ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА, 2019, том 82, № 4, с. 297-304

ЯДРА

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕУПРУГОГО РАССЕЯНИЯ НЕЙТРОНОВ

НА ЯДРАХ²⁷Al

Ю. Н. Копач¹⁾, И. Н. Русков^1),4), В. Р. Ской¹⁾, Д. Н. Грозданов^1),4),

Н. И. Замятин¹⁾, В. Дунмин^1),5), Ф. А. Алиев^1),6), K. Храмко^1),7),

A. Кумар⁸⁾, A. Ганди⁸⁾, С. Дабылова¹⁾, Д. И. Юрков⁹⁾, Ю. Н. Бармаков⁹⁾

Поступила в редакцию 25.12.2018 г.; после доработки 25.12.2018 г.; принята к публикации 25.12.2018 г.

В данной статье представлены результаты измерения угловых и энергетических распределений γ-

квантов, образующихся в реакциях неупругого рассеяния нейтронов с энергией 14.1 МэВ на ядрах

алюминия²⁷Al. Измерения проведены с использованием метода меченых нейтронов на пучке порта-

тивного нейтронного генератора ИНГ-27. Получены угловые распределения γ-квантов, испускаемых

из состояний 844 кэВ (1/2⁺), 1015 кэВ (3/2⁺), 2212 кэВ (7/2⁺), 3004 кэВ (9/2⁺) ядер²⁷Al.

DOI: 10.1134/S0044002719040093

1. ВВЕДЕНИЕ

и ядерной астрофизики интересным является срав-

нение неупругого рассеяния нейтронов с аналогич-

Основной целью проекта TANGRA (TAgged

ной реакцией с протонами, что позволяет исследо-

вать изоспиновую симметрию нуклон-нуклонных

Neutron and Gamma RAys), выполняемого в Лабо-

взаимодействий. Сильнее всего изоспиновая сим-

ратории нейтронной физики ОИЯИ [1, 2], является

метрия проявляется в парах зеркальных ядер, и

детальное изучение рассеяния быстрых нейтронов

изотоп²⁷Al в качестве партнера в изотопическом

на атомных ядрах с использованием метода ме-

ченых нейтронов. Измерение угловых корреляций

дублете протон-избыточного ядра²⁷Si является

(n-γ) в реакции неупругого рассеяния нейтронов

предметом пристального изучения [4]. С приклад-

с энергией 14.1 МэВ дает дополнительную инфор-

ной точки зрения изотоп²⁷Al очень важен вви-

мацию о механизме взаимодействия ядра с налета-

ду широкого практического использования алю-

ющим нуклоном и эффективном нуклон-нуклонном

миния. Интерес к реакции неупругого рассеяния

потенциале [3]. Информация о процессах такого

нейтронов на²⁷Al, как и на ядрах легких и средних

типа существенно беднее по сравнению с имею-

по массе элементов, определяется насущной необ-

щимися данными реакций неупругого рассеяния

ходимостью уточнения ранее полученных экспери-

заряженных частиц на атомных ядрах. Для теоре-

ментальных данных, так как эти реакции приме-

няются для экспресс-анализа элементного состава

тических исследований в области ядерной физики

горных пород [5, 6] и сложных химических веществ;

для описания цепочек размножения нейтронов в

¹⁾Объединенный институт ядерных исследований, Дубна,

Россия.

атомной энергетике; при создании приборов для

²⁾Московский государственный университет имени

обнаружения скрытых опасных веществ [7, 8].

М.В. Ломоносова, физический факультет, Россия.

Метод меченых нейтронов (ММН) основан

³⁾Научно-исследовательский институт ядерной физики

имени Д.В. Скобельцына Московского государственного

на регистрации характеристического ядерного γ-

университета имени М.В. Ломоносова, Россия.

излучения, возникающего в результате неупругого

⁴⁾Институт ядерных исследований и ядерной энергетики

взаимодействия нейтронов с ядрами исследуемого

Болгарской академии наук, София, Болгария.

вещества, в совпадениях с α-частицами, образую-

⁵⁾Cианьский Университет Цзяо Тун, Сиань, Китай.

щимися в бинарной реакции:

⁶⁾Институт геологии и геофизики Национальной Академии

наук Азербайджана, Баку, Азербайджан.

d + t → n(14.1 МэВ) + α(3.5 МэВ),

(1)

⁷⁾Институт химии Академии наук Молдовы, Кишинев, Рес-

публика Молдова.

продукты которой в СЦМ разлетаются в про-

⁸⁾Бенаресский индуистский университет, Варанаси, Индия.

тивоположных направлениях. Поэтому, зная на-

⁹⁾ВНИИА им. Н.Л. Духова, Москва, Россия.

правление вылета α-частицы, можно восстановить

^*E-mail: na.fedorov@physics.msu.ru

направление вылета нейтрона — “пометить” его.

297

298

ФЕДОРОВ и др.

125 мм

Рис. 1. Схема экспериментальной установки TANGRA: 1 — генератор ИНГ-27, 2 — мишень, 3 — держатель мишени,

4 — алюминиевая рама установки, 5 —подставка для детектора γ-излучения, 6 —детектор γ-излучения.

На практике “мечение” нейтрона осуществляется

торой приведена на рис. 1. В качестве источ-

с помощью позиционно-чувствительного много-

ника меченых нейтронов используется портатив-

пиксельного α-детектора, встроенного в нейтрон-

ный нейтронный генератор ИНГ-27, работающий

ный генератор. Также регистрация α-частиц поз-

в непрерывном режиме, в котором происходит

воляет определить интенсивность потока меченых

ускорение дейтронов до энергий 80-100 кэВ и их

нейтронов и реализовать схему (α, γ)-совпадений,

фокусировка на тритиевой мишени. Максимальная

что существенно снижает вклад фоновых событий

интенсивность потока нейтронов в 4π-геометрии,

в получаемые γ-спектры. Знание числа меченых

создаваемого генератором, составляет 5 × 10⁷ с-1.

нейтронов, падающих на мишень, числа (n, γ)-

Альфа-частицы с энергией 3.5 МэВ регистри-

совпадений, размеров мишени, а также эффектив-

руются встроенным в генератор 64-пиксельным

ности регистрации γ-квантов характеристического

кремниевым детектором с размерами пикселя 6 ×

ядерного излучения позволяет корректно опреде-

× 6 мм², расположенным на расстоянии 100 мм

лять дифференциальные и полные сечения процес-

от тритиевой мишени. Для регистрации γ-квантов

сов неупругого рассеяния нейтронов на ядрах ис-

используются 18 сцинтилляционных детекторов на

следуемых изотопов с возбуждением определенных

основе кристаллов BGO диаметром 76 мм и тол-

ядерных уровней. Важным преимуществом ММН

щиной 65 мм. Детекторы γ-квантов расположены

является возможность как мониторинга потока ме-

в горизонтальной плоскости по окружности ради-

ченых нейтронов, падающих на исследуемый обра-

усом 750 мм с шагом по углу 14^◦. В отличие от

зец (в настоящей постановке эксперимента генери-

предыдущей версии установки [9], в данной кон-

руется 64 независимых пучка меченых нейтронов),

фигурации отсутствует дополнительная пассивная

так и высокоэффективного подавления вклада фо-

коллимация нейтронного пучка, падающего на об-

новых событий в результирующие γ-спектры.

лучаемый нейтронами образец, что позволяет со-

кратить расстояние от мишени нейтронного гене-

2. ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА

ратора до центра исследуемого образца до 169 мм

Для исследований нейтрон-ядерных реакций в

и эффективно использовать большее число ме-

ОИЯИ создана установка TANGRA, схема ко- ченых пучков. Отбор событий, соответствующих

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 82

№4

2019

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕУПРУГОГО РАССЕЯНИЯ

299

Рис. 2. Образец, установленный на экспериментальной установке. Обозначения такие же, как и на рис. 1.

нейтрон-ядерным реакциям в образце, произво-

1. В качестве начальных частиц использова-

дится по времени пролета: для построения энерге-

лись нейтроны, запускаемые в соответствии

тических спектров отбираются события, лежащие в

с измеренными профилями меченых пуч-

достаточно узком временном интервале, начало ко-

ков [11].

торого задается моментом регистрации α-частицы

многопиксельным α-детектором нейтронного ге-

2. Взаимодействие нейтронов и γ-квантов с

нератора. Это позволяет проводить эффективное

веществом мишени и γ-детекторов описыва-

разделение зарегистрированных γ-детектором γ-

лось c помощью набора параметров (Physics

квантов и нейтронов по времени пролета. Для сбо-

List) “QGSP_BIC” [12], присутствующего

ра и предварительного анализа данных использу-

“по умолчанию” в GEANT4.

ется компьютер с двумя АЦП ADCM-16 [10].

3. Угловое распределение γ-излучения, возни-

Для проведения корректного измерения угловых

кающего при взаимодействии нейтронов с

распределений γ-излучения необходимо оценить

веществом образца, генерируемое GEANT4,

влияние поглощения и перерассеяния γ-квантов

искусственно заменялось на изотропное.

и нейтронов внутри исследуемого образца. С этой

целью методом Монте-Карло было проведено

моделирование настоящего эксперимента с об-

В результате проведенного моделирования было

разцами различных размеров с использованием

установлено, что образец 4 × 4 × 14 см³ дает до-

GEANT4. В качестве оптимальных размеров

статочно малый вклад в анизотропию, и поэтому

образца принимались такие, для которых изме-

эксперимент проводился с использованием образ-

нение функции углового распределения γ-квантов

ца именно такого размера. Фотография установки с

(образующихся в реакциях неупругого рассеяния

установленным образцом приведена на рис. 2.

нейтронов на ядрах исследуемых веществ) за счет

геометрических параметров образца не превышало

3. ОБРАБОТКА ДАННЫХ

бы 10%.

Для определения влияния размеров образца

Сигналы, поступающие с α- и γ-детекторов

на получаемое угловое распределение использова-

установки, оцифровываются с помощью ADCM и

лась следующая методика:

записываются на жесткий диск компьютера, после

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 82

№4

2019

300

ФЕДОРОВ и др.

Для событий, попадающих во временное окно,

Отсчеты

соответствующее регистрации γ-квантов, строят-

9000

ся энергетические спектры. В отличие от нашей

предыдущей работы [13], в которой в качестве ис-

8000

точника старт-сигналов использовалась матрица

6 × 6 пикселей α-детектора, в настоящем экспери-

7000

менте использовались сигналы со всех пикселей,

принадлежащих четырем ближайшим к оси систе-

6000

мы вертикальным стрипам (X-стрипам). Данное

решение было продиктовано двумя обстоятель-

5000

ствами. Во-первых, геометрические размеры об-

разца ограничены: взаимодействие гамма-квантов

4000

и нейтронов с веществом образца не должно вно-

сить существенного искажения в наблюдаемую

3000

анизотропию γ-излучения. Во-вторых, детекторы

2000

γ-квантов расположены в горизонтальной плоско-

сти и угол между направлением вылета γ-кванта,

1000

зарегистрированного детектором, и направлением

меченого нейтронного пучка слабо зависит от вер-

тикальной координаты пикселя на стрипе. Послед-

7000

нее обстоятельство позволило сгруппировать все

пиксели на вертикальных стрипах, и при даль-

6000

нейшей обработке использовались комбинации X-

стрип-γ-детектор.

5000

Из полученных энергетических спектров извле-

4000

кается информация о числе событий, соответству-

ющих излучению γ-квантов при переходе ядра из

3000

определенного возбужденного состояния в состо-

яние с меньшей энергией возбуждения. Обычно

2000

учитываются только события, лежащие в преде-

лах пика, соответствующего полному поглощению

1000

энергии γ-кванта веществом детектора, либо пика

одиночного вылета.

Энергетическое разрешение BGO γ-детекторов

TOF, нс

(≈10.4% при E_γ = 662 кэВ) не позволяет точно

Рис. 3. Временные спектры для детекторов № 1 (a)

идентифицировать пики на энергетических спек-

и 6 (б). На обоих спектрах пик 1 соответствует γ-

трах, поэтому был проведен аналогичный экспери-

квантам, пик 2 на спектре (a) — нейтронам.

мент с использованием HPGe-детектора, облада-

ющего существенно лучшим энергетическим раз-

решением (≈3.4% при E_γ

= 662 кэВ). Сравнение

чего происходит их анализ путем построения вре-

энергетических спектров, полученных с использо-

менных и амплитудных спектров событий с разде-

ванием BGO- и HPGe-детекторов, приведено на

лением зарегистрированных нейтронов и γ-квантов

рис. 4. Из-за того, что энергетическое разрешение

по времени пролета.

детекторов BGO приводит к значительному уши-

рению пиков, надежно идентифицировать и, соот-

Как видно на рис. 3, во временном распределе-

ветственно, получить результаты по угловому рас-

нии наблюдаются два пика: пик 1, обусловленный

пределению γ-квантов, представляется возмож-

регистрацией характеристического γ-излучения

ным лишь для основных, наиболее интенсивных,

ядра²⁷Al, и пик 2, соответствующий регистра-

переходов. На рис. 4 подписаны энергии γ-квантов

ции нейтронов, попавших в детектор. Загрузка

для соответствующих пиков.

детектора № 1 прямыми мечеными нейтронами

существенно больше, чем детектора № 6, так как

Для количественного описания анизотропии уг-

он расположен вне зоны распространения пучков

лового распределения γ-квантов вводится пара-

меченых нейтронов, и поэтому на временном спек-

метр анизотропии W (θ). Экспериментально по-

тре событий с детектора № 6 пик, соответствующий

лученные угловые распределения γ-квантов ап-

нейтронам, отсутствует.

проксимируются разложением по полиномам Ле-

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 82

№4

2019

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕУПРУГОГО РАССЕЯНИЯ

301

Отсчеты

4000

3000

1014.6

843.8

1808.7 (n, d)

2000

2212.0

3004.2

1000

2000

3000

4000

Е, кэВ

Рис. 4. Энергетические спектры, измеренные с помощью BGO-детектора (тонкая кривая) и HPGe-детектора (жирная

кривая). Указаны значения энергии (кэВ) для наиболее интенсивных пиков на спектрах с BGO-детектора.

жандра:

4. РЕЗУЛЬТАТЫ

В эксперименте с использованием HPGe-

∑

W (θ) = 1 + a_iP_i(cos θ),

(2)

детектора наблюдалось 18 γ-переходов, соответ-

i=2

ствующих реакциям (n, n^′), (n, p), (n, d) на²⁷Al.

Энергии γ-квантов и реакции, в ходе которых

где a_i — коэффициенты разложения, J — муль-

типольность γ-перехода, индекс суммирования i

K(θ)

принимает только четные значения.

1.5

Информация о количестве событий, соответ-

1.4

ствующих каждому из γ-переходов, нуждается в

корректировке из-за поглощения и перерассеяния

1.3

γ-квантов в образце. Конечная угловая анизотро-

пия определялась по следующей формуле:

1.2

W_exp(θ)

1.1

W (θ) =

(3)

K(θ)

1.0

Здесь K(θ) — зависимости нормированного коэф-

фициента ослабления потока γ-квантов от номера

0.9

детектора для каждого стрипа. Значения коэффи-

0.8

циента ослабления были получены в результате

расчетов с использованием GEANT4 по методике,

0.7

описанной выше. В качестве примера на рис. 5

приведены коэффициенты ослабления потока γ-

0.6

100

120

140

квантов для стрипов № 3 и № 4. Видно, что взаимо-

θ, град

действие гамма-квантов и нейтронов с веществом

образца может существенно искажать наблюдае-

мое угловое распределение в случае, если меченый

Рис. 5. Корректировочные коэффициенты K(θ) для

пучок не проходит через центр образца (в данном

стрипов № 4 (жирная кривая, круглые точки) и № 3

случае пучок № 3 проходит через центр образца, а

(тонкая кривая, квадратные точки). Точки соответству-

ют отдельным BGO-детекторам.

пучок № 4 — нет).

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 82

№4

2019

302

ФЕДОРОВ и др.

W(cos θ)

2.0

1.5

1.0

0.5

1.5

0.5

1.0

2.0

0.5

1.5

1.0

0.5

-0.8

-0.4

0.4

0.8

-0.8

-0.4

0.4

0.8

cosθ

Рис. 6. Угловоераспределениеγ-квантов, испущенныхв реакциирассеяниянейтроновсэнергией14.1 МэВ на ядрах²⁷Al

с возбуждением уровня 844 кэВ (реакция (n, n^′)) (а), уровня 1015 кэВ (реакция (n, n^′)) (б), уровня 1809 кэВ (реакция

(n, d)) (в), а также уровней 2212 кэВ (г) и 3004 кэВ (д) (реакция (n, n^′)).

они были испущены, приведены в табл. 1. Ранее

тронов 14 МэВ [14-17], нам не удалось найти

наиболее полный спектр γ-излучения в реак-

в базах данных информацию об угловых распре-

ции²⁷Al(n, xγ) с энергией нейтронов 14.9 МэВ

делениях испускаемых γ-квантов. Приведенные в

был получен в работе [14], также в ней были

работе [18] угловые распределения были получены

определены дифференциальные сечения 26 дис-

при энергии нейтронов E_n = 3.5 МэВ. Выражен-

кретных линий в диапазоне энергий E_γ от

ная анизотропия наблюдалась для γ-квантов с

до 3005 кэВ при трех фиксированных значениях

энергией 2212 и 3004 кэВ и составила около 20%.

угла рассеяния, семь из которых относятся к

Угловые распределения γ-квантов, полученные

реакции²⁷Al(n, n^′)²⁷Al. По сравнению со спис-

в нашем эксперименте, имеют сходный характер.

ком работы [14], в нашем эксперименте были

На рис. 6 приведены экспериментальные значе-

определены все переходы, относящиеся к реакции

ния и аналитическая аппроксимация по полиномам

(n, n^′), а также большинство γ-переходов из

Лежандра для параметра анизотропии W (cos θ)

реакций (n, p) и (n, d). Дополнительно в нашем

(2), полученные в результате анализа событий,

эксперименте были идентифицированы линии с

лежащих в пределах пика полного поглощения.

E_γ = 1506, 3203 и 4580 кэВ, соответствующие

Коэффициенты a_i приведены в табл. 2 в сравне-

переходам

11/2⁺(4510 кэВ) → 9/2⁺(3004 кэВ),

нии с модельными оценками, полученными нами

1/2^-(4054 кэВ) → 1/2⁺

(844

кэВ)

в подходе в рамках модели составного ядра по

7/2⁺(4580 кэВ) → 5/2⁺(осн. сост.) в²⁷Al.

формулам из [19]. Если переход происходит из

состояния со спином, имеющим меньшее значение,

Угловое распределение γ-квантов было полу-

чем спин основного состояния, распределение γ-

чено для четырех наиболее интенсивных линий,

квантов должно иметь весьма малую анизотро-

относящихся к реакции²⁷Al(n, n^′), с энергиями

пию. Соответственно, для переходов E_γ = 846 кэВ

E_γ = 846, 1015, 2212 и 3004 кэВ. Также были

(1/2⁺) и 1015 кэВ (3/2⁺) как результаты экспе-

получены данные по угловому распределению γ-

римента, так и модельные оценки соответствуют

квантов из реакции²⁷Al(n, d)²⁶Mg E_γ = 1809 кэВ.

изотропному распределению. Изотропность излу-

Несмотря на большое количество проведенных

чения γ-квантов с энергией 846 кэВ, наблюдае-

ранее экспериментов по измерению сечений γ-

мая в эксперименте, подтверждается модельными

квантов в реакции²⁷Al(n, n^′)²⁷Al при энергии ней- оценками, и поэтому может служить критерием

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 82

№4

2019

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕУПРУГОГО РАССЕЯНИЯ

303

Таблица 1. Гамма-переходы, наблюдавшиеся в экс-

γ-квантов с энергией 2212 кэВ — E2. Выраженная

перименте (для каждого перехода указана энергия γ-

анизотропия переходов 2212 и 3004 кэВ составляет

кванта E_γ (кэВ), соответствующая реакция активации,

около 20%, при этом экспериментальные результа-

а также энергии, спины и четности начального E_i

ты и модельные оценки хорошо согласуются между

(кэВ), J^Pi и конечного E_f (кэВ), J^Pf состояний; жирным

собой.

шрифтом выделены переходы, для которых определены

угловые распределения)

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

E_γ

Реакция

E, J^Pi

E, J^Pf

На установке TANGRA с использованием ме-

тода меченых нейтронов на пучке портативного

472²⁷Al(n, α)²⁴Na

472(1⁺)

0(4⁺)

нейтронного генератора ИНГ-27 проведено иссле-

792²⁷Al(n, n^′)²⁷Al 3004(9/2+)

2211(7/2⁺)

дование реакции неупругого рассеяния нейтронов

844²⁷Al(n, n^′)²⁷Al

844(1/2⁺)

0(5/2⁺)

с энергией 14.1 МэВ на ядрах алюминия. В ана-

874²⁷Al(n, a)²⁴Na

1346(1⁺)

472(1⁺)

лиз были включены данные нескольких меченых

пучков, что позволило улучшить статистические

985²⁷Al(n, p)²⁷Mg

985(3/2⁺)

0(1/2⁺)

условия эксперимента и измерить анизотропию γ-

1014²⁷Al(n, n^′)²⁷Al 1014(3/2+)

0(5/2⁺)

излучения с хорошим пространственным разреше-

1506²⁷Al(n, n^′)²⁷Al 4510(11/2+)

3004(9/2⁺)

нием. Тем не менее процедура обработки данных

все еще нуждается в улучшении, в частности, ис-

1698²⁷Al(n, p)²⁷Mg 1698(5/2⁺)

0(1/2⁺)

пользование функции отклика детекторов позво-

1720²⁷Al(n, n^′)²⁷Al 2735(5/2+)

1014(3/2⁺)

лит определять площади пиков на энергетических

1809²⁷Al(n, d)²⁶Mg 1809(2⁺)

0(0⁺)

спектрах с большей точностью.

1940²⁷Al(n, p)²⁷Mg 1940(5/2⁺)

0(1/2⁺)

2063²⁷Al(n, p)²⁷Mg 3761(5/2^-, 7/2^-) 1699(5/2⁺)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

2211²⁷Al(n, n^′)²⁷Al 2211(7/2+)

0(1/2⁺)

I. Ruskov, Yu. N. Kopatch, V. M. Bystritsky, V. Skoy,

2298²⁷Al(n, n^′)²⁷Al 4510(11/2+)

2211(7/2⁺)

V. Shvetsov, F.-J. Hambsch, S. Oberstedt, R. Capote,

P. V. Sedyshev, D. Grozdanov, I. Zh. Ivanov, V. Yu.

2506²⁷Al(n, p)²⁷Mg 3491(3/2⁺, 5/2⁺)

985(3/2⁺)

Aleksakhin, E. P. Bogolubov, Yu. N. Barmakov,

3004²⁷Al(n, n^′)²⁷Al 3004(9/2+)

0(1/2⁺)

S. V. Khabarov, A. V. Krasnoperov, et al., Phys.

3203²⁷Al(n, n^′)²⁷Al 4054(1/2-)

844(1/2⁺)

Procedia 64, 163 (2015).

В. М. Быстрицкий, В. Валкович, Д. Н. Грозданов,

4580²⁷Al(n, n^′)²⁷Al 4580(7/2+)

0(5/2⁺)

А. О. Зонтиков, И. Ж. Иванов, Ю. Н. Копач,

А. Р. Крылов, Ю. Н. Рогов, И. Н. Русков, М. Г. Са-

пожников, В. Р. Ской, В. Н. Швецов, Письма в

Таблица 2. Коэффициенты разложения по полиномам

ЭЧАЯ 12, 486 (2015) [Phys. Part. Nucl. Lett. 12, 325

Лежандра для анизотропии углового распределения γ-

(2015)].

излучения, полученные при аппроксимации экспери-

W. Hauser and H. Feshbach, Phys. Rev. 87, 366

ментальных данных (эксперимент) и в модельных рас-

(1952).

четах (расчет)

G. Lotay, P. J. Woods, D. Seweryniak,

M. P. Carpenter, H. M. David, R. V. F. Janssens, and

E_γ,

Эксперимент

Расчет

S. Zhu, Phys. Rev. C 84, 035802 (2011).

кэВ

V. Yu. Aleхakhin, V. M. Bystritsky, N. I. Zamyatin,

a₂

a₄

a_2th

a_4th

E. V. Zubarev, A. V. Krasnoperov, V. L. Rapatskiy,

Yu. N. Rogov, A. B. Sadovsky, A. V. Salamatin,

845

0.015 ± 0.2

0.05 ± 0.2

R. A. Salmin, M. G. Sapozhnikov, V. M. Slepnev,

1015

0.06 ± 0.03

-0.015

S. V. Khabarov, E. A. Razinkov, O. G. Tarasov, and

G. M. Nikitin, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res.

1805

0.09 ± 0.03

0.02 ± 0.03

Sect. A 785, 9 (2015).

2215

0.14 ± 0.02

0.02 ± 0.03

0.09

U. Waldschlaeger, Spectrochim. Acta B 61, 1115

(2006).

3005

0.11 ± 0.03

-0.09 ± 0.04

0.17

0.0013

S. Pesente, G. Nebbia, M. Lunardon, G. Viesti,

D. Sudac, K. Nad, S. Blagus, and V. Valkovic,

Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A 531, 657

корректности обработки экспериментальных дан-

(2004).

ных. Переходы с E_γ = 1015 и 2212 кэВ имеют сме-

V. M. Bystritsky, V. V. Gerasimov, V. G. Kadyshevsky,

шанную мультипольность M1 + E2, что затрудняет

A. P. Kobzev, A. A. Nozdrin, Yu. N. Rogov,

расчет их анизотропии. В расчетах, приведенных

V. L. Rapatsky, A. B. Sadovsky, A. V. Salamatin,

в настоящей работе, мультипольность γ-квантов с

M. G. Sapozhnikov, A. N. Sissakian, I. V. Slepnev,

энергией 1015 кэВ предполагалась равной M1, а

V. M. Slepnev, V. A. Utkin, N. A. Zamyatin,

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 82

№4

2019

304

ФЕДОРОВ и др.

A. N. Peredery, et al., Письма в ЭЧАЯ 5, 743 (2008)

тьякова, Н. И. Замятин, Д. Ван, Ф. А. Алиев,

[Phys. Part. Nucl. Lett. 5, 441 (2008)].

К. Храмко, А. Ганди, А. Кумар, С. Дабылова,

В. М. Быстрицкий, Д. Н. Грозданов, А. О. Зонти-

Е. П. Боголюбов, Ю. Н. Бармаков, ЯФ 81, 548

ков, Ю. Н. Копач, Ю. Н. Рогов, И. Н. Русков,

(2018) [Phys. At. Nucl. 81, 588 (2018)].

А. Б. Садовский, В. Р. Ской, Ю. Н. Бармаков,

14. H. Zhou and G. Huang, Nucl. Sci. Engin. 125, 61

Е. П. Боголюбов, В. И. Рыжков, Д. И. Юрков,

(1997).

Письма в ЭЧАЯ 13, 793 (2016) [Phys. Part. Nucl.

15. S. P. Simakov, A. Pavlik, H. Vonach, and S. Hlavac,

Lett. 13, 504 (2016)].

INDC(CCP)-413, IAEA NDS (Vienna, 1998).

10.

Описание ADCM-16, http://afi.jinr.ru/ADCM16-

16. S. Hlavac, L. Dostal, I. Turzo, A. Pavlik, and

LTC

H. Vonach, Nucl. Sci. Engin. 125, 196 (1997).

11.

N. I. Zamyatin, V. M. Bystritsky, Y. N. Kopach, et al.

17. F. C. Engesser and W. E. Thompson, J. Nucl. Energy

(TANGRA Collab.), Nucl. Instrum. Methods Res.

21, 487 (1967).

Sect. A 898, 46 (2018).

18. K. C. Chung, D. E. Velkley, J. D. Brandenberger, and

12.

Reference Physics Lists, https://geant4.web.

M. T. McEllistrem, Nucl. Phys. A 115, 476 (1968).

cern.ch/node/155

13.

Д. Н. Грозданов, Н. А. Федоров, В. М. Быстрицкий,

19. E. Sheldon and P. Gantenbein, Z. Phys. 18, 397

Ю. Н. Копач, И. Н. Русков, В. Р. Ской, Т. Ю. Тре-

(1967).

INVESTIGATION OF THE NEUTRON

INELASTIC SCATTERING ON²⁷Al

N. A. Fedorov^1),2), T. Yu. Tretyakova^1),3), Yu. N. Kopatch¹⁾, D. N. Grozdanov^1),4),

V. M. Bystritsky¹⁾, I. N. Ruskov⁴⁾, V. R. Skoy¹⁾, N. I. Zamyatin¹⁾, W. Dongming^1),5),

F. A. Aliev^1),6), K. Hramco^1),7), A. Kumar^1),8), A. Gandhi^1),8),

S. Dabylova¹⁾, D. I. Yurkov⁹⁾, and Yu. N. Barmakov⁹⁾

¹⁾Joint Institute for Nuclear Research, Dubna

²⁾Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia

³⁾Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia

⁴⁾Institute for Nuclear Research and Nuclear Energy of the Bulgarian Academy of Sciences,

Sofia, Bulgaria

⁵⁾Xian Jiaotong University, Xian, China

⁶⁾Institute of Geology and Geophysics Azerbaijan National Academy of Sciences,

Baku, Azerbaijan

⁷⁾Institute of Chemistry of Moldova Academy of Science, Kishinev, Moldova

⁸⁾Banaras Hindu University, Varanasi, India

⁹⁾Dukhov All-Russia Research Institute of Automatics, Moscow, Russia

In this article the results of the angular and energetic distributions of the gamma-quanta emitted via

neutron inelastic scattering on²⁷Al measurements are presented. The measuremets were performed using

compact neutron generator ING-27 as a tagged neutron source. The angular distributions for gamma

quanta emmited from states 844 keV (1/2⁺), 1015 keV (3/2⁺), 2212 keV (7/2⁺), 3004 keV (9/2⁺) are

obtained.

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 82

№4

2019