Управление свойствами плотной плазмы фемтосекундного лазерного импульса и инициирование низкоэнергетических ядерных процессов, страница 9

Предложено использование эффекта возбуждения низкоэнергетических ядерных уровней для ускорения распада долгоживущих изомерных ядерныхуровней (178Hf, 242Am и др.).9.В численном эксперименте выявлены особенности инициирования низкоэнергети-29ческих ядерных переходов в горячей плотной плазме ФЛИ при интенсивности до 1017Вт/см2 с учетом пространственно-временной динамики параметров плазмы:9.1. Показано, что фотовозбуждение низкоэнергетических ядерных уровней с энергиейсвыше 1 кэВ (1,561 кэВ изотопа 201Hg и 6,238 кэВ изотопа 181Ta) в плазме ФЛИ приI>1016 Вт/см2 происходит за счет рентгеновского излучения горячего электронного компонента плазмы. Для ряда изотопов (например, 161Dy) вероятность многоквантового фотовозбуждения низкоэнергетических ядерных уровней оказывается выше, чем одноквантового;9.2.

Обосновано, что эффективность возбуждения по механизму обратной внутреннейэлектронной конверсии определяется кинетикой ионизации плазмы: для изотопа 201Hg(уровень 1,561 кэВ) при I~1016 Вт/см2 этот канал возбуждения имеет эффективность,сравнимую с фотовозбуждением, в то время как для изотопа 181Ta (уровень 6,238 кэВ)возбуждение по механизму обратной внутренней электронной конверсии существенноослаблено;9.3. Выявлено, что в плазме ФЛИ возможно подавление распада низкоэнергетическихядерных уровней по каналу внутренней электронной конверсии на временах, сравнимых свременем жизни ядерного уровня.

Так, для изотопа 201Hg распад по механизму внутреннейэлектронной конверсии полностью запрещен на временах до 1–3 пс (при I~1016 Вт/см2), ана временах до 10 нс наблюдается частичный запрет этого канала распада для ионов, находящихся на фронте разлетающейся плазмы. Остаточный газ в камере взаимодействияувеличивает время наложения запрета на процесс внутренней электронной конверсии длячасти ионов, находящихся на фронте разлетающейся плазмы до 1–10 нс.СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ1. С.А.Ахманов, И.М.Баянов, В.М.Гордиенко, М.С.Джиджоев, С.В.Краюшкин, С.А.Магницкий, В.Т.Платоненко, Ю.В.Пономарев, А.Б.Савельев, Е.В.Слободчиков, А.П.Тарасевич«Генерация пикосекундных рентгеновских импульсов в плотной плазме, создаваемоймощными фемтосекундными лазерными импульсами с длиной волны 308 нм», Квантоваяэлектроника, 18 278–279 (1991).2.

С.А.Ахманов, И.М.Баянов, С.В.Гапонов,В.М.Гордиенко, М.С.Джиджоев, В.В.Иванов,С.В.Краюшкин, С.А.Магницкий, В.Т.Платоненко, Ю.Я.Платонов, Ю.В.Пономарев,А.Б.Савельев, Н.Н.Салащенко, Е.В.Слободчиков, А.П.Тарасевич «Фокусировка пикосекундных рентгеновских импульсов до плотности мощности свыше 1 ГВ/см2», Известия АН,56(9) 112–122 (1992).3.

М.С.Джиджоев, С.В.Краюшкин, И.М.Корженевич, Н.И.Мараниченко, Ю.В.Пономарев,А.Б.Савельев, С.В.Саулевич, Е.В.Слободчиков, Г.Г.Фельдман «Определение временногоразрешения электронно-оптической камеры АГАТ-ВУФ с помощью ультракороткогорентгеновского импульса», Приборы и техника эксперимента, №2 197–200 (1992).4. В.М.Гордиенко, М.С.Джиджоев, В.В.Колчин, С.А.Магницкий, В.Т.Платоненко,А.Б.Савельев, А.П.Тарасевич «О возможности генерации пико и субпикосекундныхрентгеновских импульсов в тонких пленках», Квантовая электроника, 22 157–160 (1995).5. V.M.Gordienko, A.B.Savel’ev «Ultrashort X-ray pulses source using femtosecond laserplasma», Optical Eng Bulletin, №1 8–19 (1995).6. M.S.Dzhidzhoev, V.M.Gordienko, V.V.Kolchin, S.A.Magnitskii, V.T.Platonenko,A.B.Savel’ev, A.P.Tarasevich «Generation of incoherent x-ray pulses: resonant production andadvantage of using thin films», JOSA B, 13 143–147 (1996).7. R.V.Volkov, V.M.Gordienko, A.B.Savel’ev, A.P.Tarasevitch, A.O.Timoshin «Secondharmonic generation in high-temperature near surface femtosecond plasmas under conditions ofthe resonance excitation of a surface electromagnetic wave», Laser Physics, 6 1162–1168 (1996).8.

Р.В.Волков, В.М.Гордиенко, М.С.Джиджоев, С.А.Магницкий, В.Т.Платоненко,А.Б.Савельев,А.П.Тарасевич,А.О.Тимошин«Двухпучковыевзаимодействия30сверхинтенсивного фемтосекундного излучения с поверхностью твердотельной мишени;модификация поверхности и генерация второй гармоники в условиях возбужденияповерхностных электромагнитных волн», Квантовая электроника, 23 539–543 (1996).9. В.Г.Бабаев, Р.В.Волков, В.М.Гордиенко, М.С.Джиджоев, М.А.Жуков, В.В.Колчин,А.Б.Савельев, А.П.Тарасевич, А.А.Шашков «Перегрев фемтосекундной плазмы в свободновисящих сверхтонких углеродных пленках», Квантовая электроника 24 291–292 (1997).10.

А.В.Андреев, В.М.Гордиенко, А.М.Дыхне, А.Б.Савельев, Е.В.Ткаля «Возбуждениеядер в горячей плотной плазме: к возможности экспериментальных исследований с201Hg», Письма в ЖЭТФ, 66 312–316 (1997).11. G.Babaev,M.S.Dzhidzhoev,V.M.Gordienko,M.A.Joukov,A.A.Shashkov,V.Yu.Timoshenko, R.V.Volkov «X-ray production and second harmonic generation bysuperintense femtosecond laser pulses in the solids with restricted thermal conduction», J. ofNonlinear Optical Physics & Materials, 6 495–505 (1997).12. Р.В.Волков, В.М.Гордиенко, М.С.Джиджоев, М.А.Жуков, П.М. Михеев, А.Б.Савельев,А.А. Шашков «Управление свойствами и диагностика фемтосекундной плотной плазмы сиспользованием модифицированных мишеней», Квантовая электроника, 24, 1114–1126 (1997).13.

V.G.Babaev, M.S.Dzhidzhoev, V.M.Gordienko, M.A.Joukov, A.B.Savel’ev, A.A.Shashkov,V.Yu.Timoshenko, R.V.Volkov «Femtosecond plasma in solid targets with reduced thermalconduction: x-ray production and second harmonic generation», Laser Physics, 8 637–641 (1998).14. Р.В.Волков,В.М.Гордиенко,М.С.Джиджоев,П.К.Кашакаров,Б.Каменев,Ю.В.Пономарев, А.Б.Савельев, В.Ю.Тимошенко, А.А.Шашков «Генерация жесткогорентгеновского излучения при облучении пористого кремния сверхинтенсивнымфемтосекундным лазерным импульсом», Квантовая электроника 25 1–2 (1998).15. А.В.Андреев, Р.В.Волков, В.М.Гордиенко, П.М.Михеев, А.Б.Савельев«К возможности возбуждения низколежащего уровня изомер 201-Hg в высокотемпературнойфемтосекундной плазме», Известия РАН, серия физическая, 62 254–260 (1998).16. А.В.Андреев, Р.В.Волков, В.М.Гордиенко, А.М.Дыхне, П.М.Михеев, А.Б.Савельев,Е.В.Ткаля, О.В.Чутко, А.А.Шашков «Возбуждение ядер тантала-181 в высокотемпературной фемтосекундной лазерной плазме», Письма ЖЭТФ, 69 343–348 (1999).17.

В.М. Гордиенко, А.Б.Савельев «Фемтосекундная плазма в плотных наноструктурированных мишенях: новые подходы и перспективы», УФН, 169 78–80 (1999).18. А.В.Андреев, Р.В.Волков, В.М.Гордиенко, А.М.Дыхне, П.М.Михеев, А.Б.Савельев,Е.В.Ткаля, Р.А.Чалых, О.В.Чутко «Возбуждение низколежащих ядерных уровней внерелятивистской плотной лазерной плазме», Квантовая электроника, 26 55–58 (1999).19. А.В.Андреев, Р.В.Волков, В.М.Гордиенко, А.М.Дыхне, П.М.Михеев, А.Б.Савельев,Е.В.Ткаля, О.В.Чутко, А.А.Шашков «Регистрация гамма-распада изомерногонизколежащегоуровняTa-181,возбуждаемоговвысокотемпературнойприповерхностной лазерной плазме», Квантовая электроника, 26 191–192 (1999).20. В.М.Гордиенко, А.Б.Савельев, А.А.Шашков «Экспресс метод оценки толщин нанометровых пленок-мишеней и его применение в экспериментах по генерации пикосекундногорентгеновского излучения», Вестник МГУ, серия 3.

Физика. Астрономия, №4 41–44 (2000).21. А.В. Андреев, Р.В.Волков, В.М.Гордиенко, А.М.Дыхне, М.П.Калашников,П.М.Михеев, П.В.Никлес, А.Б.Савельев, Е.В.Ткаля, Р.А.Чалых, О.В.Чутко «Возбуждениеи распад низколежащих ядерных состояний в плотной плазме субпикосекундноголазерного импульса», ЖЭТФ, 118 1343–1357 (2000).22. Р.В.Волков, В.М.Гордиенко, П.М.Михеев, А.Б.Савельев «Влияние атомного составамишени на выход жесткого некогерентного рентгеновского излучения изфемтосекундной лазерной плазмы», Квантовая электроника, 30 896–900 (2000).23. Р.В.

Волков, Д.М. Голишников, В.М. Гордиенко, П.М. Михеев, А.Б. Савельев,В.Д. Севастьянов, В.С.Черныш, О.В.Чутко «Генерация нейтронов в плотной фемтосекундной лазерной плазме структурированной твердотельной мишени», Письма ЖЭТФ, 72577–580 (2000).3124. А.Варанавичюс, Т.В.Власов, Р.В.Волков, С.А.Гаврилов, В.М.Гордиенко, А.Дубетис,Э.Жеромскис, А.Пискарскас, А.Б.Савельев, Г.Тамошаускас «Зависимость выходажесткого рентгеновского излучения из плотной плазмы от длины волны греющегосверхкороткого лазерного импульса», Квантовая электроника, 30 523–528 (2000).25. A.V.Andreev, V.M.Gordienko, A.B.Savel’ev «On the possibility of isotope separation throughthe photoexcitation of a low-lying isomer nuclear level», Laser Physics, 10 557–559 (2000).26.

O.V. Chutko, D.M. Golishnikov, V.M. Gordienko, P.M. Mikheev, A.B. Savel’ev,R.V. Volkov, V.D. Sevastyanov «Observaiton of thermonuclear neutrons emitted from densefemtosecond plasma at moderate intensities», Laser and particle beams, 19 209–213 (2001).27. А.В. Андреев, В.М. Гордиенко, А.Б.