О РЕЗОНАНСЕ ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЯДЕР ЗА СЧЕТ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ПЕРЕХОДОВ ПРИ СТОЛКНОВЕНИЯХ АТОМОВ В ПЛАЗМЕ
https://doi.org/10.56304/S2079562924060198
EDN: TFXRWA
Аннотация
Рассмотрена вероятность PNEET возбуждения в плазме ядер многозарядных ионов за счет переходов в их электронных оболочках, когда разность энергий ядерного и электронного переходов ΔENEET становится малой за счет деформации электронных оболочек ионов при их столкновениях. Показано, что такой резонанс возможен только в двухкомпонентной плазме, содержащей вместе с многозарядными ионами и однозарядные ионы. При ΔENEET до ~100 эВ возникновение резонанса может увеличивать вероятность PNEET на несколько порядков величины. Отмечается, что в плазме также появляется возможность резонансной конверсии возбуждения ядер в возбуждение их электронных оболочек.
Ключевые слова
возбуждение ядер за счет электронных переходов,
возбуждение ядерных переходов в плазме,
ядерные изомеры,
стимуляция девозбуждения ядерных изомеров,
резонансная электронная конверсия γ-лучей
При поддержке: Автор благодарит доктора Ф.Ф. Карпешина из Института метрологии им. Д.И. Менделеева (Санкт-Петербург) и профессора И.А. Митропольского из Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова за интересные обсуждения рассматриваемых в работе вопросов и полезные замечания.
Список литературы
1. Vatulin V.V., Jidkov N.V., Rimsky-Korsakov A.A., Karas ev V.V., Koltsov V.V., Kost ylev A .I., Tachaev G.V. // Bull. Russ. Acad. Sci: Phys. 2017. V. 81 (10). P. 1159. https://doi.org/10.3103/S1062873817100252
2. Бородин В.Г., Ватулин В.В., Жидков Н.В., Елин И.П., Комаров В.М., Карасев В.В., Кольцов В.В., Малинов В.А., Мигель В.М., Попиков В.С., Римский-Корсаков А.А., Суслов Н.А., Чарухчев А.В. // Ядерная физика и инжиниринг. 2019. Т. 10 (5). С. 480–488. [Borodin V.G., Vatulin V.V., Zhidkov N.V., Elin I.P., Komarov V.M., Karasev V.V., Koltsov V.V., Malinov V.A., Migel V.M., Popikov V.S., Rimsky-Korsakov A.A., Suslov N.A., Charukhchev A.V. // Phys. At. Nucl. 2019. V. 82 (12). P. 1706. https://doi.org/10.1134/S1063778819120032]. https://doi.org/10.1134/S207956291905004X
3. Koltsov V. // Plasma Phys. Tech. 2021. V. 8 (1). P. 5. https://doi.org/10.14311/ppt.2021.1.5
4. Кольцов В.В. // Ядерная физика и инжиниринг. 2021. Т. 12 (2). С. 84−90. [Koltsov V.V. // Phys. At. Nucl. 2021. V. 84 (10). P. 1691. https://doi.org/10.1134/S1063778821090192]. https://doi.org/10.1134/S2079562920060329
5. Rivlin L.A. // Quantum Electron. 2007. V. 37 (8). P. 723.
6. Wu Yu., Gargiulo S., Carbone F., Keitel C.H., Palffy A. // Phys. Rev. Lett. 2022. V. 128 (16). P. 162501. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.162501
7. Chiara C.J., Carroll J.J., Carpenter M.P., Greene J.P., Hartley D.J., Janssens R.V.F., Lane G.J., Marsh J.C., Matters D.A., Polasik M., Rzadkiewicz J., Seweryniak D., Zhu S., Bottoni S., Hayes A.B., Karamian S.A. // Nature. 2018. V. 554. P. 216. https://doi.org/10.1038/nature25483
8. Morita M. // Prog. Theor. Phys. 1973. V. 49 (5). P. 1574–1586. https://doi.org/10.1143/PTP.49.1574
9. Ho Y.K., Zhang B.H., Yuan Z.S. // Phys. Rev. C. 1991. V. 44 (5). P. 1910.
10. Zon B.A., Karpeshin F.F. // Sov. Phys. JETP. 1990. V. 70 (2). P. 224.
11. Zhang H., Wang X. Theory of Isomeric Excitation of 229Th via Electronic Processes. Frontieres in Physics. 2023.Beijing: China Institute of Atomic Energy. https://doi.org/10.3389/fphy.2023.1166566
12. Otaza K., Arakawa R., Saito T. // Nucl. Phys. A. 1978. V. 297. P. 97.
13. Saito T., Shinohara A., Otozai K. // Phys. Lett. B. 1980. V. 92. P. 293.
14. Fujioka H., Ura K., Shinohara A., Saito T., Otozai K. // Z. Phys. A. 1984. V. 315. P. 121.
15. Kishimoto S., Yoda Y., Seto M., Kobayashi Y., Kitao S., Haruki R., et al. // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 85. P. 1831. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.85.1831
16. Летохов В.С. // Квантовая электроника. 1973. №4 (16). С. 125.
17. Grechukhin D.P., Soldatov A.A. On the Excitation of the Isomeric Level 235U (73 eV, 1.2+) by Quanta and Electrons. 1976. Moscow: Kurchatov Institute. Preprint IAE-2706 (in Russian).
18. Collins C.B., Eberhard C.D., Glesener J.W., Anderson J.A. // Phys. Rev. C. 1988. V. 37 (5). P. 2267.
19. Collins C.B., Davanloo F., Iosif M.C., Dussart R., Hicks J.M., Karamian S.A., Ur C.A, Popescu I.I., Kirischuk V.I., Carroll J.J., Roberts H.E., McDaniel P., Crist C.E. // Phys. Rev. Let. 1999. V. 82 (4). P. 695. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.82.695
20. Goldanskii V.I., Namiot V.A. // Phys. Lett. B. 1976. V. 62 (4). P. 393. https://doi.org/10.1016/0370-2693(76)90665-1
21. Arutyunayn R.V., Baranov I.Yu., Bolshov L.A., Vikhorev V.D., Dorshakov S.A., Koltsov V.V., Kornilo V.A., Krivolapov A.A., Malyuta D.D., Polyakov G.A., RimskyKorsakov A.A., Smirnov V.P., Tkalya E.V. Excitation of the Low-Lying Isomer of Uranium-235 in a Plasma Generated by an Electron Beam. 1990. Moscow: Kurchatov Institute/ Preprint IAE-5087/6 (in Russian).
22. Arutyunyan R.V., Bolshov L.A., Vikharev V.D., Dorshakov S.A., Kornilo V.A., Krivolapov A.A., Smirnov V.P., Tkalya E.V. // Sov. J. Nucl. Phys. 1991. V. 53 (1). P. 23.
23. Koltsov V.V. // Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 2018. V. 82 (10). P. 1320. https://doi.org/10.3103/S1062873818100143
24. Wu Yu., Keitel C.H., Palffy A. // Phys. Rev. Lett. 2019. V. 122. P. 212501. https://doi.org/10.1103/Phys.Rev.Lett.122.212501
25. Tkalya E.V. // Sov. Phys. JETP. 1992. V. 75 (2). P. 200.
26. Griem H.R. Principles of Plasma Spectroscopy. 2005. Cambridge: Cambridge Univ. Press.
27. Никифоров А.Ф., Новиков В.Г., Фомин Н.Н. // ВАНТ. Сер.: Мат. модел. физ. процессов. 2007. Т. 2. С. 20.
28. Никитин Е.Е., Смирнов Б.М. Медленные атомные столкновения. 1990. Москва: Энергоатомиздат.
29. Slater J.C. Quantum Theory of Molecules and Solids. V. 1. Electronic Structure of Molecules. 1963. New York: McGraw-Hill.
30. Ebeling W., Forster A., Fortov V.E., Gryaznov V.K., Polishchuk A.Ya. Thermophysical Properties of Hot Dense Plasmas. Teubner-Texte zur Physik. 1991. V. 25. Stuttgart: Teubner.
31. Mitchner M., Kruger C. Partially Ionized Gases. 1973. New York: Wiley.
32. Goldstein G. Classical Mechanics. 1980. Massachusetts: Addison-Wesley Publ. Co.
33. Grigoriev I.S., Meilikhov E.Z. (Eds.) Handbook of Physical Quantities. 1997. Boca Raton: CRC Press.
Рецензия
Для цитирования:
Кольцов В.В. О РЕЗОНАНСЕ ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЯДЕР ЗА СЧЕТ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ПЕРЕХОДОВ ПРИ СТОЛКНОВЕНИЯХ АТОМОВ В ПЛАЗМЕ. Ядерная физика и инжиниринг. 2024;15(6):573-581. https://doi.org/10.56304/S2079562924060198. EDN: TFXRWA
For citation:
Koltsov V.V. ON RESONANCE FOR NUCLEAR EXCITATION BY ELECTRONIC TRANSITIONS OF ATOMS DURING ATOMIC COLLISIONS IN A PLASMA. Nuclear Physics and Engineering. 2024;15(6):573-581. (In Russ.) https://doi.org/10.56304/S2079562924060198. EDN: TFXRWA
Просмотров:
15
Послать статью по эл. почте 