Поиск реакции мюонного катализа ядерного синтеза 3Hed

Аннотации

Авторы

  • В. Д. Фотьев, В. А. Ганжа, К. А. Ившин, П. В. Кравченко, П. А. Кравцов, Е. М. Маев, А. В. Надточий, А. Н. Соловьев, И. Н. Соловьев, Е. М. Спириденков, А. А. Васильев, А. А. Воробьев, Н. И. Воропаев, М. Е. Взнуздаев Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра «Курчатовский институт», Гатчина, Россия
  • П. Каммель, Е. Т. Мулдон, Р. А. Райн, Д. Дж. Салват, Д. Приндл Вашингтонский университет, Сиэтл, Вашингтон, США
  • М. Хильдебрандт, Б. Лаусс, К. Петиджан Институт Пауля Шеррера, Виллиген ПСИ, Швейцария
  • Т. Горринг Университет Кентукки, Лексингтон, Кентукки, США
  • Р. М. Кери Бостонский университет, Бостон, Массачусетс, США
  • Ф. Е. Грей Университет Реджис, Денвер, Колорадо, США

Аннотация

Представлены результаты эксперимента по исследованию мюонного катализа реакции ядерного синтеза $^3Hed$ $^3He + μd →\, ^3{Heμd} →\, ^4{He} (3,66 \,МэВ) + p (14,64 \,МэВ) + μ$, которая может протекать после остановки отрицательного мюона в газовой смеси $D_2 +\, ^3He$. Основной элемент экспериментальной установки время проекционная камера (TPC), которая способна детектировать влетающие в нее мюоны и продукты реакции синтеза. TPC заполнена газовой смесью $D_2 +\, ^3{He}$ ($5$%) при температуре $31$ K. Примерно $10^8$ молекул $^3Heμd$ были образованы в экспериментальном сеансе, при этом зарегистрированы 2 события — кандидата мюонного катализа ядерного синтеза $^3Hed$ при ожидаемом количестве фоновых событий $N_{bg} = (2,2 ± 0,3)$. В результате получен верхний предел на вероятность протекания синтеза в молекуле $^3Heμd$:$P_F (^3Heμd) \leqslant 1,1 · 10^{−7}$ при $90$ %-м уровне достоверности. Также представлены измеренные величины скорости образования $^3Heμd$ молекулы $λ_{d^3{He}} = 192(3) · 10^6 \,c^{−1}$ и вероятность быстрого перехода мюона из возбужденного состояния в основное $μd$ в атоме $q_{1S} = 0,80(3)$. Приведено сравнение полученных результатов с ранее опубликованными данными.

Опубликован

2024-06-20

Выпуск

Том 55 № 3 (2024): ЭЧАЯ

Раздел

Статьи