Еременко Дмитрий Олегович

1. Развит новый теоретический подход к анализу угловых распределений осколков деления возбужденных тяжелых ядер при температурах сравнимых с величиной барьера деления или превышающих её. Основой подхода является объединение представлений статистической теории о существовании эффективных переходных состояний в некоторой  точке   потенциальной   поверхности   делящихся ядер и методов, базирующихся на использовании уравнений Ланжевена для моделирования коллективного ядерного движения. Выполненный анализ экспериментальных данных для реакций, приводящих к образованию составных ядер от Th до Rf c энергиями возбуждения выше 50 МэВ, позволил: -   связать процесс формирования угловых распределений осколков с длительностями протекания различных стадий вынужденного деления; -        объяснить поведение анизотропии угловых распределений осколков деления для рассматриваемых систем значительной шириной распределения по положениям эффективных переходных точек в пространстве коллективных переменных; -        сформулировать основные физические требования к динамической модели угловых распределений осколков деления.
2. Создана принципиально новая динамико-стохастическая модель процесса вынужденного деления, в рамках которой, величина проекции углового момента системы на ось деления рассматривается как самостоятельная динамическая переменная, определяющая, наравне с другими коллективными переменными, величину потенциальной энергии, и испытывающая термодинамические флуктуации на протяжении всей эволюции делящейся системы.
3. В рамках динамико-стохастическая модели показано, что в случае деления возбужденных трансурановых ядер существенное влияние на процесс формирования угловых распределений осколков деления оказывают эффекты "памяти" о входном канале реакции слияния деления. Предложен способ расчета начальных распределений по проекции углового момента на ось симметрии делящейся системы, образующейся при слиянии деформированных ядер.
4. В рамках развитых теоретических подходов проведен анализ экспериментальных данных по угловым распределениям осколков деления для реакций ¹⁶O + ²³²Th при E_ц.м.=(84÷160) МэВ, ¹²С + ²³⁶U при E_ц.м. = (59÷124) МэВ, ¹²С + ²³⁵U при E_ц.м. = (59÷72) МэВ, ¹⁶O + ²⁰⁸Pb при E_ц.м.=(71÷125) МэВ, ¹⁶O + ²³⁸U при E_ц.м. = (84÷235) МэВ, ¹¹B + ²³⁷Np при E_ц.м.=(57÷113) МэВ, ¹⁶O + ²⁴⁸Cm при E_ц.м. = (103÷140) МэВ, ¹⁹F + ²⁰⁸Pb при E_ц.м. = (79÷175) МэВ и ¹⁶O + ²⁰⁹Bi при E_ц.м. = (87÷155) МэВ; множественностям предразрывных нейтронов для реакций ¹⁶O + ²³²Th при E_ц.м. = (71÷110) МэВ, ¹⁶O + ²⁰⁸Pb при E_ц.м. = (72÷120) МэВ; длительностям вынужденного деления ураноподобных ядер в диапазоне энергий возбуждения от 15 до 250 МэВ. Показано, что разработанные подходы позволяют описать всю совокупность указанных экспериментальных данных, и объясняют основные наблюдаемые тенденции в поведении угловых распределений осколков деления для реакций с тяжелыми ионами.
5. Показано, что предложенные теоретические подходы открывают новые перспективы в изучении механизма ядерной диссипации, временных аспектов процесса вынужденного деления и механизма реакции полного слияния-деления. Анализ экспериментальных данных в рамках развитых подходов позволил: -определить значение коэффициента редукции для однотельного механизма ядерной вязкости k_s=0.2; -показать, что степень свободы связанная с проекцией углового момента на ось симметрии делящегося ядра, характеризуется временем релаксации τ_K~10^-20c.
6. Предложен метод расчета вероятности заселения второй потенциальной ямы двугорбого барьера деления, основанный на использовании уравнения Фоккера-Планка для моделирования эволюции делящейся системы. На основе этого метода развит новый подход к проблеме описания угловых распределений осколков вынужденного деления, учитывающий двугорбую структуру барьера и явление ядерной диссипации. Анализ экспериментальных данных для реакций а + ²³⁸U при Е_а = 37 и 43 МэВ иа+ ^ШТЬ при Е_а = 30 и 42 МэВ, выполненный в рамках этого подхода, позволил оценить величину коэффициента затухания коллективного ядерного движения во второй потенциальной яме Р=(0.2+0.5)х10²¹с-¹. 7. Предложен новый подход к изучению температурной зависимости оболочечных эффектов. Ключевым моментом этого подхода является связь между наблюдаемыми угловыми распределениями осколков деления и временем жизни возбужденных состояний второй ямы двугорбого барьера. Совместный анализ экспериментальных данных для реакции а + ²³⁸U по анизотропии угловых распределений осколков деления при Е_а = (20+100) МэВ и длительностям деления при Е_а = (19+32) МэВ позволил сделать вывод о сохранении влияния оболочечных эффектов на структуру барьера деления вплоть до энергий возбуждения (50-60) МэВ.

[2] Еременко Д.О., Платонов С.Ю., Тулинов А.Ф., Фотина О.В., Юминов О.А. Длительность распада возбужденных ядер 233Pa и 232Pa. // Ядерная Физика. Т.55 (1993) С.1-12.

[3] Eremenko D.O., Platonov S.Yu., Fotina O.V., Yuminov O.A., Korduykevich V.A., Malaguti F., Giardina G., Vannini G. Lifetime measurement of fissionable nuclei produced in the development of neutron emission (III) Lifetime of protactinium isotopes. // Nuclear Physics A. V.589 (1995) P.395-415.

[4] Eremenko D.O., Platonov S.Yu., Fotina O.V., Yuminov O.A., D´Arrigo A., Giardina G., Lamberto A., Malagut F. The probability of populating the second well states in fission dynamics. // International Journal of Modern Physics E. V.4 (1995) P.443-445.

[5] Eremenko D.O., Mellado B., Platonov S.Yu., Fotina O.V., Yuminov O.A., Giardina G., Rappazzo G., Malagut F. Fragment angular distribution as probe of fission dynamics in nuclei with two classes of excited states. // Journal of Physics. G.: Nucl. Part. Phys. V.22 (1996) P.1077-1087.

[6] Еременко Д.О., Фотина О.В., Платонов С.Ю., Юминов О.А. Множественность легких частиц в реакциях под действием тяжелых ионов. // Известия АН (сер.физ.). Т.61 (1997) С.18-23.

[7] Еременко Д.О., Мельядо Б., Фотина О.В., Платонов С.Ю., Юминов О.А., Джиардина Дж., Малагути Ф. Угловые распределения осколков деления ядер имеющих два класса возбужденных состояний. // Известия АН (сер.физ.). Т.61 (1997) С.24-31.

[8] Еременко Д.О., Платонов С.Ю., Фотина О.В., Юминов О.А. Длительность распада возбужденных тяжелых ядер. // Ядерная Физика. Т.61 (1998) С.773-796.

[9] Егорова И.М., Еременко Д.О., Фотина О.В., Парфенова Ю.Л., Платонов С.Ю., Юминов О.А. Множественность предразрывных нейтронов в ядро-ядерных столкновениях. // Известия АН (сер.физ.). Т.62 (1998) С.901-906.

[10] Дроздов В.А., Еременко Д.О., Фотина О.В., Платонов С.А., Юминов О.А. Динамические особенности процесса формирования угловых распределений осколков деления. // Известия АН (сер.физ.) Т.63 (1999) С.100-104.

[11] Дроздов В.А., Еременко Д.О., Фотина О.В., Платонов С.Ю., Юминов О.А. Динамический подход к анализу угловых распределений осколков деления. // Известия АН (сер.физ.) Т.64 (2000) С.500-510.

[12] Дроздов В.А., Еременко Д.О., Фотина О.В., Платонов С.Ю., Юминов О.А. Динамические аспекты процесса вынужденного деления в реакции 196Pt + 28Si. // Известия АН (сер.физ.). Т.64 (2000) С.1026-1033.

[13] Дроздов В.А., Еременко Д.О., Фотина О.В., Платонов С.Ю., Юминов О.А. Получение информации о деформационной зависимости ядерной вязкости на базе анализа угловых распределений осколков деления. // Известия АН (сер.физ.). Т.65 (2001) С.83-85.

[14] Дроздов В.А., Еременко Д.О., Платонов С.Ю., Фотина О.В., Юминов О.А. Динамическая модель процесса формирования угловых распределений осколков деления. // Ядерная Физика. Т.61 (2000) С.221-228.

[15] Дроздов В.А., Еременко Д.О., Фотина О.В., Платонов С.А., Юминов О.А. Определение времени релаксации спиновой K-моды в рамках динамического подхода к формированию угловых распределений осколков. // Известия РАН (сер.физ.) Т.65 (2001) С.656-660.

[16] Eremenko D.O., Fotina O.V., Giardina G., Lamberto A., Malaguti F., Platonov S.Yu., Taccone A., Yuminov O.A. Fission time in the 28Si + natPt reaction. // Ядерная Физика. Т.65 (2002) С.18-37.

[17] Еременко Д.О., Дроздов В.А., Платонов С.Ю., Фотина О.В., Юминов О.А. Оболочечные эффекты и угловая анизотропия осколков деления. // Известия РАН (сер. физич.) Т.66 (2002) C. 1474-1476.

[18] Еременко Д.О., Дроздов В.А., Платонов С.Ю., Фотина О.В., Юминов О.А. Стохастические аспекты эволюции вращательных степеней свободы в процессе ядерного деления. // Известия РАН (сер. физич.) Т.67 (2003) C. 36-39.

[19] Drozdov V.A., Eremenko D.O., Fotina O.V., Platonov S.Yu., Yuminov O.A., Giardina G. Angular distribution of fission fragments as a probe for the shell effects. // Journal of the Physical Society of Japan. V.72 (2003) P.2118.

[20] Eremenko D.O., Drozdov V.A., Fotina O.V., Platonov S.Yu., Yuminov O.A., Giardina G. Dynamical model of fission fragment angular distribution. // Ядерная Физика. T. 66 (2003) C.1669-1672.

[21] Еременко Д.О., Дроздов В.А., Платонов С.Ю., Фотина О.В., Юминов О.А. Анализ энергетической зависимости длительности процесса вынужденного деления ураноподобных ядер, полученной с помощью метода теней. // Известия РАН (сер. физич.) Т.67 (2003) C. 8-11.

[22] Drozdov V.A., Eremenko D.O., Fotina O.V., Platonov S.Yu., Yuminov O.A., Giardina G. Decay time characteristics of the U-like excited nuclei. // Ядерная Физика. T.66 (2003) C.1676-1678.

[23] Drozdov V.A., Eremenko D.O., Fotina O.V., Platonov S.Yu., Yuminov O.A. Decay time characteristics of the U-like nuclei. // Nuclear Instruments and Methods in Physical Research. V. B122 (2003) P.501-504.

[24] Drozdov V.A., Eremenko D.O., Fotina O.V., Platonov S.Yu., Yuminov O.A., Giardina G. Influence of the shell effects in fission fragment angular distribution. // Ядерная Физика. T.66 (2003) C.1673-1675.

[25] Drozdov V.A., Eremenko D.O., Fotina O.V., Platonov S.Yu., Yuminov O.A., Giardina G., Malagutti F. Angular distribution of fission fragments as a probe of the shell effects. // Proceed. Intern. Symp. “New project and lines of research in nuclear physics”, Messina, Italy, 2003, Word Sci. Publ. Co. P. 392-395.

[26] Eremenko D.O., Drozdov V.A., Fotina O.V., Platonov S.Yu., Yuminov O.A. Stochastic model of the tilting mode in nuclear fission. // Proceed. Tours Symp. On Nuclear Physics, Tours, France, 26-29 August, 2004, AIP Conference Proceedings. V.704 (2004) P. 130- 138.

[27] Drozdov V.A., Eremenko D.O., Fotina O.V., Platonov S.Yu., Yuminov O.A., Giardina G., Malaguti F. Decay time of heavy excited nuclei. // Nuclear Physics A. V.374 (2004) P.225-228.

[28] Drozdov V.A., Eremenko D.O., Yuminov O.A., Platonov S.Yu., Fotina O.V., Malaguti F., Giardina G., Tulinov A.F., Uguzzoni A. Comparative analysis of the energy dependences of the induced fission times for the Pb-like and U-like nuclei obtained by the crystall blocking technique. // Nuclear Instruments and Methods in Physical Research. V. B230 (2005) p. 589-595.

[29] Егорова И.М., Еременко Д.О., Дроздов В.А., Платонов С.Ю., Фотина О.В., Юминов О.А., Эсламизадех М.Х. Длительность протекания реакций вынужденного деления тяжелых ядер как источник информации о ядерной вязкости. // Известия РАН (cер. физич.) Т.70 (2006) C. 216-223.

[30] Eremenko D.O., Drozdov V.A., Fotina O.V., Platonov S.Yu., Yuminov O.A., Eslamixadex М.Н. Stochastic model of tilting mode in nuclear fission. // Ядерная Физика. Т.69 (2006) С.1423-1427.

[31] Еременко Д.О., Дроздов В.А., Дерменев А.В., Фотина О.В., Платонов С.Ю., Эсламизадех М.Х., Юминов О.А. Угловые распределения осколков деления в реакциях полного слияния деформированных ядер. // Известия РАН (сер. физич.) Т.71 (2007) С.408-415.

Цитированная литература

[1] Bjørnholm S., Lynn J.E. The double-humped fission barrier. // Review

of Modern Physics. 1980.V.52. P.725-931. [2] Юминов О.А. Временные характеристики процесса деления

возбужденных тяжелых ядер. // Диссертация на соискание ученой

степени доктора физ.-мат. наук, НИИЯФ МГУ, Москва, 1989. [3] Abe Y., Ayik S., Reinhard P.-G., Suraud E. On stochastic approaches

of nuclear dynamics. // Physics Reports. 1996. V.275. P.49-196. [4] Frobrich P., Gontchar I.I. Langevin description of fusion, deep-inelastic

collisions and heavy ion induced fission. // Physics Reports. 1998.

V.292. P.131-237. [5] Ньютон Д.О. Деление ядер под действием тяжелых ионов. //

Физика Элементарных Частиц и Атомного Ядра. 1990. Т.21, вып.5.

С.821-913. [6] Kailas S. Heavy-ion induced fission at near-barrier energies. // Physics

Reports. 1997. V.284. P. 381-416. [7] Freifelder R., Prakash M., Alexander J.M. Interplay between theory and

experiment for fission-fragment angular distributions from nuclei near

the limits of stability. // Physics Reports. 1986. V.133. P.315–335. [8] Vandenbosch R., Warhanek H., Huizenga J. R. Fission fragment

anisotropy and pairing effects on nuclear structure. // Physical Review.

31

1961. V.124. P.846 – 853.

[9] Back B.B., Betts R.R., Gindler J.E., Wilkins B.D., Saini S., Tsang M.B., Gelbke C.K., Lynch W.G., McMahan M.A., Baisden P.A. Angular distribution in heavy–ion induced fission. // Physical Review C. 1985. V.32. P.195–213.

[10] Карамян С.А., Кузнецов И.В., Музычка Ю.А., Оганесян Ю.Ц., Пенионжкевич Ю.Э., Пустыльник Б.И. Эффективные моменты инерции тяжелых ядер в седловой точке. // Ядерная Физика. 1967. Т.6. С.494-501.

[11] Toke J., Bock R., Dai G.X., Gobbi A., Gralla S., Hildenbrand K.D., Kuzminski J., Müller W.F.J., Olmi A., Reisdorf W., Bjǿrnholm S., Back B.B. Compound nucleus fission and quasi-fission in reactions of 238U with 16O and 27Al. // Physics Letters B. 1984. V.142. P.258-262.

[12] Gavron A., Eskola P., Sierk A. J., Boissevain J., Britt H.C., Eskola K., Fowler M.M., Ohm H., Wilhelmy J.B., Wald S., Ferguson R. L. New evaluation of fission-fragment angular distributions in heavy-ion reactions. // Physical Review Letters. 1984. V.52. P.589 -592.

[13] Rossner H., Hinde D.J., Leigh J.R., Lestone J.P., Newton J.O., Wei J.X., Elfström S. Influence of pre–fission particle emission on fragment angular distribution studied for 208Pb(16O,f). // Physical Review C. 1992. V.45. P.719–725.

[14] Kailas S., Nadkarni D.M., Chatterjee A., Saxena A., Kapoor S.S., Vandenbosch R., Lestone J.P.,Liang J.F., Prindle D.J., Sonzogni A.A., Bierman J.D. Fission fragment folding angle distributions for the systems 11B+237Np, 12C+236U, and 16O+232Th in the energy range 1.1<E/VB<2.1. // Physical Review C. 1999. V.59. P.2580-2587.

[15] Hinde D.J., Berriman A.C., Dasgupta M., Leigh J.R., Mein J.C., Morton C.R, Newton J.O. Limiting angular momentum for statistical model description of fission. // Physical Review C. 1999. V.60. P.054602(1 - 13).

[16] Lestone J.P., Sonzogni A.A., Kelly M.P., Vandenbosch R. Influence of the ground state spin of target nuclei on the anomalous behavior of fission fragment anisotropies. // Physical Review C. 1997. V.56. P. R2907-R2911.

[17] Kapoor S.S., Baba H., Thompson S.G. Studies of fragment angular distributions in the fission of Bi209 and U238 induced by alpha particles of energies up to 115 MeV. // Physical Review. 1966. V.149. P.965-979.