Том 86, № 5 (2023)

С помощью экспериментально-теоретического метода оценки сечений парциальных реакций, основанного на объективных физических критериях, исследована достоверность данных по сечениям реакций (\(\gamma,1n\)) и (\(\gamma,2n\)) на ядре \({}^{59}\)Co из нескольких экспериментов, выполненных на пучках тормозного \(\gamma\)-излучения. Установлено, что сечения парциальных реакций, полученные с помощью внесения в сечение выхода нейтронов \(\sigma(\gamma,xn)=\sigma(\gamma,1n)+2\sigma(\gamma,2n)\) поправок, рассчитанных по статистической теории, критериям достоверности не удовлетворяют. В рассмотренных экспериментах сечения реакции (\(\gamma,1n\)) существенно недостоверно занижены, а реакции (\(\gamma,2n\)) —  напротив, завышены. Это очевидно обусловлено недостатками использованного метода получения информации о сечениях парциальных реакций с помощью поправок, рассчитанных по статистической теории.

Исследовано влияние эксклюзивных спектров предделительных нейтронов \((n,xnf)^{1,\ldots x}\) на наблюдаемые спектры мгновенных нейтронов деления (СМНД), полную кинетическую энергию осколков (продуктов) деления ТКЕ, среднее число мгновенных нейтронов деления. Эксклюзивные спектры \((n,xnf)^{1,\ldots x}\) нейтронов соответствуют согласованному описанию сечений реакций деления (эмиссии нейтронов) \({}^{235}\)U(\(n,F\)) (\({}^{235}\)U(\(n,xn\))) и \({}^{239}\)Pu(\(n,F\)) (\({}^{239}\)Pu(\(n,xn\))) для нейтронов с энергией до 20 МэВ. Обширная база экспериментальных данных по СМНД позволила детально исследовать/подтвердить сложную зависимость от делимости составных/композитных ядер \({}^{236}\)U и \({}^{240}\)Pu формы наблюдаемых спектров мгновенных нейтронов деления. Установлена корреляция этого эффекта с вкладами эмиссионного деления (\(n,xnf\)) в наблюдаемое сечение деления и конкуренцией реакций (\(n,n\gamma\)) и (\(n,xn\)). Эксклюзивные спектры предделительных нейтронов реакций \((n,xnf)^{1,\ldots x}\), а также эксклюзивные спектры нейтронов (\(n,n\gamma\)) и \((n,xn)^{1,\ldots x}\) вычислялись в рамках формализма Хаузера–Фешбаха одновременно с сечениями (\(n,F\))- и (\(n,xn)\)-реакций. Показано, что угловая анизотропия эксклюзивных спектров нейтронов реакций (\(n,xnf\)) существенно влияет на наблюдаемые СМНД и их средние энергии \(\left\langle E\right\rangle\). Отношение средних энергий СМНД \(\left\langle E\right\rangle\) для эмиссии предделительных нейтронов в реакциях \({}^{235}\)U(\(n,xnf\)) и \({}^{239}\)Pu(\(n,xnf\)) ‘‘вперед’’ и ‘‘назад’’ согласуется с экспериментальными данными. Выделены парциальные компоненты наблюдаемых СМНД, обусловленные реакциями (\(n,f\)) и (\(n,xnf\)). Исходные значения параметров модели фиксированы при описании спектров мгновенных нейтронов деления под действием тепловых нейтронов. Продемонстрированы возможности рассматриваемого подхода по предсказанию СМНД и \(\left\langle E\right\rangle\) для реакций \({}^{238}\)U(\(n,F\)) и \({}^{240}\)Pu(\(n,F\)).

Приведены результаты расчетов нуклеосинтеза тяжелых элементов при взрыве маломассивной нейтронной звезды, которая образуется в результате обмена веществом на последних стадиях эволюции тесной двойной системы нейтронных звезд с большой начальной асимметрией масс. Рассмотрено два варианта сценария, различающихся разными аппроксимациями уравнения состояния вещества нейтронной звезды —  BSk22 и BSk25, использование которых приводило к разной динамике разлета оболочек маломассивной нейтронной звезды. Показано, что характер распространения ударной волны и распространенность тяжелых элементов, образованных во внутренних слоях внешней коры с \(0.29<\) \(, для этих двух сценариев различны, хотя состав внешней коры перед взрывом различается незначительно. Указанные различия в сценариях приводят к заметной разнице рассчитанных распространенностей тяжелых элементов как в этих слоях, так и во всей рассмотренной части внешней коры.

Выполнено моделирование ионизационных потерь в нескольких последовательных зазорах нейтронного детектора. Он основан на конвертере из твердого слоя бора-10 и газовой камере. Показано, что распределение ионизационных потерь в газовых зазорах существенно меняется в зависимости от энергии падающих нейтронов. Этот факт можно использовать для контроля энергии потока нейтронов с помощью этого детектора.