свою 32-летнюю работу наша базовая установка – ИБР-30. За прошедшие годы на этом замечательном источнике было проведено большое количество экспериментов, некоторые из них привели к открытиям. В научной программе нашего семинара традиционно почти половина представленных результатов была получена на пучках ИБР-30 физиками ОИЯИ в сотрудничестве с учеными из Гатчины, Обнинска, Болгарии, Польши, Чехии, Словакии, Германии, США, Южной Кореи. Вот мы практически и перечислили страны, ученые из которых принимают участие в наших семинарах, включая и последний.

Теперь, после остановки ИБР-30, все наши надежды связаны с ходом реализации проекта нового источника резонансных нейтронов – ИРЕН. За последние полтора года достигнут большой успех в ходе выполнения этого проекта: изготовлены топливные элементы нового источника (127 твэлов находятся на ответственном хранении в ПО “Маяк”) и ускорительные секции (испытаны в Новосибирске и поставлены в Дубну). Тем самым обеспечена техническая сторона проекта. В организации работ по проекту значительным успехом центральной дирекции ОИЯИ я считаю создание в ЛФЧ отдела, ответственного за создание ускорителя ИРЕН – появилась надежда на то, что высококвалифицированные специалисты ЛФЧ при участии сотрудников отдела ИРЕН ЛНФ смогут выполнить работы по довольно напряженному плану-графику создания новой установки.

Обращаясь в будущее, хотелось бы надеяться, что через год на нашем юбилейном семинаре ISINN-10 (куда, пользуясь случаем, я приглашаю всех читателей, интересующихся проблемами нейтронной ядерной физики) мы сможем отметить дальнейший прогресс в ходе реализации проекта ИРЕН в соответствии с утвержденным планом-графиком.

Материал подготовила Галина Мялковская