BADANIA W ZAKRESIE FIZYKI MIONOWEJ ORAZ SYNTEZY
JĄDROWEJ
(Sprawozdanie z badań statutowych w roku 1997)
Nr umowy: 11.220.01
KIEROWNIK ZADANIA: dr Jan Woźniak
WSPÓŁPRACOWNICY:
W.Czapliński, M.Filipowicz, E.Łącki - ZPE, ZEJ WFITJ AGH
oraz współpracownicy z:
IFJ im. H.Niewodniczańskiego w Krakowie;
ZIBJ Dubna, Rosja;
Physics
Institute, University of Fribourg, Szwajcaria
Meson Facility TRIUMF, Vancouver, Kanada;
High Current Electronics Institute, Tomsk, Rosja;
Paul Scherrer Institute, Szwajcaria
FINANSOWANIE:
działalność statutowa, grant KBN 2P03B01809, dotacja
KBN do współpracy międzynarodowej
OPIS PRAC.
W 1997 roku kontynuowano, we współpracy z w.w. ośrodkami, badania
syntezy lekkich jąder przy małych energiach
zderzeń (E < 1 keV) przy wykorzystaniu techniki Z-pinchu.
Odrębnym kierunkiem były badania
procesów zachodzących z udziałem mionów w mieszaninach izotopów wodoru
oraz badania syntezy jądrowej w molekułach μd3He.
Wyniki prac, ktore zostaly zakończone lub częściowo zakończone,
przedstawiono w publikacjach [1,2], jednym sprawozdaniu [3] i dwóch
doniesieniach do raportów rocznych PSI i TRIUMF [4,5].
Oto ich szczególowa problematyka:
- Badanie syntezy lekkich jąder przy małych energiach zderzeń przy
użyciu techniki Z-pinch'u
W pracach [1,2] opublikowano metodykę i
wyniki pomiaru przekroju czynnego reakcji syntezy d+d przy energii zderzenia
440 eV, uzyskane przy zastosowaniu techniki Z-pinchu. Pomiary były
przeprowadzone na plazmowym, impulsowym akceleratorze jonów w Tomsku.
Oszacowano z nich górną granicę przekroju czynnego
σdd < 2·10-34 cm2. Część pomiarów, wykonywanych
w drugiej połowie roku
przy wyższej energii zderzeń deuteronów jest aktualnie opracowywana i
przygotowywana do publikacji.
Finansowanie: badania statutowe,
dotacja KBN do współpracy międzynarodowej
-
Rozpraszanie atomów mionowych
Kontuynuowano badania
efektu Ramsauera w rozpraszaniu elastycznym atomów mionowych
dμ i tμ na jądrach i molekułach wodoru. W 1997 r wykonano
w TRIUMF-e (Vancouver, Kanada) drugą część
eksperymentu E742, dotyczącą rozpraszania atomów tμ.
Wyniki eksperymentu udokumentowały ilościowo po raz pierwszy istnienie efektu
Ramsauera w rozpraszaniach tμ+ H2.
Wstępna analiza danych doświadczalnych, prowadzona w oparciu o symulacje Monte Carlo
wykazała zgodność wartości badanych przekrojów czynnych z przewidywaniami
teorii.
W eksperymencie E742 uzyskano ponadto wartościowe wyniki dotyczące
rozpraszania atomów pμ w wodorze. Zaobserwowany fakt silnej emisji
zimnych pμ z zestalonych warstw wodoru zinterpretowano teoretycznie,
uwzględniając krystaliczną strukturę zestalonego w temperaturze 3 K
wodoru. Zjawisko to zasługuje
na dalsze badania eksperymentalne i teoretyczne ze względu na
atrakcyjną możliwość uzyskiwania wiązek zimnych pμ jako
narzędzia badawczego w fizyce mionowej.
Częściowe opracowanie wyników eksperymentu i porównanie przekrojów
czynnych rozpraszania otrzymanych eksperymentalnie z obliczeniami
teoretycznymi zawarte jest w załączonym sprawozdaniu z realizacji
grantu KBN 2P03B01809 [3] oraz w doniesieniu posłanym do Triumf Annual
Report [4].
Finansowanie: badania statutowe, grant KBN 2P03B01809,
dotacja KBN do współpracy międzynarodowej
-
Synteza jądrowa w molekułach μd3He
W ramach realizowanego w PSI projektu R-96-01 (współpraca FRIBOURG-
JINR-PSI-ST.PETERSBURG-MUNCHEN-CRACOW) wykonano testowe pomiary
dotyczące badania syntezy jądrowej w molekułach μd3He.
Pomiary te pozwoliły na oszacowanie górnej granicy szybkości syntezy
(λf < 1.7·105 s-1), wykazały zasadność użytej
metodyki pomiaru oraz poprawność działania aparatury [5].
Praca będzie kontynuowana.
Finansowanie: badania statutowe,
dotacja KBN do współpracy międzynarodowej
ZAPROSZENI GOŚCIE:
V.M.Bystritsky, ZIBJ Dubna, 2x 2 tyg., 1997
PUBLIKACJE 1997
Czasopisma:
- T.L.Bulgakov,... M.Filipowicz,...J.Woźniak,...et al.;
Measurements of d + d → 3He + n cross section at
ultralow energies using Z-pinch,
Yad.Fiz. 60,8 (1997) 1349
-
V.M.Bystritsky,...M.Filipowicz,E.Łącki,J.Woźniak,...et al.;
A new approach in the experimental studies of nuclear reactions at
ultralow energies,
Nukleonika 42,4 (1997) 775
Materiały niepublikowane:
-
A.Adamczak, W.Czapliński, M.Filipowicz, A.Guła, E.Guła and J.Woźniak;
"Rozpraszanie atomów mionowych w ośrodkach wodorowych i kataliza
mionowa reakcji syntezy jądrowej",
Sprawozdanie z realizacji projektu badawczego nr 2P03B01809, WFiTJ AGH,
Kraków, 1997
-
V.M.Bystritsky,R.Jacot-Guillarmod,F.Mulhauser and J.Woźniak;
Ëxperiment E742. Scattering of Muonic Hydrogen Isotopes",
submitted to TRIUMF Annual Report 1997
-
A.Del Rosso,...M.Filipowicz,J.Woźniak,...et al.;
"Measurement of nuclear fusion reactions in μd3He molecules".
submitted to PSI Annual Report 1997