• 1. Создание и развитие Лаборатории № 3 АН СССР
  • 2. Строительство циклотрона и опытного тяжеловодного реактора. Экспериментальные работы по ядерной спектроскопии



  • страница1/2
    Дата11.10.2018
    Размер0.49 Mb.
    ТипСтатья

    Пусть нам сейчас совсем не сладко


      1   2

    1 декабря 2002 года исполняется 57 лет со дня основания Института. Многие физики, выдающиеся ученые, внесшие большой вклад в создание Института и получение научных результатов мирового уровня, ушли из жизни, многие уже не работают. На смену им пришли физики нового поколения –молодые ученые, которым полезно знать, как создавался институт, какие научные проблемы в нем решались и какие научные результаты были получены.

    Назрела необходимость создания истории института. Настоящая статья является первой попыткой начала этой работы и отразит только часть истории, касающейся создания Лаборатории № 3 АН СССР, строительства циклотрона и опытного тяжеловодного реактора, экспериментальных работ по ядерной спектроскопии и работ по радиационной физике и химии конденсированного состояния.

    Повествование начну строками стихотворения сотрудника нашего института Геральда Руколайне, которое он прочитал на торжественном вечере, посвященном 50-летию ИТЭФ и которое отражает настроения и надежды сотрудников института:

    Пусть нам сейчас совсем не сладко.

    Нас поприжали – не вздохнуть.

    Но позабыв про все, что гадко,

    Давайте вспомним славный путь.

    Давайте вспомним всех, кто рядом

    Шагал в науку, все забыв,

    Не ждал ни премий, ни награды,

    Кто был в мечтах своих красив.

    Имен, фамилий очень много.

    Ведь пролетело столько лет.

    Но чем трудней была дорога,

    Тем был приятней гром побед.

    Пускай порою нас ругали,

    Но циклотрон как чудо был,

    Пучки реактора все знали,

    ИТЭФа ускоритель жил.

    И теоретиков плеяда

    Звала тонуть нас в чудесах.

    И всем казалось, нет преграды

    Мчать вдаль на верных парусах…

    Но жизнь есть жизнь. Не все в ней просто.

    Как в ней, что хочется, найти?

    Как знать…Вот вспыхнут наши звезды,

    И вновь мы будем впереди.

    Давайте жить большой надеждой –

    Науке быть и побеждать,

    А институту славой прежней

    В ученом мире вновь сиять.

    1. Создание и развитие Лаборатории № 3 АН СССР


    В своей книге «Как создавалась атомная промышленность СССР» А.К. Круглов пишет:

    «Лаборатория № 3 была создана по инициативе Технического совета Специального комитета. В совет тогда входили Б.Л. Ванников, А.И. Алиханов, П.Л. Капица, И.В. Курчатов, И.А. Махнев (секретарь Специального комитета), Ю.Б. Харитон, В.Г. Хлопин и др.

    В решении Технического совета от 8 октября 1945 года, подписанном председателем совета Б.Л. Ванниковым и ученым секретарем А.И. Алихановым, было записано:

    “Считать необходимым организовать под руководством А.И. Алиханова Лабораторию № 3 АН СССР, возложив на нее следующие задачи:



    • физические исследования, проектирование и осуществление ядерного котла уран-тяжелая вода;

    • физические исследования систем торий-вода, торий-плутоний-вода;

    • физические исследования бета-радиоактивности;

    • физические исследования ядерных частиц большой энергии и космических лучей”.

    «Постановлением Правительства от 1 декабря 1945 года организационно была сформирована Лаборатория № 3, руководителем которой был назначен А.И. Алиханов, а его заместителем (с 1946 г.) – В.В. Владимирский, до настоящего времени работающий в ИТЭФ. В состав Лаборатории № 3 была переведена часть сотрудников из других институтов. После создания НИИ-9 и Лаборатории № 2 третьей самостоятельной организацией, полностью работающей по тематике ПГУ, становится Лаборатория № 3».

    «Для Лаборатории № 3 в Москве в районе Черемушек была выделена территория (около 100 га) в усадьбе Меньшиковых.

    В 1947 г. в штате лаборатории находилось 300 сотрудников.

    Приказом по ПГУ от 26 марта 1946 года в утвержденном Правительством Титульном списке на строительство Лаборатории № 3 выделяется на 1946 г. 2 млн. рублей. Сразу же под руководством А.И. Алиханова составляются технические задания на разработку проекта опытного реактора с использованием в качестве замедлителя тяжелой воды».

    «В лаборатории № 3 начинает создаваться экспериментальная база.

    В 1948 г. было построено главное здание и пущен циклотрон – ускоритель дейтронов с энергией до 12 МэВ.

    Начинаются интенсивные экспериментальные и теоретические работы в обеспечение строительства первых в стране исследовательского и промышленного тяжеловодных реакторов на природном уране.

    С самого начала основными направлениями исследований Лаборатории № 3 по тяжеловодным реакторам были:



    • теория ядерных реакторов;

    • экспериментальное получение необходимых физических констант для расчетов реакторов;

    • физико-теплофизические исследования;

    • выгорание ядерного топлива, накопление в нем изотопов нептуния, плутония и других трансурановых элементов;

    • -оптимизация физических характеристик реакторов;

    • проблемы надежного регулирования мощности реактора и управления ею.

    Особое внимание уделялось исследованию радиационной стойкости тяжелой воды и конструкционных материалов.

    Первоочередной задачей лаборатории было создание экспериментальной базы для проведения нейтронно-физических исследований».

    «Теория реакторов создавалась под руководством И.Я. Померанчука, который с 1943 по 1945 г. работал в Лаборатории № 2. Под руководством И.Я. Померанчука с самого начала работали известные физики-теоретики В.Б. Берестецкий и А.Д. Галанин, а внештатным сотрудником был профессор Л.Д. Ландау.

    К разработке теории реакторов А.И. Алихановым и И.Я Померанчуком привлекались из других институтов крупнейшие физики-теоретики: А.И. Ахиезер, И.И. Гуревич, А.Б. Мигдал, И.Е. Тамм и др.

    К концу 40-х годов была создана последовательная теория ядерных реакторов, включая такие вопросы как замедление нейтронов, резонансное поглощение нейтронов, гетерогенная теория реакторов, размножение на быстрых нейтронах, проблемы регулирования реакторов с учетом запаздывающих нейтронов и др.».

    Благодаря этим усилиям, в 1949 году был введен в строй первый в Советском Союзе экспериментальный тяжеловодный реактор. С вводом в действие циклотрона и реактора научные исследования по физике атомного ядра развернулись широким фронтом.

    В 1949 году постановлением Президиума АН СССР № 384 от 4 апреля Лаборатория № 3 была переименована в Теплотехническую лабораторию.

    В 1953 году началось сооружение самой крупной установки Теплотехнической лаборатории – протонного синхротрона на энергию 7 ГэВ, который вступил в строй в 1961 году. С этого момента основные работы по физике частиц высоких энергий начали проводиться на этом ускорителе.

    Синхротрон был основан на принципе жесткой фокусировки, одним из авторов которого был В.В. Владимирский. Под его руководством вместе с А.И. Алихановым проходило сооружение этого ускорителя. Опыт его проектирования и постройки использовался затем при сооружении самого крупного в России ускорителя протонов на энергию 70 ГэВ в Протвино.

    В 1958 году Постановлением Президиума АН СССР № 730 от 21 ноября Теплотехническая лаборатория была переименована в Институт теоретической и экспериментальной физики.

    В 1961 году Постановлением ЦК и СМ СССР № 229 от 3 апреля Институт теоретической и экспериментальной физики был передан в ведение Государственного комитета по атомной энергии при Совете Министров СССР.

    В 1968 году академик А.И. Алиханов из-за тяжелой болезни оставил пост директора института и 24 июля 1968 года директором института был назначен И.В. Чувило, заместителями директора по научной работе В.В. Владимирский, М.С. Козодаев, В.Г. Шевченко.

    В 1994 году Постановлением Правительства Российской Федерации
    № 814 от 14 июля институту был присвоен статус Государственного научного центра Российской Федерации, который институт сохраняет до сих пор.

    С 1997 г. по 2001 г. директором ГНЦ РФ – ИТЭФ являлся М.В. Данилов, его заместителями по научной работе А.Л. Суворов, Б.Ю. Шарков, В.С. Кафтанов и О.В. Шведов, позже замененный В.Н. Коневым,

    C 1 ноября 2001 г. приказом Министра РФ по атомной энергии директором института назначен А.Л. Суворов. М.В. Данилов получил статус научного директора.

    В настоящее время институт именуется: Федеральное государственное унитарное предприятие «Государственный научный центр Российской Федерации – Институт Теоретической и Экспериментальной Физики» (ФГУП ГНЦ РФ ИТЭФ) и является крупнейшим физическим центром России. В нем широким фронтом проводятся фундаментальные и поисковые теоретические и экспериментальные исследования по физике атомного ядра и физике высоких энергий, радиационной физике и химии конденсированного состояния, физике тяжело-ионного термоядерного синтеза, разрабатываются проблемы, связанные с созданием новых видов ускорительной техники и безопасных ядерно-энергетических установок, создаются новые установки для физических исследований, ведутся работы по применению пучков заряженных частиц в медицине и народном хозяйстве.

    Ученые ГНЦ ИТЭФ участвуют в важнейших экспериментах на крупнейших коллайдерах и ускорителях мира (LEP, SPS, HERA, Tevatron, CEBAF, KEK, SIS/ERS) и России (У-70) , вносят существенный вклад в создание новых детекторов для наиболее актуальных экспериментов при высоких и сверхвысоких энергиях (АRGUS, H1, HERA-B) в DESY (Германия), (L3, CHORUS, ALICE, ATLAS, CMS, LHC-B) в CERN (Швейцария), HADES, 4π-детектор в Дармштадте (Германия), (MINOS, SELEX, D0) в Ферми-лаборатории (США), CLAS на CEBAF(США) и т.д.

    Ряд ярких результатов научных исследований ученых института вошел в золотой фонд российской и мировой науки.

    Учеными института сделано 11 открытий, зарегистрированных в Государственном реестре, 8 сотрудников института стали лауреатами Ленинской премии, 29 человек лауреатами Государственных премий, 5 человек лауреатами премии Ленинского Комсомола, 5 ученых получили международные премии в области физики.

    ФГУП ГНЦ РФ ИТЭФ является учебной базой Московского физико-технического и Московского инженерно-физического институтов. Более 150 студентов и аспирантов обучаются и работают в институте под руководством известных ученых ИТЭФ.

    Огромную роль в подготовке молодых специалистов играют ежегодно проводимые в ИТЭФ зимние школы физиков, которые в последнее время стали международными.

    В институте работают: академик Л.Б. Окунь, члены-корреспонденты РАН Ю.Г. Абов, В.В. Владимирский, М.В. Данилов, Г.В. Данилян, Б.Л. Иоффе, К.А. Тер-Мартиросян, 18 профессоров, 84 доктора наук и 262 кандидата наук.


    2. Строительство циклотрона и опытного тяжеловодного реактора. Экспериментальные работы по ядерной спектроскопии


    В 1945-50 годах, когда в СССР начала развиваться атомная энергетика, возникла актуальная задача измерения полных и парциальных нейтронных сечений; нахождения нейтронных констант, необходимых для расчетов реакторов и проведения работ по ядерной физике.

    Первоочередной задачей Лаборатории №3 АН СССР стало создание экспериментальной базы для проведения таких исследований.

    По инициативе директора лаборатории № 3 АН СССР А.И. Алиханова была организована группа, перед которой поставлена задача – смонтировать и запустить циклотрон, основные узлы которого (магнит, камера, дуанты) были привезены из Германии; создать время-пролетный спектрометр медленных нейтронов и проводить на нем работы по ядерной спектроскопии.

    Строительство главного корпуса и монтаж циклотрона начались в 1946 году под руководством профессора В.В. Мигулина и главного инженера В.С. Курышева.

    В течение 1946-47 годов были смонтированы все основные узлы циклотрона: магнитная система, водоохлаждение, радиотехническая и вакуумная системы, силовое электротехническое оборудование, защита и др.

    В 1948 году на циклотроне начались пуско-наладочные работы, и в июне 1949 года был получен первый пучок ускоренных дейтронов и исследован на внутренней мишени. Физики-экспериментаторы получили возможность проводить на циклотроне первые ядерно-физические исследования.

    Построенный циклотрон имел следующие параметры: вес магнита – 96,6 т, диаметр полюсов магнита – 1,2 м, зазор между полюсами – 30 см, максимальная напряженность магнитного поля – 16000 э, частота ускоряющего электрического поля –10,5 МГц, амплитуда ускоряющего напряжения между дуантами – 100 кВ.

    На циклотроне было возможно ускорение протонов до энергии 6,2 МэВ, дейтронов до 12,5 МэВ и альфа-частиц до 24 МэВ.

    Магнитный зал циклотрона был отделен от остальных помещений защитой, которая состояла из слоя воды толщиной в 1 м.

    Эти работы были выполнены группой эксплуатации циклотрона: Н.Н. Атлашкиным, Г.А. Алешиным, А.Г. Власовым, Г.Н. Добролюбовым, А.А. Зайцевым, И.Г. Ломовым, С.С. Орловым-Николаевым, В.С. Репиным, Е.Г. Савиновым, Б.М. Стасевичем, В.П. Щелочковым и др.

    На первом этапе были оборудованы два канала с пролетной базой 3м и 6м для измерения нейтрон-ядерных сечений и констант методом времени пролета. При этом циклотрон работал в режиме «мигающего пучка» с длительностью импульса 2(4) мксек. Источником нейтронов служила внутренняя бериллиевая мишень, облучаемая дейтронами.

    Для проведения экспериментов на циклотроне под руководством доктора С.Я. Никитина была создана группа нейтронной спектроскопии в составе Н.Д. Галаниной, К.Г. Игнатьева, В.В. Окорокова, С.И. Сухоручкина, Г.И. Щедрина, несколько позже в нее вошел И.В. Кирпичников. Эта группа одна из первых в стране разработала и запустила нейтронный спектрометр, действующий по методу измерения времени пролета. Измерения сечений делящихся и конструкционных материалов начались.

    Вначале измерения проводились с помощью 64-канальных ламповых анализаторов. Два таких анализатора были разработаны и изготовлены силами сотрудников нейтронной группы – К.Г. Игнатьевым и Г.И. Щедриным. Группа нейтронной спектроскопии провела прецизионные измерения полных нейтронных сечений 233U, 235U, 239Pu, B, Au , сечений деления 235U и 239Pu, эффективного числа вторичных нейтронов 233U, 235U и 239Pu в области тепловых и надтепловых энергий нейтронов.

    Одновременно с проведением этих измерений продолжались работы по модернизации циклотрона и расширению возможностей проводимых исследований.

    И.В. Кирпичниковым была разработана и запущена система вертикального отклонения дейтонного пучка, что позволило сократить длительность импульса нейтронов до 0,25 мксек без потери интенсивности. Пролетные базы спектрометров были увеличены до 11м и 19м, а число каналов анализаторов доведено до 256.

    Это позволило К.Г. Игнатьеву, И.В. Кирпичникову, С.И. Сухоручкину выполнить цикл работ по измерению полных сечений и сечений деления 235 U и 239Pu в резонансной области энергий с проведением анализа интерференционных эффектов в сечениях деления.

    В.В. Окороков и Д.Л. Толченков провели изучение (n, γ)-реакций на ядрах Cd, Pd, Os и Mo и исследовали резонансное рассеяние нейтронов на некоторых уровнях ядер W и Ta.

    Ф.Н. Беляев, К.Г. Игнатьев, И.В. Кирпичников, Н.М. Козодаева, С.И. Сухоручкин с помощью парного спектрометра измерили спектры гамма-лучей резонансного захвата нейтронов в тяжелых ядрах, угловые корреляции гамма- лучей резонансного захвата и спиновую зависимость резонансных уровней.

    Н.Д. Галанина, А.Я. Диамент, Б.Ф. Шварцман выполнили работу по определению спинов уровней ядра 196Pt по гамма-лучам захвата резонансных нейтронов.

    С.И. Сухоручкин исследовал свойства резонансных уровней, возбуждаемых медленными нейтронами; тонкую структуру ядерных уровней и энергетических состояний.

    В 1961 году научным руководителем исследовательской программы на циклотроне был назначен профессор И.И. Левинтов. По его инициативе на циклотроне были начаты работы по изучению (d, n)- и (α, n)-реакций на ядрах среднего и легкого атомного веса. С этой целью под руководством Б.М. Стасевича при активном участии Н.Н. Атлашкина был осуществлен вывод пучка дейтонов и альфа-частиц.

    Разработанный И.С. Тростиным высокоинтенсивный источник ионов позволил довести ток выведенного пучка до 70 мкА. В.В. Окороков и И.С. Тростин создали канал для транспортировки пучка (пучок дейтронов или альфа-частиц направлялся на мишень, удаленную на 12 м от камеры ускорителя) и сложную электронную аппаратуру для проведения измерений. Пульт циклотрона был оборудован телевизионной системой для наблюдения за геометрией пучка в ионопроводе. Циклотрон превратился в многоцелевой измерительный центр.

    В последующие годы на выведенном пучке дейтронов циклотрона проводились спектрометрические исследования (d, n)-реакций на группе ядер среднего и легкого атомного веса.

    Группа И.С. Тростина измерила поляризацию нейтронов средних энергий в (d, n)-реакциях и исследовала гросструктуру нейтронных спектров в (d, n)-реакциях на ядрах среднего атомного веса.

    В.В. Окороков, Д.Л. Толченков, Ю.Н. Чеблуков измерили спектры дейтронов и угловые распределения нейтронов в (d, n)-реакциях на ядрах среднего атомного веса.

    Под руководством И.С. Тростина и В.В. Окорокова проведены исследования (α , n)-реакций на ядрах легкого и среднего атомного веса.

    По качеству и количеству выполненных работ измерительный комплекс на циклотроне был одним из лучших в мире.

    Полученные за 20-летний период деятельности циклотрона экспериментальные данные были представлены на международных и союзных конференциях, опубликованы в научных журналах и вошли в наиболее полный атлас нейтронных сечений (BNL-325), издаваемый в США, и в библиографический указатель «Советские работы по ядерной спектроскопии», изданный АН СССР.

    4 ноября 1971 года работы на циклотронной установке ИТЭФ были завершены, и циклотрон был демонтирован.

    Еще до пуска циклотрона было принято решение о разработке и строительстве в Лаборатории № 3 исследовательского тяжеловодного ядерного реактора. Разработка проектного задания была поручена директору Лаборатории № 3 А.И. Алиханову и главному конструктору ОКБ «Гидропресс» Подольского завода тяжелого машиностроения Б.М. Шолковичу. Мобилизация коллективов Лаборатории № 3, ОКБ «Гидропресс», Центрального научно-исследо-вательского и проектно-конструкторского котлотурбинного института (ЦКТИ), ГСПИ-11 и других исполнителей, включая Подольский завод тяжелого машиностроения и завод № 12 ПГУ, позволила выполнить проект опытного тяжеловодного реактора уже к концу 1947 года. Кроме физических измерений на опытном реакторе с самого начала его проектирования предусматривалось получение радиоактивных изотопов.

    На территории Лаборатории № 3 (в бывшей усадьбе «Черемушки») в течение 1948 года было построено здание реактора и закончен монтаж оборудования. Физический пуск реактора был осуществлен в апреле 1949 года. Он проходил под руководством директора Лаборатории № 3 А.И. Алиханова и при активном участии ведущих ученых: В.В. Владимирского, И.Я. Померанчука, С.Я. Никитина, А.Д. Галанина, Н.А. Бургова, Б.В. Эршлера, Н.Н. Николаева, главного инженера реактора С.А. Гаврилова и эксплуатационного персонала реактора. Реактор был выведен на проектируемую мощность в строгом соответствии с теоретическими расчетами. При пуске реактора необходимо было наладить регулярный изотопный анализ тяжелой воды. Для этих целей М.Я. Кацем был разработан новый метод, основанный на измерении плотности. Многочисленные анализы проб тяжелой воды проводила Ф.С. Лаптева. Для дополнительного контроля применялся также масс-спектрометрический метод, разработанный Б.М. Стасевичем. Этими анализами занималась Н.Д. Галанина. Плотностный метод отличался простотой, не требовал сложной аппаратуры и был использован позже при запуске промышленного тяжеловодного реактора. Там наладку этого метода проводила Ф.С. Лаптева.

    В 1955 году была проведена реконструкция реактора. После реконструкции реактор имел следующие основные параметры: мощность реактора – 2,5 МВт, поток тепловых нейтронов в центре – 4·1013 нейтронов/см2·cек. Тепловыделяющие элементы состояли из металлических урановых стержней диаметром 2,2 и 2,8 см, длиной, соответственно, 162,5 и 160 см, имеющих оболочку из алюминия толщиной 0,1 см и обогащенных 235U. Активная зона реактора в виде решетки из урановых стержней помещалась в алюминиевый резервуар диаметром 175 см, толщиной стенок и дна 3 см и высотой цилиндра 195 см. В этот бак заливалась тяжелая вода. Дно этого бака было установлено на графитовой кладке толщиной 100 см. Графитовый отражатель тоже имел толщину 100 см. Вся графитовая кладка помещалась во внешний стальной корпус, в котором поддерживался вакуум. Боковая защита реактора была сделана из бетона толщиной в 2,5 м. Стержни активной зоны охлаждались тяжелой водой, которая циркулировала по замкнутому контуру. Для удаления образующейся в результате радиолиза гремучей смеси дейтерия и кислорода поверхность тяжелой воды в реакторе обдувалась гелием, также циркулирующим в замкнутом контуре. В этом контуре для сжигания гремучей смеси был предусмотрен контактный аппарат. Тяжелая вода поступала в алюминиевый бак, проходила по трубе-каналу, омывая и охлаждая ТВЭЛы, затем поступала в градирню, охлаждалась и вновь поступала в насос. В реакторе имелись горизонтальные каналы, через которые выводились пучки нейтронов и гамма-излучения. Три канала были продолжены через графитовый отражатель до бака реактора. Для вывода пучка нейтронов из реактора были смонтированы вертикальные каналы, которые служили главным образом для облучения образцов и получения радиоактивных изотопов. В боковой защите была размещена горизонтальная графитовая колонна размером 1,4 х 1,4 м, что было достаточно для проведения большого числа исследований, в том числе на «холодных» нейтронах. В корпусе реактора имелись лабораторные помещения и горячая лаборатория для работ с высокоактивными материалами. Горячая лаборатория была оборудована механическими манипуляторами и специальным транспортом для перевозки радиоактивных веществ.

    В ИТЭФ реактор стал основной экспериментальной базой для исследований по ядерной спектроскопии, физике твердого тела, физике ядерных реакторов, а также стал одним из главных наработчиков и поставщиков радиоактивных изотопов для нужд медицины и народного хозяйства. На его основе и под научным руководством ИТЭФ были разработаны проекты тяжеловодных реакторов ТВР-С мощностью 10 МВт, которые с помощью СССР были сооружены в 1959 году в Китае и Югославии, а также была выполнена главная задача, стоящая перед Лабораторией № 3,– осуществлено научное руководство проектированием и строительством промышленного тяжеловодного реактора.

    В 1987 году реактор ИТЭФ был остановлен. За весь период существования реактора его непрерывную и безаварийную работу четко обеспечивал персонал реактора во главе с Г.Н. Караваевым и С.А. Гавриловым. Это: С.М. Абелюк, Н.Ф. Антипов, Ю.И. Бабуров, В.И. Балан, Е.И. Баштанов, П.Д. Бодаев, М.И. Бодаева, А.Ф. Борткевич, Б.И. Блиндер, П.И. Блюскин, М.И. Булгаков, В.Д. Вещиков, Е.Б. Волков, Е.П. Вотченко, Т.Ф. Васильева, С.Л. Вильнер,


    Н.Ф. Володин, Н.Д. Гаврилин, С.Г. Гаврилин, Ю.В. Гальчин, М.Г. Гарочкин, С.Ф. Герасимов, В.И. Главнова, В.И. Грачев, Л.П. Гришкин, П.Н.Деменчук, Ю.В. Дядин, Ю.П. Емелин, Н.М. Еременко, О.А. Енохин, Н.В. Игнатьев,
    В.А. Ишунин, Е.Ф. Карабан, Ю.В. Кирилин, Ю.А. Коваленко, А.Ф. Конов, И.М. Коновалов, А.П. Копрук, А.С. Корсунский, В.Л. Крылов, П.М. Кулько, Ф.Г. Коломенский, Т.Е. Комарова, К.Ф. Лукьяненко, П.М. Любавский,
    К.В. Лазарев, В.Е. Макарова, Н.И. Малахин, Г.М. Матвеев, Б.А. Меджибовский, Ю.Д. Мохров, Ю.А. Мартынов, Н.С. Нестеров, В.А. Новиков, С.М. Носков, Ю.Н. Немцов, Н.И. Олькина, Е.Е. Осетров, С.С. Платонов, И.Е. Плугин, А.Т. Панин, М.В. Петухов, К.П. Рогожин, А.А. Сальников, В.Т. Старостин, С.А. Терешин, Д.А. Тимохин, Г.М. Трусков, А.А. Федичкин, Ю.А. Фролов, Н.Г. Хохулин, Е.В. Чеглаков, Е.В. Чернявский, А.Г. Чириков, С.Е. Чучков, О.В. Шведов, Е.В. Щеглов, А.П. Шилов.

    Опыт эксплуатации реактора ТВР-ИТЭФ показал, что тяжеловодные реакторы имеют ряд преимуществ перед уран-графитовыми реакторами. Особенно важно было то, что они требовали значительно меньшую загрузку урана и замедлителя нейтронов на единицу мощности. Научные работы по обоснованию и разработке уран-дейтериевых реакторов продолжаются и сейчас.

    Первые исследования по спектрометрии медленных нейтронов на реакторе ТВР были выполнены под руководством А.И. Алиханова, В.В. Владимирского и С.Я. Никитина. Для этих целей были разработаны и созданы различные типы нейтронных спектрометров.

    В 1955 году С.Я. Никитин, В.Т. Смолянкин, В.З. Колганов, А.В. Лебедев, Г.С. Ломкаци при решении ядерной задачи трех тел, и в особенности (n, d)-рассеяния, провели эксперимент по рассеянию медленных нейтронов на орто- и пара-дейтерии и измерили спиновую зависимость ядерных сил.

    Этими же авторами впервые были измерены сечения рассеяния холодных нейтронов на орто- и пара-тритии σортозН = 4,5 ± 1 барн и σпаразН = 1 ± 1,5 барн. Сложность этого эксперимента заключалась в высокой радиоактивности трития. В используемом объеме трития она составляла 20 тысяч кюри.

    Вскоре после пуска реактора ТВР в 1956 г. на одном из горизонтальных каналов реактора начал функционировать первый в СССР нейтронный кристаллический спектрометр типа Коуша с изогнутым монокристаллом кварца в качестве монохроматора. В разработке спектрометра приняли участие


    Ю.Г. Абов, С.Л. Вильнер. Г.Н. Караваев и З.В. Минервина. На этом спектрометре Ю.Г. Абов провел измерения полных нейтронных сечений делящихся изотопов и конструкционных материалов. После окончания этих измерений кристаллический спектрометр стали использовать как нейтронный дифрактометр и была создана первая в стране группа нейтронографических исследований вещества под руководством Ю.Г. Абова.

    В 1956 году В.В. Владимирский, И.А. Радкевич, В.В. Соколовский,


    Г.В. Руколайне и др. создали нейтронный спектрометр на основе механического прерывателя пучка тепловых нейтронов и анализатора времени пролета на магнитном барабане. Ими же был создан более совершенный механический прерыватель пучка для резонансных нейтронов и оригинальный матричный анализатор времени пролета, которые были установлены на пучке одного из действующих промышленных реакторов. Были впервые измерены полные эффективные сечения Pd, Os, Ir, Mo, Ta, Th и 238U для резонансных нейтронов, а также получены данные о полных и нейтронных ширинах измеренных резонансов.

    Эти же авторы вместе с А.А. Пановым и К.А. Тростиной измерили полные эффективные сечения 233U, 235U, 239Pu, а также сечения деления 235U для резонансных нейтронов. Результатом этих нейтроноскопических исследований следует отметить установление В.В. Владимирским влияния деформации ядер на нейтронную силовую функцию.

    С.М. Калебин провел исследование изомерного перехода ядра 117mSn и установил спиновую зависимость полной радиационной ширины уровней в мышьяке-75.

    Г.В. Данилян, И.Я. Корольков исследовали энергетический спектр пар внутренней конверсии, возникающих при радиационном захвате тепловых нейтронов в Gd.

    Н.А. Бургов, Г.В. Данилян, И.А. Ефимов, О.Д. Казачковский, В.С. Павлов провели измерения спектров гамма-лучей захвата резонансных нейтронов ядрами Na, Rh, Ta, Au.

    Н.А. Бургов и Г.В. Данилян измерили спектры гамма-лучей захвата нейтронов на ядрах 23Na и 232 Th.

    Г.В. Данилян, И.Я. Корольков, В.С. Павлов уточнили схемы распада 116In.

    В 1959 г. В.В. Владимирский и С.М. Калебин теоретически рассмотрели проблему пространственной устойчивости вращающегося ферромагнитного тела, подвешенного в магнитном поле. И далее, по заданию В.В. Владимирского С.М. Калебин с группой сотрудников: В.С. Артамоновым, Г.В. Руколайне, А.Н. Полозовым, А.А. Никитиным, Р.Н. Ивановым выполнили большой цикл работ по проектированию и изготовлению установок с подвесом с помощью магнитного поля вращающихся тяжелых (30 кг) щелевых роторов при токе электромагнита 200 мА для формирования импульсных пучков нейтронов в резонансной, тепловой и холодной областях энергий. Вращение роторов со скоростью до 20000 об/мин осуществлялось с малым трением от остаточного газа в вакуумной камере при полном отсутствии механических контактов с окружающей средой и полном отсутствии случайных возмущений. В результате стало возможным осуществить с высокой точностью синхронное вращение таких роторов и, тем самым, при измерениях не только снизить до процентного уровня фон от реакторного излучения, но и сформировать при необходимости интенсивные пучки монохроматических нейтронов с заданной энергией. Разработанные уникальные установки были использованы для решения многих задач ядерной физики как в ИТЭФ, так и в других научных центрах. В частности, в ИТЭФ для исследования распада свободного нейтрона был изготовлен и запущен в холодной области энергий уникальный светосильный нейтронный монохроматор с пятью синхронно вращающимися роторами. Исследования были прерваны из-за остановки реактора ТВР. На высокопоточном реакторе СМ-2 в НИИАР (г. Дмитровград) была создана «фабрика» по измерениям нейтронных сечений осколочных, тяжелых и трансурановых изотопов в области энергий нейтронов до 600 эВ с помощью четырех синхронно вращающихся роторов. В частности, были измерены полные нейтронные сечения изотопов Pm147, Eu153,154,155, Cs133,134, Lu175,176, Ta182, Ra226, Th230, Am241,243, Cm232,244,245,246,247,248 и других, имеющихся в миллиграммовых количествах. Для исследования Р- и Т-неинвариантных явлений в области энергий до 20 эВ для реактора ПИК был изготовлен с разрешением 10% нейтронный монохроматор с четырьмя синхронно вращающимися роторами, который был установлен на реакторе ВВРМ в ПИЯФ РАН (г. Гатчина).

    По международному контракту МАГАТЭ в Атомном Центре Египта (г. Каир) был установлен нейтронный прерыватель с двумя синхронно вращающимися роторами для исследований с помощью малоуглового рассеяния нейтронов.

    Н.А. Бургов и Г.В. Данилян совместно с сотрудниками ФИРАН (Л.Е. Лазаревой, Б.С. Долбилкиным, Ф.А. Николаевым) провели эксперименты по исследованию уровней ядер 12С и 16О, наблюдаемых при изучении сечения поглощения гамма-квантов в области гигантского резонанса, где впервые была обнаружена тонкая структура гигантского резонанса.

    В середине 50-х годов по поручению А.И. Алиханова Л.Л. Гольдин,
    Г.И. Новикова, Е.Ф. Третьяков, Л.Н. Кондратьев начали исследовать альфа-лучи, испускаемые тяжелыми элементами. На созданном под руководством А.И. Алиханова уникальном альфа-спектрометре были проведены исследования спектров альфа-активных изотопов U, Pu и других элементов. Была установлена тонкая структура многих альфа-спектров, обнаружены группы вращательных уровней у ряда исследованных ядер и построены схемы энергетических уровней. В результате работ было обнаружено несколько десятков новых альфа-линий, позволивших получить ценные сведения о структуре энергетических уровней тяжелых ядер.

    В 50-60-е годы в институте начали интенсивно развиваться исследования бета-распада. В 1956 г. Ли и Янг высказали сомнения в том, выполняется ли закон сохранения пространственной четности состояний элементарных частиц в их слабых взаимодействиях, и Л.Д. Ландау высказал предположение, что нейтрино и антинейтрино, входящие в эти взаимодействия, являются двухкомпонентными, т.е. полностью поляризованными, со спином вдоль импульса для антинейтрино или в противоположном направлении для нейтрино.. Это приводит к наибольшему нарушению закона пространственной четности и к продольной поляризации релятивистских электронов, рожденных вместе с нейтрино в распадах частиц, обусловленных слабым взаимодействием. Проявление на опыте двухкомпонентности нейтрино было обнаружено за рубежом группами Ву и Лидермана. Проверкой этого предположения занялись также несколько групп физиков института.

    Группой в составе А.И. Алиханова, Г.П. Елисеева, В.А. Любимова,
    Б.В. Эршлера и группой С.Я. Никитина, М.Е. Вишневского, В.К. Григорьева, В.А. Ергакова, Е.В. Пушкина, Ю.В. Требуховского были начаты эксперименты по измерению продольной поляризации электронов при бета-распаде. Полученные результаты точно подтвердили двухкомпонентность электронов, рожденных при бета-распаде (которая отвечала гипотезе Л.Д. Ландау о двухкомпонентности нейтрино в так называемом V-A варианте теории слабого взаимодействия) и показали, что продольная поляризация электронов в случае разрешенных переходов определяется отношением v/c (скорости электрона к скорости света)

    В 1958 году тщательное исследование бета-распада RaE, выполненное А.И. Алихановым, Г.П. Елисеевым, В.А. Любимовым, позволило сделать вывод о сохранении временной инвариантности в слабом взаимодействии. Точность полученного результата оставалась непревзойденной много лет.

    В 1955 году Н.А. Бургов предложил красивую идею использовать оригинальную методику резонансного рассеяния гамма-лучей для исследования констант взаимодействия при бета-распаде и для измерения времен жизни первых возбужденных уровней ядер. С помощью этого метода в период 1955 –58 годов Н.А. Бургов и Ю.В. Терехов выполнили цикл работ по резонансному рассеянию гамма-лучей 24Mg, и вместе с Г.Е. Бизиной – по резонансному рассеянию гамма-лучей 60Ni и впервые определили, что бета-распад 24Na и 60Co следует аксиально-векторному (V-A) варианту взаимодействия теории бета-распада. Это послужило доказательством справедливости V-A гипотезы взаимодействия. В этих же экспериментах было измерено время жизни первого возбужденного уровня дочернего ядра 24Mg.

    Несколько позже с помощью большого безжелезного тороидального бета-спектрометра Н.А. Бургов, А.В. Давыдов, Г.Р. Карташов провели исследование вариантов взаимодействия при бета-распаде 23Ne и подтвердили вывод о справедливости V-A гипотезы взаимодействия.

    Кроме того, они исследовали резонансное рассеяние гамма-лучей 85Rb, измерили времена жизни первых возбужденных уровней 85Rb и 141Pr и провели сравнительные измерения формы бета-спектров 198Au и 69Zn.

    В 1957 году В.В. Владимирский, В.К. Григорьев, В.А. Ергаков, Ю.В. Требуховский на пучке нейтронов тяжеловодного реактора ИТЭФ точно измерили корреляцию электрон- нейтрино в бета-распаде свободного нейтрона и смогли с наибольшей точностью определить отношение констант аксиально-векторного и векторного взаимодействий.

    В 1957 году А.В. Давыдов предложил оригинальный метод возбуждения долгоживущих изомерных состояний изотопов серебра с помощью эффекта Мессбауэра. Соответствующие опыты были успешно выполнены Г.Е. Бизиной, А.Г. Бедой, Н.А. Бурговым и А.В. Давыдовым. Было реализовано резонансное возбуждение ядерного уровня 107Ag с шириной ~ 10–17 эВ.

    Позже А.В. Давыдов, М.М. Коротков и П.И. Ромашова выполнили эксперимент по измерению углового распределения резонансно рассеянных гамма-лучей 191Ir, возмущенного магнитным полем, и впервые показали, что среднее время жизни ядер в возбужденном состоянии зависит от ширины линии возбуждающих гамма-лучей.

    На электростатическом генераторе ЭГ-5 группой в составе В.В. Окорокова, Д.Г. Толченкова, Ю.Н. Чеблукова и И.С. Хижнякова было установлено неизвестное ранее явление когерентного возбуждения пролетающих через кристалл частиц – атомов, проявляющееся в резонансном увеличении доли возбуждаемых частиц при условии, что частота соударений частиц с атомами кристалла равна или в целое число раз меньше частоты перехода между энергетическими уровнями частицы. Это открытие (№ 263) получило название – «Эффект Окорокова».

    В начале 60-х годов под руководством Ю.Г. Абова А.Д. Гулько, О.Н. Ермаков, П.А. Крупчицкий, С.С. Тростин и Ю.Я. Гариссон провели большую работу по созданию пучков поляризованных тепловых нейтронов. На практике был реализован предложенный в теоретической работе И.Я. Померанчука классический метод поляризации тепловых нейтронов, отраженных от магнитного зеркала. Эти авторы в 1962 г. измерили асимметрию бета-распада ядер 8Li, 108Ag, 110Ag, образованных в результате захвата поляризованных тепловых нейтронов.

    Одновременно пучок тепловых нейтронов, поляризованный с помощью намагниченных кобальтовых зеркал, был использован Ю.Г. Абовым, П.А. Крупчицким и Ю.А. Оратовским для изучения анизотропии гамма-лучей, испускаемых при захвате поляризованных нейтронов в 113Cd. Этот важный опыт дал первое доказательство существования слабого нуклон-нуклонного взаимодействия, не сохраняющего пространственную четность. Впервые было экспериментально установлено неизвестное ранее явление несохранения пространственной четности в ядерных электромагнитных переходах, обусловленное слабым нуклон-нуклонным взаимодействием, приводящим к асимметричному относительно направления поляризации испусканию гамма-квантов поляризованными ядрами. Это открытие (№178) положило начало новому направлению исследований во всем мире, а Ю.Г. Абов и П.А. Крупчицкий были удостоены Ленинской премии (вместе с В.М. Лобашовым и В.А. Назаренко из ПИЯФ).

    В 1976 году Г.В. Данилян, В.В. Новицкий, В.П. Дроняев, Б.Д. Воденников, В.С. Павлов, С.П. Боравлев исследовали Р-нечетную асимметрию испускания гамма-квантов в радиационном захвате поляризованных тепловых нейтронов ядрами 117Sn. Был обнаружен эффект порядка 10–3 с точностью 10%, что подтвердило открытие, сделанное Ю.Г. Абовым, П.А. Крупчицким и Ю.А. Оратовским на ядре 113Cd.

    Одновременно, на том же пучке реактора ТВР Г.В. Данилян, Б.Д. Воденников, В.П. Дроняев, В.В. Новицкий, В.С. Павлов, С.П. Боравлев поставили поисковый эксперимент по исследованию Р-нечетной асимметрии разлета осколков деления235U поляризованными тепловыми нейтронами и обнаружили эффект, предсказанный ранее В.В. Владимирским и В.Н. Андреевым для спонтанного деления. Впервые было установлено новое явление асимметричного испускания легких и тяжелых осколков деления относительно направления поляризации ядер, обусловленное не сохраняющим пространственную четность слабым взаимодействием нуклонов, и открывшее новые возможности экспериментального исследования механизма деления ядер. В последующие два года аналогичные эффекты были обнаружены и при делении ядер 233U и 239Pu. Это открытие было зарегистрировано в Государственном Реестре под
    № 256.

    Несколько ранее, в 1973 году группами Г.В. Даниляна и П.А. Крупчицкого было проведено исследование временной инвариантности в электромагнитных переходах ядер, установившее верхний предел на амплитуду Т-неинвариант-ного взаимодействия на уровне 10-3.

    В 1978 году В.Н. Андреев, М.М. Данилов, О.Н. Ермаков, В.Г. Недопекин и В.И. Рогов провели исследование Р-нечетной асимметрии испускания нейтронов деления, возникающей при захвате ядрами 233U и 239Pu поляризованных нейтронов.

    К 1988 году под руководством Г.В. Даниляна А.Г. Беда, А.В. Белозеров, В.А. Куценко, В.В. Новицкий, В.С. Павлов, В.А. Щенев выполнили цикл работ по детальному исследованию эффектов несохранения четности в делении ядер. Впервые было установлено, что эффекты несохранения четности в делении существенным образом зависят от энергии нейтронов, вызывающих деление, и показано, что за наблюдаемые эффекты ответственно смешивание слабым взаимодействием уровней составного ядра (нейтрон + ядро-мишень), а не квазистационарных состояний холодного сильно деформированного ядра на стадии, предшествующей развалу на два осколка. Этот результат привел к пересмотру теоретических представлений о природе формирования угловой корреляции осколков.

    В этот же период Ю.Г. Абов, В.Ф. Белкин, А.А. Белоноженко, С.П. Боровлев, В.В. Васильев, В.В. Владимирский, Ф.С. Джепаров, Ю.А. Карпов, Н.И. Козлов, Е.Н. Моспан теоретически разработали и экспериментально проверили на реакторе ТВР-ИТЭФ метод длительного хранения ультрахолодных нейтронов. Измерения убедительно показали возможность хранения нейтронов в простой односвязной области, ограниченной неоднородным магнитным и гравитационными полями, со временем, близким к времени жизни свободного нейтрона. Созданная ими конструкция магнитно-гравитационного накопителя позволила измерять время жизни нейтрона с точностью не хуже 3%.

    К 1992 году Г.В. Данилян, А.Г. Беда, А.В. Белозеров, С.И. Буров,


    А.Н. Мартемьянов В.С. Павлов и В.А. Щенев выполнили цикл работ по исследованию асимметрии разлета осколков при тройном делении 233U и 239Pu поляризованными нейтронами. Эксперименты были поставлены на высокоинтенсивном пучке поляризованных нейтронов высокопоточного реактора Института Лауэ-Ланжевена (ИЛЛ) в Гренобле (Франция), что позволило в разумное время набрать статистику для тройного деления на фоне в 1000 раз большей скорости счета бинарного деления. Результаты измерений показали, что отношение коэффициентов Р-нечетной асимметрии для тройного и бинарного делений оказалось близким к единице с точностью 10%, что свидетельствовало о приблизительной идентичности квазистационарных переходных состояний в седловой точке для бинарного и тройного деления.

    В 1998-99 годах по инициативе Г.В. Даниляна Сотрудничеством ИТЭФ– ПИЯФ–Тюбингенский университет–ИЛЛ–Дармштадтский технический институт–Курчатовский институт был поставлен на высокопоточном реакторе ИЛЛ в Гренобле (Франция) поисковый эксперимент по обнаружению Т-нечетной угловой корреляции в тройном делении ядер 233U поляризованными холодными нейтронами. Эффект лево-правой асимметрии эмиссии альфа-частиц относительно плоскости, определяемой векторами поляризации пучка и импульса легкого осколка, оказался неожиданно большим D = (-0,41 ± 0,01)·10–2. Природу возникновения такой корреляции предстоит выяснить.

    Во второй половине 90-х годов П.А. Крупчицкий, В.В. Васильев,
    О.Н. Ермаков, И.Л. Карпихин, Г.А. Лобов, В.Ф. Белкин начали исследования электромагнитных свойств нейтрона и нейтронно-оптических эффектов. На реакторе Института Гана-Мейтнера в Берлине (Германия) с помощью нейтронного поляриметра, установленного на пучке холодных нейтронов, проведены измерения Р-нечетного угла поворота спинов поляризованных нейтронов при прохождении через мишень, обогащенную изотопом 204Рв. Измеренное значение угла поворота спина нейтронов на изотопе 204Рв было первым экспериментальным результатом и указало на неожиданно большой Р-нечетный эффект, который нельзя объяснить в рамках компаунд-ядерной модели смешивания состояний с противоположной четностью для набора известных s- и p-резонансов. Однако, если предположить существование пока необнаруженного р-резонанса, можно получить хорошее согласие экспериментальных данных и теоретических оценок на Р-нечетный эффект. Поиск такого р-резонанса начат в ЛНФ ОИЯИ группой Л.Б. Пикельнера.

    Для детального исследования нарушения пространственной четности и временной инвариантности в нейтрон-ядерных взаимодействиях Г.В. Данилян еще в 1985 г. предложил начать создание установки, обеспечивающей получение интенсивных пучков поляризованных нейтронов в широком диапазоне энергий. Эту работу проводили А.Г. Беда, В.В. Новицкий, В.П. Дроняев, М.Г. Гаврилов, А.В. Михайлов, А.Н. Пинчук. Одним из основных элементов этой установки был протонный поляризующий фильтр (ППФ) для поляризации нейтронов. Создание ППФ со сверхпроводящим магнитом продолжалось в течение 10 лет. В 1995 г. в ИТЭФ был успешно осуществлен физический пуск ППФ, при этом была достигнута самая высокая поляризация протонов – 95%. После этого ППФ был перевезен в Лабораторию нейтронной физики ОИЯИ и установлен на нейтронном пучке импульсного реактора ИБР-2 для проведения совместных работ.

    Детальные исследования эффектов несохранения пространственной и временной четности в нейтрон-ядерных взаимодействиях и при делении ядер, проводимые в ИТЭФ и в других научных центрах мира, позволили существенно продвинуть теоретические исследования в этой области фундаментальной физики.

    В.И. Рогов, Ю.Д. Катаржнов, В Г. Недопекин, С.Т. Сухоруков экспериментально исследовали двухнейтронные корреляции в делении 252Cf и установили зависимость двухнейтронной корреляционной функции R2 от относительного импульса двух нейтронов q при разных величинах суммарного импульса. Анализ результатов показал, что в экспериментально исследуемой области, где q>30 MэВ/с, величина R2 в основном определяется сильным взаимодействием, а при q = 0 преобладает вклад фермиевского отталкивания.

    В начале 80-х годов в ИТЭФ начались интенсивные исследования процессов бета-распада с целью измерения массы нейтрино и изучения мод двойного бета-распада.

    На раннем этапе этих исследований большим достижением явилось создание в ИТЭФ Е.Ф. Третьяковым уникального спектрометра для измерения процессов бета-распада трития. В этом спектрометре магнитная фокусировка электронов сочеталась с электростатическим сканированием. На этом спектрометре под руководством В.А. Любимова, Е.Ф. Третьяков, С.Д. Борис, А.И. Голутвин, Л.П. Лаптин, И.И. Наговицин, Е.Г. Новиков, В.З. Нозик, В.А. Солощенко, И.Н. Тихомиров, провели цикл исследований по измерению массы нейтрино в бета-распаде трития в валине и впервые получили результат, указывающий на существование конечной массы нейтрино порядка 20 эВ. Несмотря на то, что этот результат не нашел дальнейшего подтверждения, эти работы стимулировали целую серию экспериментов в мире по поиску конечной массы нейтрино.

    В конце 80-х годов больших успехов добились ученые ИТЭФ в деле изучения двойного бета-распада различных ядер.

    Сотрудники ИТЭФ И.В. Кирпичников, А.А. Васенко, В.А. Кузнецов,


    А.С. Старостин явились инициаторами и пионерами применения полупроводниковых детекторов, изготовленных из обогащенного германия. Они провели цикл работ по поиску и обнаружению двойного бета-распада 76Ge -> 76Se. В сжатые сроки была создана уникальная установка для поиска двойного бета-распада на основе 3-х полупроводниковых германиевых детекторов, обогащенных до 85% изотопом 76Ge, массой в 1,8 кг. Техника наработки килограммовых количеств высокообогащенного германия, необходимого для изготовления детекторов, была разработана Отделением молекулярной физики Курчатовского научного центра РФ специально для этого эксперимента. Проведение работы потребовало координации усилий семи НИИ и промышленных предприятий. Начиная с 1987 года, в подземной лаборатории Ереванского физического института в шахте проводились измерения, позволившие получить выдающийся результат. Впервые удалось наблюдать двухнейтринную моду двойного бета-распада 76Ge->76Se с периодом полураспада Т1/2 = (8,5 ±3 ±2)·1020 лет. Для безнейтринной моды были получены ограничения на величину периода полураспада.

    В 1990-1992 гг. И.В. Кирпичников и А.С. Старостин провели повторный эксперимент по наблюдению 2ν2β-распада 76Ge на установке с более низким фоном. С этой целью в подземной лаборатории шахты Хоумстейк (США) была собрана установка на основе детектора из обогащенного 76Ge и ультра-низкофонового криостата групп Университета Южная Каролина (USA) и Северо-Западной Тихоокеанской лаборатории (PNL) США. На этой принципиально новой установке был зафиксирован 2ν2β-процесс для 76Ge с периодом полураспада Т1/2 = (9,2 )·1020 лет и,таким образом, был подтвержден ранее полученный результат ИТЭФ–ЕРФИ. Этот результат имел решающее значение для успеха нового совместного эксперимента коллаборации IGEX (ИТЭФ–ИЯИ–ЕРФИ–PNL–USC) по поиску безнейтринной моды двойного бета-распада 76Ge, в котором впервые был установлен предел для периода полураспада для безнейтринной моды двойного бета-распада 76Ge на уровне Т1/2 > 1,6·1025 лет, откуда следовало ограничение майорановской массы нейтрино mv< (0,4 - 1,1) эВ.

    В 1993 году под руководством В.А. Любимова В.А. Артемьев, Э.В. Брахман, О.Я. Зельдович, В.И. Кириченко, А.В. Кученков. Л.И. Митин, Т.Н. Цветкова в совместном ИТЭФ–ИЯИ РАН эксперименте с малой трековой камерой ТРС (время-проекционной камерой в магнитном поле) провели измерения 2ν2β-распадов 136Xe и 150Nd . Впервые был наблюден двухнейтринный двойной бета-распад 150Nd и измерен период его полураспада Т1/2=(1,88 +0,19)·1019 лет, что позволило проверить теоретические расчеты ядерного матричного элемента. Для 136Xe получен предел для периода полураспада Т1/2 > 9·1019 лет..

    В 2000 году в ИТЭФ были завершены работы по сооружению самой крупной в мире трековой камеры в магнитном поле. Проведены физический пуск установки и фоновые измерения. Камера предназначена для поиска безнейтринной моды двойного бета-распада 150Nd и позволит получить ограничения на массу нейтрино mv < 0,1 эВ. Ближайшая цель – исследование двухнейтринного двойного бета-распада 136Xe.

    В подземной лаборатории Фрежюс (Франция) при участии сотрудников лаборатории А.С. Барабаша в 1998 году закончен эксперимент по изучению двойного бета-распада 82Se и 96Zr с помощью трекового детектора NEMO. Получены новые результаты с большой статистикой для различных мод периода полураспада 82Se.

    Впервые в мире в прямом эксперименте зарегистрирован двухнейтринный двойной бета-распад 96Zr и получены ограничения на безнейтринную моду двойного бета-распада 96Zr



    - мода Т1/2 = (2,1 ± 0,2)·1019 лет,

    0ν - мода Т1/2 > 1·1021 лет,

    0νχ - мода Т1/2 > 3,5·1020 лет.

    В последние годы в лаборатории Гран-Сассо при участии сотрудников ИТЭФ А.С. Барабаша, А.Д. Ашиткова, С Г. Белогурова, И.А. Ванюшина,


    С.И. Коновалова, В.Н. Корноухова, В.Ф. Кузичева, И.О. Пилюгина, В.Н. Стеханова, В.И. Юмашева был поставлен эксперимент по поиску двойного бета-распада 100Мо с помощью жидкоаргоновой ионизационной камеры. Измерены периоды полураспада для разных мод

    2ν - мода Т1/2 = (0,75 ± 0,11 ± 0,15)·1018 лет,

    0ν - мода Т1/2 > 5,0·1025 лет (90% CL),

    0νχ - мода Т1/2 > 2,7·1020 лет (90% CL).

    Совместно с лабораторией NUNL (США) теми же авторами на двух-кристальном германиевом детекторе проведен эксперимент по поиску двойного бета-распада 100Мо на возбужденное состояние 100Ru. Получен предварительный результат для периода полураспада 100Мо на 0+ возбужденное состояние 100Ru - Т1/2 = 6·1020 лет.

    В настоящее время в проекте NEMO создается установка для поиска безнейтринного двойного бета-распада 100Мо.

    В последние годы в ИТЭФ ведется подготовка двух экспериментов для измерения магнитного момента нейтрино.

    А.С. Старостин, А.Г. Беда и Е.В. Демидова ведут сооружение низкофонового германиевого спектрометра. Проведены сборка, запуск и фоновые измерения спектрометра с 4-кристальным низкофоновым германиевым детектором. Сборка включала в себя установку детектора и NaJ (Tl)-активной защиты, установку пассивной защиты из блоков свинца, борированного полиэтилена и сверхчистой меди. Проведена очистка всех элементов спектрометра от радиоактивных загрязнений и проведено измерение радиационного фона детекторов. Установка будет перевезена и установлена на реакторе атомной электростанции в г. Удомле, где будут проведены физические измерения магнитного момента нейтрино.

    Вторую установку сооружают В.В. Бармин, А.Г. Долголенко и др. Проведены работы по проектированию жидкоксенонового детектора большого объема, на ксеноновой камере объемом 0,5 л. изучено люминесцентное усиление сигнала на границе жидкость-газ, сооружается система очистки ксенона, изготовлены новые дрейфовые системы камеры. Ведется работа по запуску 30-литрового детектора-прототипа.

    Под руководством С.М. Калебина В.С. Артамонов, Г.В. Руколайне,


    В.В. Коновалов, Д.А. Лякин, С.В. Барабин, И.Л. Карпихин сооружают установку для обнаружения и исследования в земных условиях слабых физических взаимодействий методом подвеса с помощью магнитного поля тел весом 180 кг при токе электромагнита 170 мА. Выполнены эксперименты со свободным вращением магнитно подвешенных тел по инерции во время солнечного затмения в Москве 11 августа и новолуния 9 октября 1999 года. Полученные данные дают указание на то, что вектор намагниченности в установке с магнитным подвесом может служить чувствительным индикатором в ряде фундаментальных исследований по гравитации и измерении приливных колебаний земной коры в зависимости от пространственного положения Земли, Луны и Солнца.
      1   2

    Коьрта
    Контакты

        Главная страница


    Пусть нам сейчас совсем не сладко