BADANIA W ZAKRESIE FIZYKI MIONOWEJ ORAZ SYNTEZY
JĄDROWEJ
(Sprawozdanie z badań statutowych w roku 1998)
Nr umowy: 11.220.01M
KIEROWNIK ZADANIA: dr Jan Woźniak
WSPÓŁPRACOWNICY:
M.Filipowicz, W.Czapliński - ZGJ, ZPE 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, dotacja
KBN do współpracy międzynarodowej
OPIS PRAC.
W roku 1998 kontynuowano, we współpracy z w.w. ośrodkami, badania
procesów zachodzących z udziałem mionów w mieszaninach izotopów wodoru
oraz badania syntezy jądrowej w molekułach μd3He.
Odrębnym kierunkiem były badania
syntezy lekkich jąder przy małych energiach
zderzeń (E < keV) przy wykorzystaniu techniki Z-pinchu.
Wyniki prac, ktore zostaly zakończone lub częściowo zakończone,
przedstawiono w publikacji [1], raporcie rocznym TRIUMF [2],
preprincie [3], w 6 doniesieniach konferencyjnych [4-9]
oraz w raporcie przesłanym do publikacji w PSI NPP
Newsletter [10]
(materiały w załączeniu).
Oto ich szczególowa problematyka:
- Badania procesów mionowych
a) Zakończono ostatni etap obliczeń elastycznych i nieelastycznych
rózniczkowych przekrojów czynnych
rozpraszania atomów mionowych na jądrach izotopów wodoru,
dla róznych energii zderzeń,
dla przypadku rozproszeń w asymetrycznych układach. Wyniki opublikowano w
[1]. Obliczenia te rozszerzają bazę danych jądrowych w zakresie fizyki
mionowej, niezbędnych do opisu kinetyki procesów mionowych w cyklu
katalizy mionowej reakcji fuzji (μCF) oraz interpretacji eksperymentów
z udziałem mionów.
b) Kontuynuowano badania procesów mionowych zachodzących w zestalonych
mieszaninach wodoru, deuteru i trytu
(na bazie eksperymentu E742, współpraca FRIBOURG-DUBNA-TRIUMF-CRACOW) [2],
w szczególności:
efektu Ramsauera w rozpraszaniu elastycznym atomów mionowych
dμ i tμ na jądrach i molekułach wodoru [4], szybkości tworzenia
molekuł pdμ [6] i dtμ [7] oraz szybkości fuzji w pdμ [6].
Zbadano i objaśniono zaobserwowany (po raz pierwszy) fakt silnej emisji
zimnych pμ z zestalonych warstw wodoru [5], będący przejawem
krystalicznej struktury zestalonego w temperaturze 3 K
wodoru. Zjawisko to stwarza
atrakcyjną możliwość uzyskiwania wiązek zimnych pμ jako
narzędzia badawczego w fizyce mionowej.
Finansowanie: badania statutowe,
dotacja KBN do współpracy międzynarodowej
-
Synteza jądrowa w molekułach μd3He
W ramach realizowanego w PSI projektu R-98-02 [9] (współpraca FRIBOURG-
JINR-PSI-MUNCHEN-CRACOW) wykonano, wykorzystując wiązkę
mionów w Paul Scherrer Institute, serię pomiarów
szybkości syntezy jądrowej w molekułach μd3He.
Wyniki pomiarów, które stanowią pierwszą część zaplanowanych badań,
są aktualnie opracowywane i będą opublikowane.
Praca będzie kontynuowana.
Finansowanie: badania statutowe,
dotacja KBN do współpracy międzynarodowej
-
Badanie syntezy lekkich jąder przy małych energiach zderzeń przy
użyciu techniki Z-pinch'u
W preprincie [3] przedstawawiono rezultaty eksperymentów przeprowadzonych
w ramach współpracy DUBNA-TOMSK-KRAK/OW
w HCEI (Tomsk), mających na celu pomiary przekroju czynnego syntezy
jądrowej dd w obszarze niskich energii (0.1 - 1.5 keV) przy
wykorzystaniu techniki Z-pinch'u. Technika ta umożliwia uzyskiwanie
rezultatów dla niskich energii zderzeń, niedostępnych przy użyciu
konwencjonalnych akceleratorów.
Pracę posłano do publikacji w Laser and Particle Beams.
Finansowanie: badania statutowe,
dotacja KBN do współpracy międzynarodowej
ZAPROSZENI GOŚCIE:
V.M. Bystritsky, ZIBJ Dubna, 2x 2 tyg., 1998;
F. Mulhauser i A. Del Rosso, Fribourg University, 4 dni, 1998
PUBLIKACJE 1998
Czasopisma:
- V.S. Melezhik and J. Woźniak:
Differential cross-sections of muonic atoms scattering. Asymmetric
collisions: pμ+(d,t), dμ+(p,t) and tμ+(d,d),
Hyperfine Interactions, 116 (1998) 17
Preprinty, raporty:
-
V.M. Bystritsky, R. Jacot-Guillarmod, F. Mulhauser, and J. Woźniak:
Experiment E742. Scattering of Muonic Hydrogen Isotopes,
TRIUMF-Annual Report 1997, Vancouver, 1998, p. 62
-
V.M. Bystritsky, V.M. Grebenyuk, S.S. Parzhitskii, F.M. Penkov, V.T.Sidorov,
V.A. Stolupin,
T.L. Bulgakov, G.A. Mesyats, A.A. Sinebryukhov, V.A. Sinebryukhov,
S.A. Chaikovsky, A.V. Luchinsky, V.I. Makhrin, N. Ratakhin, S.A. Sorokin,
Vit.M. Bystritskii, M. Filipowicz, J. Woźniak, E. Guła, :
Experimental investigation of dd reaction in range of ultralow
energies using Z-pinch,
JINR Preprint D15-98-239, Dubna, 1998
(submitted to Laser and Particle Beams)
Konferencje:
-
F. Mulhauser, A. Adamczak, G.A. Beer, V.M. Bystritsky, M. Filipowicz,
M.C. Fujiwara, T.M. Huber, R.
Jacot-Guillarmod, P. Kammel, S.K. Kim, P.E. Knowles, A.R. Kunselman, M.
Maier, V.E. Markushin, G.M. Marshall, A. Olin, C. Petitjean, T.A.
Porcelli, V.A. Stolupin, J. Woźniak, and J. Zmeskal:
Scattering of Muonic Hydrogen Atoms,
Conf. on Exotic Atoms, Molecules and Muon Catalyzed Fusion ËXAT98",
Ascona (Switzerland) July 19-24, 1998; Book of Abstracts, PSI, 1998, p.76
-
J. Woźniak, A. Adamczak, G.A. Beer, V.M. Bystritsky, M. Filipowicz,
M.C. Fujiwara, T.M. Huber, R.
Jacot-Guillarmod, P. Kammel, S.K. Kim, P.E. Knowles, A.R. Kunselman, M.
Maier, V.E. Markushin, G.M. Marshall, F. Mulhauser, A. Olin, C. Petitjean, T.A.
Porcelli, V.A. Stolupin, and J. Zmeskal:
New effects in low energy scattering of pμ atoms in solid
hydrogen,
Conf. on Exotic Atoms, Molecules and Muon Catalyzed Fusion ËXAT98",
Ascona (Switzerland) July 19-24, 1998; Book of Abstracts, PSI, 1998, p.100
-
A. Adamczak, G.A. Beer, V.M. Bystritsky, M. Filipowicz,
M.C. Fujiwara, T.M. Huber, R.
Jacot-Guillarmod, P. Kammel, S.K. Kim, P.E. Knowles, A.R. Kunselman, M.
Maier, V.E. Markushin, G.M. Marshall, F. Mulhauser, A. Olin, C. Petitjean, T.A.
Porcelli, V.A. Stolupin, J. Woźniak, and J. Zmeskal:
Study of μ-Catalyzed fusion in pd mixtures,
Conf. on Exotic Atoms, Molecules and Muon Catalyzed Fusion ËXAT98",
Ascona (Switzerland) July 19-24, 1998; Book of Abstracts, PSI, 1998, p.4
-
T.M. Huber, A. Adamczak, J.M. Bailey, G.A. Beer, J.L. Beveridge, B.P.
Ellerbush, M.C. Fujiwara, R.
Jacot-Guillarmod, P. Kammel, S.K. Kim, P.E. Knowles, A.R. Kunselman, G.L.
Lindquist, M.
Maier, V.E. Markushin, G.M. Marshall, C.J. Martoff, G.R. Mason,
F. Mulhauser, A. Olin, C. Petitjean, T.A.
Porcelli, J. Woźniak, and J. Zmeskal:
Time-of-flight studies of emission of μt from frozen hydrogen
films,
Conf. on Exotic Atoms, Molecules and Muon Catalyzed Fusion ËXAT98",
Ascona (Switzerland) July 19-24, 1998
-
M.C. Fujiwara, A. Adamczak, J.M. Bailey, G.A. Beer, J.L. Beveridge,
T.M. Huber, R.
Jacot-Guillarmod, P. Kammel, S.K. Kim, P.E. Knowles, A.R. Kunselman, M.
Maier, V.E. Markushin, G.M. Marshall, C.J. Martoff, G.R. Mason,
F. Mulhauser, A. Olin, C. Petitjean, T.A.
Porcelli, J. Woźniak, and J. Zmeskal:
Time-of-flight studies of resonant muonic molecular formation in μt +
D2,
Conf. on Exotic Atoms, Molecules and Muon Catalyzed Fusion ËXAT98",
Ascona (Switzerland) July 19-24, 1998; Book of Abstracts, PSI, 1998, p.40
-
A. Del Rosso, V.M. Boreiko, V.M. Bystritsky, M. Filipowicz,
R. Jacot-Guillarmod, P.E. Knowles, F. Mulhauser, V.N. Pavlov, C. Petitjean,
N.P. Popov, V.G. Sandukovsky, L.A. Schaller, H. Schneuwly, V.A. Stolupin,
Y.-A. Thalmann, S. Tresh and J. Woźniak
Measurement of Fusion Rate in μd3He,
Conf. on Exotic Atoms, Molecules and Muon Catalyzed Fusion ËXAT98",
Ascona (Switzerland) July 19-24, 1998; Book of Abstracts, PSI, 1998, p.33
Nieopublikowane:
-
A. Del Rosso, M. Augsburger, V.M. Boreiko, V.M. Bystritsky,
W. Czapliński, C. Donche-Gay, M. Filipowicz, O. Huot,
P.E. Knowles, F. Mulhauser, V.N. Pavlov, F.M. Penkov, C. Petitjean,
N.P. Popov, V.G. Sandukovsky, L.A. Schaller, H. Schneuwly, V.A.
Stolupin, J. Woźniak
Measuring μd3He Fusion,
submitted to PSI Nucl. Part. Phys. Newsletter