ИССЛЕДОВАНИЕ ИНИЦИИРОВАНИЯ ЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЙ В БОРСОДЕРЖАЩИХ МИШЕНЯХ ПУЧКОМ ИОНОВ ДЕЙТЕРИЯ С ЭНЕРГИЕЙ <50 кэВ НА ИОННОМ УСКОРИТЕЛЕ ГЕЛИС

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены экспериментальные данные по выходу продуктов ядерных реакций из борсодержащих кристаллических мишеней при их облучении пучком ионов дейтерия с энергией <50 кэВ на ионном ускорителе ГЕЛИС (ФИАН). В качестве мишеней использовали природный бор и карбид бора (В4С). Для сравнения на этой же установке были проведены эксперименты по измерению выхода продуктов ядерных реакций при облучении борсодержащих мишеней потоком нейтронов от мишени-конвертера из Ti (99.99%). Для регистрации продуктов ядерных реакций (заряженных частиц и нейтронов) использовали полупроводниковые детекторы, трековые детекторы СR-39, нейтронные сцинтилляционные спектрометры. Показана возможность инициирования ядерных реакций 10B + n → 7Li + α и p + 11B → 3α пучком ионов дейтерия с энергией <50 кэВ. Однако высокий фон от основных продуктов ядерных реакций (D + D) (протонов и нейтронов) не позволил провести количественные оценки выхода альфа-частиц продуктов ядерных реакций от захвата протонов и нейтронов бором. Полученные результаты могут быть важны в области радиационной медицины для целей протон-захватной и нейтрон-захватной терапии онкологических заболеваний.

Об авторах

М. А Негодаев

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН

Москва, Россия

А. С Русецкий

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН

Email: ruseckijas@lebedev.ru
Москва, Россия

А. В Огинов

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН

Москва, Россия

А. Ф Попович

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН

Москва, Россия

К. В Шпаков

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН

Москва, Россия

Г. Е Седов

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН; НИИЯФ имени Д.В. Скобельцына МГУ

Москва, Россия; Москва, Россия

М. А Кирсанов

НИЯУ МИФИ

Москва, Россия

С. Г Климанов

НИЯУ МИФИ

Москва, Россия

Д. Е Карманов

НИИЯФ имени Д.В. Скобельцына МГУ

Москва, Россия

В. Н Амосов

Проектный центр ИТЭР, Росатом

Москва, Россия

С. А Мещанинов

Проектный центр ИТЭР, Росатом

Москва, Россия

Н. Б Родионов

Проектный центр ИТЭР, Росатом

Москва, Россия

Список литературы

  1. Далькаров О.Д., Негодаев М.А., Русецкий А.С., Чубенко А.П., Щепетов А.Л. // Приборы и техника эксперимента. 2020. № 1. С. 24. https://doi.org/10.31857/S0032816220010127
  2. Belyaev V.S., Matafonov A.P., Vinogradov V.I., Krainov V.P., Lisitsa V.S., Roussetski A.S., Ignatyev G.N., Andrianov V.P. // Phys. Rev. E. 2005. V. 72. № 2. P. 1. https://doi.org/ 10.1103/PhysRevE.72.026406
  3. Stave S., Ahmed M.W., France R.H., Henshaw S.S., Müller B., Perdue B.A., Prior R.M., Spraker M.C., Weller H.R. // Phys. Lett. B. 2011. V. 696. P. 26. https://doi.org/10.1016/j.physletb.2010.12.015
  4. Sikora M.H., Weller H.R. // J. Fusion Energy. 2016. V. 35. P. 538. https://doi.org/10.1007/s10894-016-0069-y
  5. Moreau D.C. // Nucl. Fusion. 1977. V. 17. P. 13.
  6. Picciotto A., Margarone D., Velyhan A., Bellutti P., Krasa J., Szydlowsky A., Bertuccio G., Shi Y., Mangione A., Prokupek J.E., Malinowska A., Krousky E., Ullschmied J., Laska L., Kucharik M., Korn G. // Phys. Rev. X. 2014. V. 4. P. 031030. https://doi.org/10.1103/PhysRevX.4.031030
  7. Margarone D., Picciotto A., Velyhan A., Krasa J., Kucharik M., Mangione A., Szydlowsky A., Malinowska A., Bertuccio G., Shi Y., Crivellari M., Ullschmied J., Bellutti P., Korn G. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2015. V. 57. P. 014030. https://doi.org/10.1088/0741-3335/57/1/014030
  8. Labaune C., Baccou C., Yahia V., Neuville C., Rafelski J. // Sci. Rep. 2016. V. 6. P. 21202. https://doi.org/10.1038/srep21202
  9. Giuffrida L., Belloni F., Margarone D., Petringa G., Milluzzo G., Scuderi V., Velyhan A., Rosinski M., Picciotto A., Kucharik M., Dostal J., Dudzak R., Krasa J., Istokskaia V., Catalano R., Tudisco S., Verona C., Jungwirth K., Bellutti P., Korn G., Cirrone G.A.P. // Phys. Rev. E. 2020. V. 101. P. 013204. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.101.013204
  10. Bonvalet J., Nicolaï P., Raffestin D., D’humieres E., Batani D., Tikhonchuk V., Kantarelou V., Giuffrida L., Tosca M., Korn G., Picciotto A., Morace A., Abe Y., Arikawa Y., Fujioka S., Fukuda Y., Kuramitsu Y., Habara H., Margarone D. // Phys. Rev. E. 2021. V. 103. P. 053202. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.103.053202
  11. Milluzzo G., Belloni F., Petringa G., Scuderi V., Giuffrida L., Velyhan A., Verona C., Picciotto A., Rosinski M., Catalano R., Crivellari M., Dostal J., Dudzak R., Juha L., Krasa J., Krupka M., Krůs M., Lanzalone G., Leanza R., Litrico C.G., Pfeizer M., Schillaci F., Tudisco S., Margarone D., Cirrone G.A.P. // JINST. 2023. V. 18. P. C07022. https://doi.org/10.1088/1748-0221/18/07/C07022
  12. Cirrone G.A.P., Manti L., Margaron D., Petringa G., Giuffrida L., Minopoli A., Picciotto A., Russo G., Cammarata F., Pisciotta P., Perozziello F.M., Romano F., Marchese V., Milluzzo G., Scuderi V., Cuttone G., Korn G. // Sci. Rep. 2018. V. 8. P. 1141. https://doi.org/10.1038/s41598-018- 19258
  13. Bl´aha P., Feoli Ch., Agosteo St., Calvaruso M., Cammarata F.P., Catalano R., Ciocca M., Cirrone G.A., Conte V., Cuttone G., Facoetti A., Forte G.I., Giuffrida L., Magro G., Margarone D., Minafra L., Petringa G., Pucci G., Ricciardi V., Rosa E., Russo G., Manti L. // Front. Oncol. 2021. V. 11. P. 682647. https://doi.org/10.3389/fonc.2021.682647
  14. Roy I., Krishnan S., Kabashin A.V., Zavestovskaya I.N., Prasad P.N. // ACS Nano. 2022. V. 16. Iss. 4. P. 5036. https://doi.org/10.1021/acsnano.1c10550
  15. Таскаев С.Ю. // Онкологический журнал. 2019. Том 2. № 2. С. 66.
  16. Patent (US) US20170125129A1. Method for generating electrical energy by laser fusion and fusion reactor. / Ujk Management GmbH. Hora H. // 04.05.2017
  17. Margarone D., Bonvalet J., Giuffrida L. Morace A., Kantarelou V., Tosca M., Raffestin D., Nicolai P., Picciotto A., Abe Y., Arikawa Y., Fujioka S., Fukuda Y., Kuramitsu Y., Habara H., Batani D.I. // Appl. Sci. 2022. V. 12. P. 1444. https://doi.org/10.3390/app12031444
  18. Batani D., Margarone D., Belloni F. // Laser and Particle Beams. 2023. P. 9824024. https://doi.org/10.1155/2023/9824024
  19. Kirsanov M.A., Klimanov S.G., Nazarov I.V., Chepurnov A.S., Kubankin A.S. // J. Phys.: Conf. Ser. 2020. V. 1690. P. 012057. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1690/1/012057
  20. Завестовская И.Н., Русецкий А.С., Огинов А.В., Кочеров В.В., Шпаков К.В., Шемяков А.Е., Рябов В.А. // Краткие сообщения по физике ФИАН. 2023. № 7. C. 22.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).