обучение
Учебные курсы - Нейтронная физика
Тема 1. Основные свойства нейтрона.
Введение в нейтронную физику. Открытие нейтрона и определение его массы. Бета-распад нейтрона и измерение времени его жизни. Спин и магнитный момент нейтрона. Поиски электрического заряда и электрического дипольного момента нейтрона.
Тема 2. Источники нейтронов
Нейтроны в природе. Энергия связи нейтронов в ядрах. Стационарные источники нейтронов. Импульсные нейтронные трубки. Ядерный реактор как источник нейтронов. Классификация нейтронов по энергии. Основные виды взаимодействия нейтронов с ядрами.
Тема 3. Регистрация и спектрометрия нейтронов.
Особенности регистрации нейтронов. Детекторы быстрых нейтронов по протонам отдачи. Регистрация медленных нейронов пропорциональными счетчиками на основе He3
Камеры деления. Всеволновой детектор нейтронов. Детекторы ультрахолодных нейтронов. Гравитационная спектрометрия ультрахолодных нейтронов.
Тема 4. Деление ядер под действием нейтронов.
Открытие деления. Элементарная теория деления. Энергия деления. Механизм деления.Вынужденное и спонтанное деление ядер. Среднее число вторичных нейтронов, испускаемых на акт деления.
Тема 5. Дополнительные вопросы физики деления.
Запаздывающие нейтроны. Свойства осколков. Асимметрия деления. Мгновенные гамма-лучи деления. Спонтанное деление. Спектр нейтронов деления.
Тема 6. Замедление нейтронов.
Замедление быстрых нейтронов. Замедляющая способность вещества. Длина замедления. Понятие летаргии. Тепловые нейтроны.
Тема 7. Диффузия нейтронов.
Транспортная длина рассеяния. Коэффициент диффузии тепловых нейтронов и время жизни нейтрона в среде. Длина диффузии нейтронов. Уравнение диффузии. Решение уравнения диффузии.
Тема 8. Физика ядерного реактора на тепловых нейтронах..
Бесконечная размножающая среда. Коэффициент размножения нейтронов для бесконечной размножающей среды. Плоский реактор без отражателя. Кубический реактор без отражателя. Реактор с отражателем.
Тема 9. Кинетика реактора и основные типы исследовательских и энергетических реакторов.
Реактивность и период разгона реактора. Влияние запаздывающих нейтронов на период разгона реактора. Кампания реактора. Отравление и шлакование реактора. Подкритические сборки. Импульсные реакторы. Исследовательские стационарные реакторы. Промышленные энергетические реакторы. Ядерное оружие.
Тема 10. Боровская теория ядерных реакций применительно к нейтронам.
Промежуточное ядро. Уровни промежуточного ядра. Дисперсионный характер распределения энергии промежуточного ядра. Сечение ядерной реакции. Формула Брейта – Вигнера.
Тема 11. Нейтронная спектроскопия.
Метод механического селектора. Метод механического монохроматора. Метод мигающего ускорителя. Дифракция медленных нейтронов от кристалла, или метод кристаллического монохроматора. Некоторые результаты по изучению энергетической зависимости сечений взаимодействия нейтронов с веществом.
Тема 12. Исследования с тепловыми и резонансными нейтронами на реакторах.
Исследование реакций с образованием промежуточного ядра. Потенциальное и резонансное рассеяние. Исследования реакции радиационного захвата нейтронов. Спектры гамма- лучей при радиационном захвате. Спектры электронов внутренней конверсии при радиационном захвате. Нейтрон - радиационный элементный анализ вещества с помощью полупроводниковых детекторов. Нейтрон-захватная терапия злокачественных опухолей.
Тема 13. Ультрахолодные и холодные нейтроны.
Рассеяние нейтрона на свободном ядре. Длина рассеяния. Понятие псевдопотенциала Ферми. Нейтронно- оптические явления. Отражение и преломление нейтронов при взаимодействии с веществом. Граничная скорость и энергия. Полное отражение ультрахолодных нейтронов от вещества. Методы получения ультрахолодных нейтронов на исследовательских реакторах.
Тема 14. Хранение нейтронов в замкнутых сосудах и магнитных ловушках
Элементарная теория хранения ультрахолодных нейтронов в замкнутых сосудах. Каналы утечки нейтронов из сосудов. Основные результаты по хранению нейтронов. Проблема «аномальной» утечки из сосудов. Взаимодействие нейтронов с магнитным полем. Отражение ультрахолодных и холодных нейтронов от магнитных полей. Эксперименты по магнитному хранению ультрахолодных и холодных нейтронов.
Тема 15. Фундаментальные исследования процесса бета- распада нейтрона с использованием поляризованных и ультрахолодных нейтронов
Стандартная модель V-A слабого взаимодействия. Определение векторной и аксиально-векторной константы связи в опытах по изучению распада нейтрона. Исследование угловой электрон –спиновой корреляции на пучках поляризованных нейтронов. Проблема прецизионного измерения времени жизни нейтрона методом хранения ультрахолодных нейтронов. Проверка унитарности матрицы Кобаяши- Маскава по данным из распада нейтрона
Тема 16. Современное состояние некоторых фундаментальных экспериментов с применением УХН
Новые источники нейтронов сверхнизких энергий. Перспективы дальнейшего поиска электрического дипольного момента нейтрона. Обнаружение гравитационно - связанных состояний нейтрона. Обнаружение редких процессов квазиупругого отражения УХН.