Методы определения толщины и элементарного состава тонких слоев, облучаемых пучком ионов, при измерении сечений ядерных реакций (Письма в ЭЧАЯ, 2025)
В Институте ядерной физики СО РАН создан и функционирует ускорительный источник нейтронов VITA на базе ускорителя-тандема с вакуумной изоляцией. VITA включает в себя оригинальный тандемный электростатический ускоритель частиц (ускоритель-тандем с вакуумной изоляцией) для получения моноэнергетического пучка протонов или дейтронов с энергией до 2,3 МэВ, током до 10 мА. Установка оснащена $γ$-, $α$- и нейтронными спектрометрами и дозиметрами. Ускоритель используют для развития бор-нейтронозахватной терапии злокачественных опухолей, радиационного тестирования перспективных материалов и в последнее время для измерения сечения ядерных реакций. Достоверное определение линейной плотности атомных ядер, взаимодействующих с пучком заряженных частиц, и примесей, влияющих на скорость торможения заряженных частиц, критически важно при измерении сечения ядерных реакций. Сложность определения этих параметров может объяснять значительный разброс данных о сечении ядерных реакций, представляемых различными группами исследователей. В работе представлены результаты измерения сечений ряда ядерных реакций, и особое внимание уделено описанию используемых методов измерения толщины и элементного состава тонких исследуемых слоев, облучаемых пучком протонов или дейтронов. Обсуждается применимость этих методов и их точность, приводится сравнение полученных результатов, и обсуждаются предложения по развитию диагностического комплекса установки для проведения дальнейших измерений сечений ядерных реакций, данные о которых важны для многих приложений.