Перспективы девозбуждения ядерного изомера 186mRe в плазме
https://doi.org/10.56304/S2079562920060329
Аннотация
Обсуждается переспективность исследования стимулированного девозбуждения ядерного изомера (СДЯИ) в ядре 186m1Re в плазме с электронной температурой θe порядка энергии ΔЕ триггерного перехода, который переводит изомерное ядро на выше лежащий уровень, откуда возможен быстрый распад в основное состояние ядра. Недавно стимулированное девозбуждение изомера 186m1Re было обнаружено в лазерной плазме с температурой θe ~ 1 кэВ и временем жизни около 0.3 нс. Однако вероятность PСДЯИ стимулированного девозбуждения изомера была очень мала, порядка 10–5%. Для увеличения вероятности PСДЯИ в работе предлагается заменить лазерную плазму на плазму сильноточного электрического разряда с температурой θe ~ 1 кэВ, в частности на плазму электрического взрыва проводников, время жизни которой может быть на два порядка больше времени жизни лазерной плазмы. Для возможности выбора наиболее эффективного режима стимуляции девозбуждения ядерных изомеров получена простая формула для оценки вероятностии PСДЯИ в зависимости от параметров плазмы. Для увеличения вероятности PСДЯИ также предложена подсветка плазмы фотонами частоты, резонансной триггерному переходу, и предложен режим многократного повторяющегося сильноточного электрического разряда в плазме, содержащей изомерные ядра. Отмечается, что накопленные экспериментальные и теоретические результаты позволяют уже в настоящее время приступить к разработке источника энергии на основе изомера 186m1Re.
Список литературы
1. Карамян С.А. // ЭЧАЯ. 2008. Т. 39 (4). С. 949. [Karamian S.A. // Phys. Part. Nucl. 2008. V. 39 (4). P. 490].
2. Collins C.B., Zoita N.C., Rusu A.C.et al. // Europhys. Lett. 2002. V. 57 (5), P. 677.
3. Гольданский В.И., Намиот В.A. // Письма в ЖЭТФ. 1976. Т. 23 (9). С. 495. [Goldanskii V.I., Namiot V.A. // JETP Lett. 1976. V. 23 (9). P. 451].
4. Tkalya E.V. // Nucl. Phys. A. 1992. V. 539 (2). P. 209.
5. Karpeshin F.F., Trzhaskovskaya M.B., Zhang J. // Eur. Phys. J. A. 2009. V. 39. P. 341.
6. Wu Y., Gunst J., Keitel C. H., Pálffy A. // Phys. Rev. Lett. 2018. V. 120. P. 052504.
7. Baglin Coral M. // Nucl. Data Sheets. 2003. V. 99. P. 1.
8. Ватулин В.В., Жидков Н.В., Римский-Корсаков А.А., Кольцов В.В. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2017. Т. 81. С. 401. [Vatulin V.V., Jidkov N.V., RimskyKorsakov A.A., Koltsov V.V. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 2017. V. 81 (10). P. 1159].
9. Андреев А.В., Гордиенко В.М., Савельев А.Б. // Квантовая электроника. 2001. Т. 31(11). С. 941. [Andreev A.V., Gordienko V.M., Savel’ev A.B. // Quantum Electron. 2001. V. 31(11). P. 941].
10. Афонин В.И., Вихляев Д.А., Какшин А.Г. и др. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2012. Вып. 3. С. 75.
11. Андреев А.А., Платонов К.Ю., Рождественский Ю.В. и др. // Квантовая электроника. 2010. Т. 40 (4). С. 349. [Andreev A.A., Platonov K.Yu., Rozhdestvenskii Yu.V., et al. // Quantum Electron. 2010. V. 40 (4). P. 349].
12. Бородин В.Г., Ватулин В.В., Жидков Н.В. и др. // Ядерная физика и инжиниринг. 2019. Т. 10 (5). С. 480. [Borodin V. G., Vatulin V.V., Zhidkov N.V. et al. // Phys. At. Nucl. 2019. V. 82 (12). P. 1706].
13. Кольцов В.В. // Изв. РАН. Сер. физ. 2018. Т. 82 (10). С. 92. [Koltsov V.V. // Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 2018. V. 82 (10) P. 1320].
14. Карасев В.В., Кольцов В.В., Римский-Корсаков А.А. // Изв. РАН. Сер. физ. 2018. Т. 82(10). С. 6. [Karasev V.V., Koltsov V.V., Rimsky-Korsakov A.A. // Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 2018. V. 82 (10). P. 1237].
15. Арутюнян Р.В., Баранов И.Ю., Большов Л.А. и др. “Возбуждение низколежащего изомера урана-235 в плазме, создаваемой электронным пучком”. Препринт ИАЭ-5087/6. 1990. Москва: Инст. атом. энер. им. И.В. Курчатова.
16. Koltsov V.V. Proc. 68th Int. Conf. on Nuclear Spectroscopy and Nuclear Structure (Nucleus-2018). July 2–6, 2018. Voronezh, Russia. P. 127.
17. Альбиков З.А., Велихов Е.П., Веретенников А.Н. и др. // Атомная энергия. 1990. Т. 68 (1). С. 26. [Albikov Z.A., Velishov E.P., Veretenikov A.N. et al. // Sov. At.Energy. 1990. V. 68 (1). P. 26].
18. https://www.sandia.gov.
19. Бурцев В.А., Калинин Н.В., Лучинский А.В. “Электрический взрыв проводников и его применение в электрофизических установках”. 1990. Москва: Энергоатомиздат.
20. Fridman A. Plasma Chemistry. 2008. New York: Cambridge Univ. Press.
21. Borisyuk P.V., Chubunova E.V., Kolachevsky N.N. et al. // arXiv:1804.00299v1 [nucl-th]. 2018.
22. Кольцов В.В. // Изв. РАН. Сер. физ. 2019. Т. 83 (9). С. 1252. [Koltsov V.V. // Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 2019. V. 83(9). P. 1141].
23. Koltsov V.V. Proc. 69th Int. Conf. on Nuclear Spectroscopy and Nuclear Structure (Nucleus-2019). July 1–5, 2019. Dubna, Russia. P. 177.
24. Seegmiller D.W., Linder M., Meyer R.A. // Nucl. Phys. A. 1972. V. 185. P. 94.
Рецензия
Для цитирования:
Кольцов В.В. Перспективы девозбуждения ядерного изомера 186mRe в плазме. Ядерная физика и инжиниринг. 2021;12(2):84-90. https://doi.org/10.56304/S2079562920060329
For citation:
Koltsov V.V. Prospects for Plasma De-Excitation of 186mRe Nuclear Isomer. Nuclear Physics and Engineering. 2021;12(2):84-90. (In Russ.) https://doi.org/10.56304/S2079562920060329
Просмотров:
70
Послать статью по эл. почте 