Отче т о деятельности российской академии наук в 2003 году (стр. 10 из 56)

На ускорителе COSY (Юлих, Германия) впервые исследована реакция рождения каон–антикаонной пары на протоне с образованием дейтрона и определено полное сечение этой реакции вблизи порога. Одновременный анализ угловых и массовых распределений для конечных частиц показал, что два каона преимущественно рождаются в s-волне, что соответствует p-волне между дейтроном и каонной системой. Полученные данные интерпретируются как наблюдение скалярного мезона a0+(980). (ИЯИ РАН)

В рамках международного проекта "Борексино" проведены фоновые измерения на прототипе – сцинтилляционном спектрометре CTF, в результате которых получены новые ограничения на эффекты за рамками Стандартной модели: время жизни нуклона -- τ(n®inv)>1.8´10²⁵лет, τ(p®inv)> 1.1´10²⁶ лет; магнитный момент солнечных pp- и ⁷Be-нейтрино -- (5.5´10^-10)µ_B; время жизни нейтрино относительно распада v_Н®v_L+g -- t_cm/m_v³1.5´10³ c´эB^-1.

Завершен эксперимент по исследованию двойного бета-распада германия-76, проведенный в рамках коллаборации Москва - Гейдельберг. Выполнен полный анализ полученных данных. Получено лучшее ограничение на период безнейтринного двойного бета-распада - T_1/2 ³1,55 ×10²⁵ лет (90% C.L.). (РНЦ КИ)

Физика атомного ядра

Продолжались эксперименты по синтезу элементов с Z=115 и Z=113. При облучении мишени из ²⁴³Am ионами ⁴⁸Ca зарегистрировано два типа цепочек распадов, состоявших из четырех и пяти последовательных a-распадов и завершавшихся спонтанным делением. Определены энергии и периоды полураспадов девяти новых изотопов. Свойства распада этих ядер указывают на последовательные a-распады нуклидов, являющихся дочерними продуктами распада изотопов элементов 115 и 113.

На реакторе ИБР-2 проведен эксперимент по объяснению природы эффекта нарушения пространственной четности при взаимодействии поляризованных тепловых нейтронов с ядрами свинца. Было показано, что нарушающий пространственную четность эффект вращения спина нейтрона обусловлен наличием p-резонанса у изотопа ²⁰⁷Pb, а не у изотопа ²⁰⁴Pb, как было обнаружено в предшествующих, по-видимому, ошибочных работах. (ОИЯИ)

Завершены измерения основных характеристик мюонного катализа в дейтерий-тритиевых смесях в зависимости: от плотности (φ=0.2÷0.9 LHD), температуры (T=20÷800 K) и концентрации трития (С_t=17÷70 %). Получены результаты зависимости скорости цикла λ_с от температуры смеси и концентрации трития. (РФЯЦ, ВНИИЭФ, ОИЯИ)

В эксперименте ФЕНИКС на коллайдере RHIC получены первые данные по выходам заряженных частиц и p⁰-мезонов c большими поперечными импульсами в столкновениях ядер дейтерия и золота при энергии в системе центра масс 200 ГэВ. Результаты кардинально отличаются от аналогичных данных в Au + Au-столкновениях, что подтверждает гипотезу о том, что подавление выходов частиц с большими поперечными импульсами, обнаруженное ранее по выходу p⁰ при Au + Au- взаимодействиях, связано с образованием кварк-глюонной фазы состояния материи. (ИФВЭ, РНЦ КИ)

Выполнен анализ экспериментальных данных по рождению фотонов в столкновениях ядер свинца при энергии пучка 158 ГэВ/нуклон (энергия в системе центра масс

=17 ГэВ на пару нуклонов), полученных в международном эксперименте WA98 в ЦЕРН с помощью электромагнитного калориметра LEDA (РНЦ КИ), состоящего из 10080 детекторных каналов. Обнаружено электромагнитное излучение в столкновениях ядер сверхвысоких энергий – выделены прямые фотоны в центральных столкновениях Pb+Pb при энергии пучка 158 ГэВ/нуклон. Измерен энергетический спектр прямых фотонов, что позволило оценить начальную температуру горячего сгустка, которая составила более 250 МэВ. Впервые в мире измерены бозе-эйнштейновские корреляции прямых фотонов – в этих же центральных взаимодействиях. Оценены пространственно-временные размеры горячего сгустка, корреляционный радиус которого составил » 5.5 фм. По амплитуде корреляционной функции найдены выходы прямых фотонов в области малых поперечных импульсов, недоступной для измерения статистическим методом. (РНЦ КИ)

Измерения, выполненные на поляризованных пучках в синхрофазотроне ОИЯИ с энергией до 9 ГэВ, подтвердили наличие больших D-волновых эффектов при фpaгментации тензорно-поляризованных дейтронов в кумулятивные пионы. Из результатов следует, что спиновая зависимость рождения пионов на скоррелированной нуклонной паре определяется в основном структурой мезонного облака. (ОИЯИ)

На пучке меченых поляризованных фотонов с энергией 650–1500 МэВ в рамках коллаборации ГРААЛЬ (Гренобль, Франция) исследовано двойное фоторождение нейтральных пионов на протоне. Измерены дифференциальные и полные парциальные сечения для этого процесса и асимметрия от пучка с линейной поляризацией фотонов. Впервые установлено существование резонанса в полном сечении этого процесса при энергии выше 1 ГэВ, который интерпретируется как селективное возбуждение Р11 и D13 нуклонных резонансов. (ИЯИ РАН)

В совместном российско-японском эксперименте на синхроциклотроне ПИЯФ РАН исследовалась поляризация вторичных протонов от реакции (p,2p) с протонами S-оболочек ядер ⁶Li, ¹²C, и ⁴⁰Ca, обладающих различной ядерной плотностью в эффективной области pp-взаимодействия в ядре. Исследовалась также зависимость поляризации в реакции (p,2p) с S - протонами ядра ¹²С от величины переданного ядру импульса. Измеренные значения поляризации в обоих каналах спектрометра оказались меньше значений поляризации в свободном pp-рассеянии. Причем величина этой разницы зависит от ядерной плотности и не зависит от кинематических условий эксперимента, что указывает на модификацию матрицы протон-протонного рассеяния в ядерной среде. (ПИЯФ РАН)

Завершена обработка совместного (Дубна-Карлсруэ) эксперимента по измерению сечения нейтронного захвата при энергиях нейтронов, характерных для звездных условий, на радиоактивном изотопе ¹⁴⁷Pm, представляющем важную точку ветвления на пути s-процесса. С использованием новых данных проведен анализ ветвления s-процесса при А=147/148, получена оценка плотности нейтронов на стадии импульсного слоевого горения гелия в красных гигантах малых масс (ОИЯИ).

В эксперименте на ускорителе тяжелых ионов (Дармштадт, Германия) ключевым элементом экспериментальной установки является детектор отдачи протонов "ИКАР", разработанный в ПИЯФ РАН. В эксперименте измерены в инверсной кинематике сечения малоуглового упругого рассеяния протонов с энергией 0.7 ГэВ на ядрах ⁶Li, ⁸Li, ⁹Li, ¹¹Li. Показано, что ядра ⁶Li, ⁸Li, и ⁹Li имеют близкие значения средне-квадратичных радиусов ядерной материи: R_m=2,4¸2,5 фм, в то время как радиус ядра ¹¹Li больше: R_m»3,4 фм. Это свидетельствует о том, что ядро ¹¹Li состоит из ядерного кора с радиусом R_c=2,5 фм и нейтронного гало с радиусом R_h»6,0 фм. (ПИЯФ РАН)

В эксперименте NA50 на ускорителе SPS (ЦЕРН) закончена обработка данных по испусканию одного и двух нейтронов при ультра-периферическом взаимодействии ядер свинца с различными ядрами (Pb, Sn, Cu, Al, C) при энергии 30 ГэВ на нуклон. Измеренные сечения процесса с испусканием одного нейтрона хорошо согласуются с теоретическими расчетами электромагнитной диссоциации ядер, однако для испускания двух нейтронов теория даёт существенно меньшие значения. Проведены измерения на пучке ядер индия при энергии 158 ГэВ на нуклон. Впервые наблюдалось множественное испускание высокоэнергичных квазимонохроматичных нейтронов от одного до четырех в одном акте взаимодействия. (ИЯИ РАН)

Физика космических лучей и нейтринная астрофизика

Анализ совокупности данных, полученных в крупных подземных экспериментах по изучению потока нейтрино от Солнца (Хлор-аргоновый эксперимент, SAGE, GALLEX, SuperKamiokande, SNO) и от реакторов (KamLAND), привел к выводу о существовании эффекта нейтринных осцилляций, что, с учетом влияния вещества Солнца на вероятность перехода электронных нейтрино в нейтрино другого типа (эффект Михеева-Смирнова-Вольфенстейна), решило многолетнюю проблему дефицита солнечных нейтрино. (ИЯИ РАН)

На Байкальском глубоководном нейтринном телескопе НТ-200 получено новое ограничение на интенсивность природного диффузного потока нейтрино, которое в диапазоне энергий от 10-10⁴ ТэВ составляет E^2.F(nu)<1.3^.10^-6 см^-2с^-1ср^-1ГэВ для величины суммарного потока нейтрино всех типов и находится в области теоретически предсказываемых значений. Получено наиболее сильное ограничение на поток электронных антинейтрино в области резонанса с энергией E=6.3^.10⁶ ГэВ, которое составляет F(nu)<5.6^.10^-20 см^-2c^-1ср^-1ГэВ^-1. (ИЯИ РАН, НИИЯФ МГУ, НИИПФ ИГУ)

Закончена обработка экспериментальных данных, полученных в первом (2000-2001 гг.) антарктическом стратосферном полете спектрометра АТИК. Построены энергетические спектры семи основных групп ядер первичных космических лучей от протонов до железа в области энергий от 100 ГэВ до 100 ТэВ. (НИИЯФ МГУ)

На установке «Ковер» Баксанской нейтринной обсерватории в эксперименте по изучению влияния электрического поля атмосферы в периоды гроз на интенсивность вторичных космических лучей получены данные, которые могут быть интерпретированы как проявление убегающих электронов, ускоренных в гораздо более сильном поле противоположного знака вблизи облачного слоя. Это первое прямое экспериментальное указание на то, что предсказываемые теорией убегающие электроны реально существуют. (ИЯИ РАН)