Изучение реакций мультинуклонной передачи при синтезе новых тяжелых и сверхтяжелых ядер

Аннотация

Стандартные реакции, такие как фрагментация, расщепление или слияние, используемые для синтеза экзотических ядер, достигли своих экспериментальных пределов. В качестве потенциальной замены им обсуждается использование реакций мультинуклонной передачи (МНП) для достижения до сих пор неизвестной области существования протон/нейтрон-избыточных тяжелых и сверхтяжелых ядер. Исследования МНП-реакций для достижения данной цели являются в настоящее время очень популярными в различных лабораториях мира. Фильтр по быстротам SHIP в GSI в Дармштадте может обеспечить впервые в мире высокую чувствительность, необходимую для открытия пяти новых изотопов с Z ≥ 92 в реакциях МНП при столкновениях ⁴⁸Ca + ²⁴⁸Cm. Также он позволяет наблюдать три ядра достаточно тяжелого и нейтрон-избыточного изотопа ²⁶⁰No. Полученные результаты являются многообещающими для дальнейших исследований возможности использования реакций МНП для синтеза новых тяжелых и сверхтяжелых ядер. Использование улучшенной эффективности детектирования, более быстрой системы сбора данных, различных мишеней-актинидов, более длительного времени облучения наряду с оптимальными настройками поля может помочь проводимым исследованиям. Перечисленные изменения также помогут подавить сильный фон и беспрепятственно наблюдать новые нейтрон-дефицитные нуклиды в исследуемой области Z ≥ 92, время полураспада которых составляет микросекунды, и несколько нуклидов со сравнимыми с исследуемыми Z, находящимися близко к границе известной карты ядер. Первые тесты по разделению продуктов передачи с помощью фильтра по быстротам SHELS были проведены в ЛЯР ОИЯИ в Дубне. Использованные системы быстрого детектирования обеспечили наилучшую возможную результативность, сходную с SHIP, и могут в дальнейшем применяться для исследования глубоконеупругих столкновений с передачей. В данной работе представленные результаты сравниваются с предыдущими опубликованными измерениями, а также обсуждаются перспективы применения реакций с мультинуклонной передачей для синтеза новых тяжелых и сверхтяжелых изотопов. Также в работе обсуждается новый кинематический сепаратор, предназначенный для исследований реакций МНП. В дальнейшем планируется улучшение проекта за счет модернизации циклотрона U400 (U400R).