Автореферат (Экспериментальное исследование процесса мюонного катализа dd-синтеза в газах D2, H2+D2 и HD), страница 7

В результате фитирования экспериментальных данных по скоростиeF (T)) теоретической зависимообразования ddµ-молекул в газе D2 (λddµстью, определена энергия слабосвязанного уровня этой молекулыε11 = - 1,9651±0,0007 эВ, совпадающая с расчетным значением с высокой точностью 2,5·10−4 . Полученное согласие теории и экспериментаподтверждает резонансный механизм образования ddµ-молекул.4. Достигнут новый уровень точности (∼0,5%) в измерении коэффициента прилипания мюонов:ωdd = 0,1224±0,0006 при φ= 0,0837,ωdd = 0,1234±0,0007 при φ= 0,0485.5. Впервые измерено отношение выходов двух каналов dd-синтеза притемпературе T=300 K; R=(1,39±0,04), указывающее на нарушение изотопической симметрии.6.

Впервые показано изменение величины R от значения R∼1,4 приT=300 K до R∼1,0 при T<70 K, т.е. при переходе от преобладающего резонансного механизма к нерезонансному.7. Впервые измерены основные характеристики нерезонансного механизма образования ddµ-молекул на молекулах HD: скорость процесса,отношение каналов dd-синтеза, скорость переворота спина.8. Обнаружен эпитермальный канал образования ddµ-молекул в HD газе, обусловленный медленной термализацией ”горячих” dµ-атомов послеpd-перезарядки и наличием резонансов в сечении образования указанных молекул при энергиях 0,3-0,5 эВ.9. Впервые определена скорость обратного распада молекулярных комebd (T), приводящая к дополнительному накоплению dµ-атомовплексов λ21в нижнем спиновом состоянии F ′ =1/2.10. Благодаря прецизионности и абсолютному характеру измерений, полученные в диссертации результаты составили основу мировых данныхо параметрах процесса мюонного катализа dd-синтеза.29Цитированная литература[1] Yu.V.Petrov, Muon catalysis for energy production by nuclear fusion, Nature285 (1980) 466-468.[2] V.A.Arkhangelsky, F.I.Karmanov.., L.I.Ponomarev et al, A 14 MeV intenseneutron source based on muon catalyzed fusion.., Proc.

Int. Conf. on MuonCat. Fusion and related topics, Dubna June 18-21 (2007) 369-372.[3] P Ackerbauer, D.V Balin, G.G Semenchuk et al., A precision measurementof nuclear muon capture on 3 He, Phys. Letters B 417 (1998) 224-232.[4] V.A. Andreev, T.I. Banks.., G.G.Semenchuk.., A.A. Vorobyov et al., Measurement of Muon Capture on the Proton to 1% Precision and Determinationof the Pseudoscalar Coupling gP , Phys. Rev. Lett. 110 (2013) 012504.[5] A.A. Vorobyov, A.S.

Denisov, Yu.K. Zalite, G. A. Korolev et al., Amethod for studies of small-angle hadron-proton elastic scattering in coulombinterference region, NIM 119 (1974) 509-519.[6] Быстрицкий В.М., Джелепов В.П., В.И. Петрухин, Фильченков В.В. идр., Резонансная зависимость скорости образования мезомолекул ddµ вгазообразном дейтерии, ЖЭТФ 76 (1979) 460-469.[7] С.С.Герштейн, Ю.В.Петров, Л.И.Пономарев и др., Вероятность стряхивания µ− -мезонов при торможении мезоатомов (µHe)+ в веществе,ЖЭТФ 80 (1981) 1690-1699.[8] L.N.Bogdanova, V.E.Markushin, V.S.Melezhik et al., Muon sticking tohelium in muon catalyzed fusion ddµ→µ3 He+n.

Phys.Lett. B161(1985)1-4.[9] Б.П. Адьясевич, В.Г. Антоненко, В.Н. Брагин, Анизотропия ddрассеяния при энергиях 30 - 300 кэВ, Ядерная Физика 33 (1981) 1167.[10] Виницкий С.И., Пономарёв Л.И. Адиабатическое представление в задачетрёх тел с кулоновским взаимодействием. ЭЧАЯ 13 (1982) 1336-1418.[11] Л.И.Меньшиков, Л.И.Пономарев, Т.А.Стриж, М.П.Файфман. Резонансное образование мезомолекул ddµ, ЖЭТФ 92 (1987) 1173-1187.[12] Bystritsky V.M., Dzhelepov V.P., Zinov V.G. et al., Measurement of thetemperature dependence of the ddµ-molecule formation rate in gaseousdeuterium at pressures of 1.5 and 0.4 kbar, MCF 5/6 (1990/91) 141-147.[13] V.E.Markushin, Sticking and stripping in the muon catalyzed fusion, MuonCatalyzed Fusion 3 (1988) 395-420.[14] В.А.

Сергеев, Влияние кулоновского смешивания уровней 4 He с Т=0 иТ=1 на сечения реакций, (ФИАН, Краткие сообщения по физике, №3,(1971) 57-62). V.A. Sergeyev, New 4 He levels and the difference in angulardistributions for the reactions D(d,n)3 He and D(d,p)3 H, Phys.Lett. B38, 5(1972) 286-288.[15] W. Gruebler, V.Konig, P.A. Schmelzbach et al., New highly excited 4 He levelsfound by the 2 H(d,p)3 H reaction, Nuclear Phys., A369 (1981) 381-395.[16] G.M. Hale, Nuclear physics of the muon catalyzed d + d reactions, MuonCat.

Fusion, 5/6 (1990/91) 227-232.30[17] M.P.Faifman, Nonresonant formation of hydrogen isotope mesic molecules,Muon Cat.Fusion 4 (1989) 341-350.[18] P. Kammel, W. H. Breunlich, M. Cargnelli et al., First observation of muonichyperfine effects in pure deuterium, Phys.Rev. A28 (1983) 2611-2622.[19] M. Leon, Back decay and resonant hyperfine quenching in ddµ fusion, Phys.Rev. A33 (1986) 4434-4436.[20] A. Scrinzi, P.

Kammel, J. Zmeskal, W.H. Breunlich et al., Muon-catalyzeddd fusion between 25 and 150 K, Phys. Rev. A47 (1993) 4691-4704.[21] M.P. Faifman, T.A. Strizh, E.A.G. Armour, M.R. Harston, Quadrupolcorrections to matrix elements of transitions in resonant reactions of muonicmolecule formation, Hip. Interact. v 101/102 (1996) 179-189.[22] Yu.V. Petrov, V.V. Kuzminov, V.Yu. Petrov et al. Resonant formation ofddµ mesomolecules at low D2 gas density, Phys.

Rev. A57 (1998) 1636-1645.[23] A. Adamczak, M.P. Faifman, L.I. Ponomarev et al., Atlas of cross sections forscattering of muonic hydrogen atoms on hydrogen isotope molecules, Atomicdata and nuclear data tables 62 №2 (1996) 255-344.[24] М.П. Файфман, Мезомолекулярные процессы в мюонном катализе,Диссертация, РНЦ ”Курчатовский институт” (2005).Результаты исследований по данной диссертации опубликованы в следующих 20 работах:1. Д.В.Балин, А.А.Воробьев, Б.Л.Горшков, Г.Г. Семенчук и др., Измерение коэффициента прилипания мюонов в процессе мюонного катализаdd- синтеза // Препринт ЛИЯФ -715, Л. 1981, 12 с.2.

D.V.Balin, A.I.Ilyin, Е.М.Маev....G.G. Semenchuk et al., The experimental investigation of muon catalyzed dd-fusion process // Preprint LNPI-895,L. 1983, 16 p.3. Д.В.Балин, А.А.Воробьев, Е.М. Маев, Г.Г. Семенчук, Ю.В. Смиренин,Способ определения скорости образования мезоиона гелия // Авторскоесвидетельство № 1119463 от 03.06.1983.4. D.V.Balin, E.M.Maev, G.G.Semenchuk et al., Experimental investigationof the muon catalyzed dd-fusion // Phys. Lett.

141B (1984) 173-176.5. Д.В.Балин, А.А.Воробьев, Е.М.Маев, Г.Г.Семенчук и др. Экспериментальный метод исследования мюонного катализа ядерного dd-синтеза //Препринт ЛИЯФ-964, Л. 1984, 54 с.6. Д.В.Балин, A.A.Воробьев, Г.Г.Семенчук и др. Исследование мюонногокатализа ядерного dd-синтеза в диапазоне давлений 51,6-93,0 атмосфер// Письма в ЖЭТФ 40 (1984) 318-320.7. Д.В.Балин, A.A.Воробьев, Г.Г.Семенчук и др. Перезарядка мезоатомовдейтерия на 3 He и 4 He // Письма в ЖЭТФ 42 (1985) 236-239.318. D.V. Balin, Yu.S.

Grigoriev, A.I. Ilyin......G.G. Semenchuk et al., Investigation of temperature dependence of the muon catalyzed fusion in deuterium// Muon Cat. Fusion 2 (1988) 241-246.9. Д.В. Балин, В.Н. Батурин, В.А. Трофимов .....Г.Г. Семенчук и др.,Криогенная ионизационная камера для изучения мюонного катализа// Препринт ЛИЯФ -1630, Л. 1990, 24 с.10. Balin D.V., Semenchuk G.G., Vorobyov A.A. et al., Investigation ofthe temperature dependence of MCF parameters in deuterium // MuonCat.Fusion 5/6 (1990/91) 163-177.11. C.

Petitjean, P. Ackerbauer, D.V. Balin ...G.G. Semenchuk, Yu.V.Smirenin et al., New precision measurements of dµd-fusion // HyperfineInteractions 101/102 (1996) 1-11.12. G.G. Semenchuk, D.V.Balin, V.N. Baturin, V.A. Ganzha et al., A newproject for the investigation of unsolved problems of ddµ and pdµ catalysisin D2 and H/D mixtures // Hyperfine Interactions 101/102 (1996) 547-562.13. Yu.V.Smirenin, D.V.Balin, V.N.Baturin, G.G. Semenchuk, E.M.Maev etal., Measurement of formation rates of ddµ and pdµ mesic molecules in H/Dgas mixtures // Hyperfine Interactions 101/102 (1996) 29-35.14.

N.I. Voropaev, D.V. Balin, E.M. Maev, G.G. Semenchuk, Y.A. Misko,G.E. Petrov et al., First observation of spin flip in dµ-atoms via formationand back decay of ddµ molecules // Hyperfine Interactions 118 (1999) 135140.15. G.G. Semenchuk, D.V. Balin, T. Case, K.M. Crowe, V.A. Ganzha, F.J.Hartman et al., Study of muon catalyzed dd-fusion in HD gas // HyperfineInteractions 118 (1999) 141-146.16.

Г.Н. Шапкин, В.А. Ганжа, А.А. Марков, Г.Г. Семенчук, М.А. Сорока, Ю.С. Мисько Способ получения дейтероводорода // Патент РФ№2104919 (зарегистрирован 20.02.98, БИ №5).17. Г.Н. Шапкин, В.А. Ганжа, М.А. Сорока, Е.М. Маев, Г.Г. Семенчук.Получение чистого дейтероводорода (HD) для исследования мюонногокатализа dd-синтеза // Препринт ПИЯФ-2395, Гатчина 2000, 17 с.18. N.I. Voropaev, D.V. Balin, E.M. Maev, G.G. Semenchuk et al., µCFexperiments in D2 and HD gases – final results // Preprint PNPI-2444,Gatchina 2001, 55 p. // Hyperfine Interactions 138 (2001) 331-341.19. D.V.

Balin, V.A. Ganzha, S.M. Kozlov, E.M. Maev,... G.G. Semenchuket al., High Precision Study of Muon Catalyzed Fusion in D2 and HD Gases// Preprint PNPI-2729, Gatchina 2007, 88 p.20. D.V. Balin, V.A. Ganzha, S.M. Kozlov, E.M. Maev,... G.G. Semenchuket al., High Precision Study of Muon Catalyzed Fusion in D2 and HD Gases// Particles and Nuclei 42, №2, Dubna (2011) 361-414.32.