ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА, 2022, том 85, № 3, с. 216-222
ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ И ПОЛЯ
ДАННЫЕ О НЕЙТРОН-НЕЙТРОННОЙ ДЛИНЕ РАССЕЯНИЯ,
ИЗВЛЕЧЕННЫЕ ИЗ РЕАКЦИИ nd-РАЗВАЛА
ПРИ En = 8 МэВ И En = 11 МэВ
© 2022 г. Е. С. Конобеевский1), А. А. Каспаров1)*, М. В. Мордовской1),
С. В. Зуев1), С. И. Поташев1),2), А. А. Афонин1), В. В. Мицук1)
Поступила в редакцию 14.12.2021 г.; после доработки 27.12.2021 г.; принята к публикации 30.12.2021 г.
Проведен кинематически полный эксперимент по исследованию реакции nd-развала при энергиях
8
и 11 МэВ с регистрацией всех трех вторичных частиц. Значения 1S0 длины nn-рассеяния ann =
= -19.8 ± 0.4 Фм при En = 8 МэВ и ann = -19.0 ± 0.5 Фм при En = 11 МэВ получены из сравнения
экспериментальной зависимости выхода реакции nd-развала от относительной энергии nn-пары с
результатами моделирования. Анализ полученных значений длин nn-рассеяния в совокупности с
данными других экспериментов подтверждает гипотезу о влиянии 3N-сил на величины извлекаемых
параметров nn-взаимодействия в реакциях с малонуклонными системами и дает новую асимптотиче-
скую длину nn-рассеяния ann = -16.1 ± 0.1 Фм.
DOI: 10.31857/S0044002722030114
1. ВВЕДЕНИЕ
app = -17.3 ± 0.4 Фм [1]. Погрешность связана,
главным образом, с модельно зависимой процеду-
Известно, что нарушение зарядовой симметрии
рой исключения электромагнитной компоненты pp-
(НЗС) ядерных сил, т.е. различие ядерных nn-
взаимодействия.
и pp-взаимодействий, является малым эффектом,
который по современным представлениям связан
Ввиду невозможности до настоящего време-
с различием масс u- и d-кварков, их зарядов и
ни провести прямой эксперимент по нейтрон-
магнитных моментов. Особую роль в определении
нейтронному рассеянию, величину длины nn-
меры нарушения зарядовой симметрии ядерных
рассеяния извлекают из реакций с двумя ней-
сил играет исследование низкоэнергетических
тронами в конечном состоянии. Наиболее часто
характеристик NN-взаимодействия в синглетном
реакциями для определения нейтрон-нейтронной
спиновом состоянии — длин рассеяния и энергий
длины рассеяния используются реакции nd- и dd-
виртуального1S0-уровня. Синглетное s-состояние
развала. Однако данные о длине nn-рассеяния,
двух нуклонов оказывается почти связанным
полученные из этих реакций в различных лаборато-
благодаря существованию виртуального уровня с
риях (TUNL [2, 3], BONN [4, 5], TUNL-BONN [6,
энергией (ENN ) близкой к нулю, а соответствую-
7], ИЯИ РАН [8-10]), выполненные после 1998 г.,
щие длины рассеяния нейтрон-нейтронного (ann)
значительно различаются.
и протон-протонного (app) взаимодействий велики
по абсолютной величине и весьма чувствительны
В работе [11] высказано предположение, что
к небольшим различиям nn- и pp-потенциалов.
существенный разброс значений ann может быть
Поэтому для количественной оценки НЗС, которая
связан со значительным влиянием 3N-сил.
может быть определена как ΔaНЗС = app - ann,
Дибарионная модель ядерных сил [12, 13] пред-
необходимо знание точных значений этих величин.
сказывает достаточно сильное 3N-взаимодействие
При этом длина протон-протонного рассеяния
между динейтронным синглетом и третьей части-
была определена с высокой точностью из экс-
цей, обусловленное обменом скалярным мезоном.
периментов по прямому рассеянию протона на
При этом влияние этого взаимодействия на низ-
протоне, и ее современное значение составляет
коэнергетические параметры nn-взаимодействия
может зависеть от скорости разлета фрагментов.
1)Институт ядерных исследований Российской академии
наук, Москва, Россия.
Скорость разлета фрагментов можно рассчи-
2)Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской ака-
демии наук, Москва, Россия.
тать по кинематике двухчастичной реакции n +
*E-mail: kasparov200191@gmail.com
+2H → (nn) + p или d +2H → (nn) +2He. При
216
ДАННЫЕ О НЕЙТРОН-НЕЙТРОННОЙ ДЛИНЕ РАССЕЯНИЯ
217
2
1
40°
3
150 см
4
Рис. 1. Экспериментальная установка на канале РАДЭКС ИЯИ РАН: 1 — вольфрамовая нейтронообразующаямишень;
2 — коллиматор; 3 —активная C6D6-мишень-детектор; 4 — годоскоп нейтронныхсцинтилляционныхдетекторов.
фиксированном интервале времени t (выбор опре-
2. ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА
деленного значения t не имеет значения из-за оче-
видного масштабирования) параметр R (определя-
На нейтронном канале РАДЭКС ИЯИ РАН
ет расстояние, на которое разлетятся фрагменты
проведен кинематически полный эксперимент по
за время t) зависит от относительной скорости
исследованию реакции n +2H → n + n + p при
разлета фрагментов, т.е. от энергии и массы фраг-
En = 8 ± 1 МэВ и En = 11 ± 1 МэВ. Для опре-
ментов в конечном состоянии. Поскольку скорость
деления энергии виртуального nn-состояния Enn
разлета фрагментов в различных экспериментах,
и связанной с ней длины рассеяния ann необхо-
проведенных при различных энергиях налетающих
димо регистрировать на совпадения два нейтрона,
частиц, различна, то и параметр R будет разли-
вылетающие в узком конусе углов относительно
чаться. Чем больше значение параметра R, тем
направления движения их центра масс, измерять
больше скорость разлета фрагментов, тем быст-
энергию каждого нейтрона E1 и E2 и угол Θ между
ними.
рее фрагменты покидают область действия 3N-
сил, и тем меньше должно быть влияние 3N-сил
На рис. 1 показана схема экспериментальной
на параметры nn-взаимодействия, извлекаемые из
установки. В качестве источника нейтронов ис-
эксперимента.
пользовалась ловушка пучка протонов с энергией
209 МэВ линейного ускорителя ИЯИ РАН. Обра-
Для проверки гипотезы о зависимости извле-
зованные в вольфрамовой мишени толщиной 60 мм
каемых параметров nn-взаимодействия от отно-
нейтроны коллимировались под углом 0◦ на длине
сительного расстояния между nn-парой и третьей
12 м, формируя пучок с диаметром ∼50 мм на
частицей было решено провести дополнительные
измерительной дейтериевой мишени.
исследования реакции nd-развала для различных
прогнозируемых значений параметра R. Мы пред-
В качестве дейтериевой мишени использовал-
полагаем, что исследование реакции nd-развала
ся C6D6-сцинтиллятор (EJ-315). Он же служил
при низких энергиях En = 8 МэВ (R = 2.94 Фм)
детектором вторичных протонов. Вторичные ней-
и En = 11 МэВ (R = 3.8 Фм) должно привести к
троны детектировались годоскопом, состоящим из
б ольшему влиянию 3N-сил на извлекаемые па-
семи детекторов. Центральный детектор годоско-
раметры nn-взаимодействия, и соответственно к
па располагался под углом 40◦ относительно оси
б ольшим по абсолютной величине значениям ann,
нейтронного пучка на расстоянии 150 см от дей-
чем при энергии нейтронов En = 13-25 МэВ в
териевой мишени. Остальные шесть детекторов
известных экспериментах nd-развала групп TUNL
находились на окружности в плоскости, перпенди-
и BONN [2-7].
кулярной направлению из мишени на центральный
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 85
№3
2022
218
КОНОБЕЕВСКИЙ и др.
детектор, при этом углы разлета между централь-
различных значений Enn;
√ε — множитель, свя-
ным и внешними детекторами и между всеми сосед-
занный с фазовым объемом; A — нормировочный
ними внешними детекторами составляли 5◦. Энер-
коэффициент.
гия нейтронов определялась по времени пролета
Энергия виртуального уровня Enn связана с
нейтронов до детектора, при этом стартовым сиг-
длиной nn-рассеяния ann соотношением
налом времяпролетной системы служил временной
сигнал от активной сцинтилляционной мишени.
1
(mnEnn)1/2
1
mnEnn
=-
-
rnn
+...,
(3)
Сигналы от вторичного протона и всех детек-
ann
ℏ2
2
ℏ2
торов нейтронного годоскопа подавались на вхо-
где rnn — эффективный радиус nn-взаимодействия;
ды цифрового сигнального процессора CAEN-
mn — масса нейтрона.
DT5742, малый шаг временной развертки которого
позволил использовать его для временного ана-
Измеренные нами энергии двух нейтронов при
лиза. Запуск регистрации осциллограмм поданных
угле разлета ≈5◦ соответствуют кинематической
сигналов происходит от срабатывания внутреннего
области, в которой наиболее сильно проявляется
дискриминатора по сигналу активной мишени де-
нейтрон-нейтронное ВКС.
тектора. Оцифрованные сигналы записывались в
С помощью программ кинематического моде-
буферную память, а по ее заполнении передавались
лирования реакций с тремя частицами в конечном
в основной компьютер.
состоянии [14] было проведено детальное модели-
Обработка информации велась в оффлайн ре-
рование реакции n +2H → n + n + p для опреде-
жиме и состояла из определения амплитуд и пло-
ления необходимых условий и параметров экспе-
щадей импульсов, получения времен возникнове-
риментальной установки.
ния сигналов в детекторах, цифрового анализа
Кинематика реакции n +2H → n + n + p моде-
формы импульсов для дискриминации нейтронных
лируется в два этапа. На первом этапе рассматри-
событий от событий, вызванных γ-квантами. Про-
вается образование пары нейтронов с эффективной
водился отбор совпадающих событий — протона и
инвариантной массой Mnn = 2mn + Enn в двухча-
двух нейтронов в соседних детекторах нейтронного
стичной реакции n +2H →2n + p и рассчитывают-
годоскопа с углом разлета 5◦.
ся углы вылета и кинетические энергии протона Θp,
Энергетический спектр нейтронов канала
Ep и центра масс nn-пары Θ2n, E2n в лабораторной
РАДЭКС, падающих на мишень, широк и включает
системе координат. При этом зависимость выхода
все энергии вплоть до предельной, равной энергии
реакции от ε учитывается количеством разыгры-
пучка протонов. Одновременная регистрация в
ваемых событий с разными ε согласно кривым,
конечном состоянии всех трех частиц (протона и
рассчитанным по формуле (2) с определенным
двух нейтронов) позволяет восстановить энергию
значением параметра Enn (рис. 2). В результате
первичного нейтрона в реакции n +2H → n + n +
вводится зависимость формы распределения выхо-
+ p для каждого зарегистрированного события, т.е.
да реакции от энергии виртуального nn-состояния
сортировать все события по этой энергии.
(или длины nn-рассеяния).
На втором этапе рассматривается развал2n-
системы:2n → n1 + n2, рассчитываются углы вы-
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ
лета (Θ1 и Θ2) и кинетические энергии (E1 и
Нейтрон-нейтронное взаимодействие в конеч-
E2) двух нейтронов в лабораторной системе ко-
ном состоянии (ВКС) проявляется в виде максиму-
ординат. При этом учитываются условия экспери-
ма в распределении выхода реакции в зависимости
мента: расположение и количество детекторов, их
от относительной энергии двух нейтронов
энергетическое и угловое разрешение. Из полного
√
числа разыгрываемых событий отбираются собы-
1
ε=
(E1 + E2 - 2
E1E2 cos ΔΘ),
(1)
тия, соответствующие одновременному попаданию
2
протона в протонный детектор и пары нейтронов с
форма которого чувствительна к величине ann. Для
углом разлета ΔΘ в два соответствующих нейтрон-
описания этого распределения часто используется
ных детектора. Для этих событий рассчитывается
формула Мигдала-Ватсона
относительная энергия ε по формуле (1).
√ε
В результате такого моделирования получается
FМВ = A
,
(2)
соответствующая условиям эксперимента зависи-
ε+Enn
мость выхода реакции n +2H → n + n + p от отно-
где Enn — абсолютное значение энергии виртуаль-
сительной энергии ε для заданных значений энер-
ного1S0-состояния nn-системы, которое может
гии первичного нейтрона, угла разлета нейтронов и
быть получено из сравнения экспериментального
энергии виртуального nn-состояния в сравнении с
распределения и результатов моделирования для
экспериментальной зависимостью выхода реакции
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 85
№3
2022
ДАННЫЕ О НЕЙТРОН-НЕЙТРОННОЙ ДЛИНЕ РАССЕЯНИЯ
219
N, отн. ед.
3
60
2
1
40
20
0
0.1
0.2
0.3
0.4
ε, МэВ
Рис. 2. Зависимости выхода реакции nd-развала от относительной энергии nn-пары по формуле Мигдала-Ватсона (2)
для различных значений энергии виртуального состояния Enn: 1 — 0.06 МэВ; 2 — 0.15 МэВ; 3 — 0.25 МэВ.
nd-развала для En = 11 ± 1 МэВ (рис. 3). Вид-
Для эксперимента при En = 8 ± 1 МэВ про-
но, что формы распределений похожи, а экспери-
цедура моделирования и определения SFexp ана-
ментальная кривая в области низкоэнергетичного
логична. Получено значение Enn = 93 ± 4 кэВ и
пика лежит между моделированными кривыми для
значение1S0 длины nn-рассеяния ann = -19.8 ±
Enn = 0.06 МэВ и Enn = 0.15 МэВ.
± 0.4 Фм.
Мы ввели величину фактора формы (Shape
Factor - SF), которая определяется как отношение
4. АНАЛИЗ ДАННЫХ
суммы событий, которые захватывают всю область
пика при малых ε от 0 до ε1, к сумме событий по
Данные о длине nn-рассеяния, полученные в
широкой области ε от 0 до ε2.
различных работах по исследованию реакции nd-
и dd-развала [2-10], включая результаты насто-
На рис. 4 показана зависимость величины моде-
ящей работы, представлены на рис. 5a. В работе
лированного SF (при моделировании учитывались
[11] высказано предположение, что существенные
все параметры эксперимента) от энергии виртуаль-
расхождения между экспериментальными данны-
ного состояния Enn. Значение SF в интересующей
ми в различных работах можно объяснить влия-
нас области энергий виртуального nn-состояния
нием 3N-сил, зависящих от скорости разлета nn-
(Enn = 0.06-0.25 МэВ) достаточно сильно изме-
пары и заряженного фрагмента. Анализируемые
няется.
данные можно аппроксимировать плавной кривой
зависимости длины рассеяния от параметра R,
Для определения величины Enn моделирован-
определяющего расстояние разлета фрагментов за
ная зависимость SF сравнивалась с SFexp (рис. 4).
фиксированное время.
Штриховыми прямыми на рисунке показано зна-
Для аппроксимации имеющихся данных по ann,
чение SFexp в интервале ошибок. Для En = 11 ±
включая результаты настоящей работы, исполь-
± 1 МэВ получено значение энергии виртуаль-
зовалась трехпараметрическая экспоненциальная
ного нейтрон-нейтронного состояния Enn = 100 ±
функция
± 5 кэВ. Соответствующее значение длины nn-
ann(R) = a + bexp(-R/r0),
(4)
рассеяния, рассчитанное по формуле (3) при зна-
чении rnn = 2.83 Фм, составило ann = -19.0 ±
показанная на рис. 5б. Параметр a определяет
± 0.5 Фм.
асимптотическое значение ann, полученное экстра-
Таким образом, сравнение экспериментального
поляцией этой кривой при R → ∞, и должен быть
значения SF с моделированным позволяет опре-
свободным от вклада 3N-сил. Параметры a, b и r0
делить энергию виртуального nn-состояния Enn и,
могут быть получены из χ2-анализа эксперимен-
соответственно, значение длины рассеяния ann.
тальных данных.
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 85
№3
2022
220
КОНОБЕЕВСКИЙ и др.
N, соб.
ε1
ε2
1
1600
1500
2
1000
3
1200
500
800
0
0.01
0.02
0.03
400
0
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
ε, МэВ
Рис. 3. Сравнение экспериментальной (черная кривая) и моделированной зависимостей выхода реакции nd-развала
от ε с учетом экспериментальных условий: E0 = 11 ± 1 МэВ, Θ2n = 40◦, ΔΘ = 5◦ для различных значений энергии
виртуального состояния Enn: 1 — 0.06 МэВ; 2 — 0.15 МэВ; 3 — 0.25 МэВ. Штриховыми прямыми показаны границы
суммирования событий для вычисления величины SF: ε1 = 0.03 МэВ, ε2 = 0.4 МэВ.
SF, отн. ед.
0.27
0.23
0.19
0.15
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
Enn, МэВ
Рис. 4. Сравнение SFexp = 0.239 ± 0.004 (штриховые прямые с учетом интервала ошибок) с результатами моделиро-
вания SF в реакции n +2H → n + n + p. Энергия первичных нейтронов E0 = 11 ± 1 МэВ, угол вылета2n-системы
Θ2n = 40◦, угол разлета вторичных нейтронов ΔΘ = 5◦.
Для использованных экспериментальных дан-
nn-рассеяния, полученные в настоящей работе
ных получено новое значение параметра a ≡
(ann = -19.8 ± 0.4 Фм и ann = -19.0 ± 0.5 Фм
≡ ann(∞) = -16.1 ± 0.1 Фм. Мы предполагаем,
при энергиях нейтронов 8 и 11 МэВ), велики по
что это значение ann не подвержено влиянию
абсолютному значению и наглядно демонстрируют
3N-сил и лучше согласуется с чистым нуклон-
важность учета 3N-сил при определении парамет-
нуклонным взаимодействием. В то же время длины
ров nn-взаимодействия.
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 85
№3
2022
ДАННЫЕ О НЕЙТРОН-НЕЙТРОННОЙ ДЛИНЕ РАССЕЯНИЯ
221
|ann|, Фм
23
a
21
19
17
15
1995
2000
2005
2010
2015
2020
Год
|ann|, Фм
б
23
21
19
17
150
2
4
6
8
10
R, Фм
Рис. 5. a — Значения |ann| длины рассеяния, извлеченные из экспериментов по nd- и dd-развалам в зависимости от
года опубликования результата; б — зависимость значений |ann| от параметра R. Штриховые прямые соответствуют
предельным значениям |app| = 17.3 ± 0.4 Фм; сплошные— аппроксимации экспериментальных точек зависимостью
(4) при значении параметра a = -16.1 ± 0.1 Фм. Точки — данные групп: ♦ — TUNL [2, 3], △ — BONN [4, 5], □ —
TUNL-BONN [6-7], ◦ — ИЯИ РАН [8-10], • — результаты настоящей работы.
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
nn-взаимодействия: Enn = 93 ± 4 кэВ и ann =
= -19.8 ± 0.4 Фм при энергии первичных нейтро-
На нейтронном канале РАДЭКС ИЯИ РАН
нов 8 МэВ; Enn = 100 ± 5 кэВ и ann = -19.0 ±
проведен кинематически полный эксперимент по
± 0.5
Фм при энергии первичных нейтронов
nd-развалу при энергиях нейтронов 8 и 11 МэВ.
11 МэВ.
Из анализа формы зависимости выхода ре-
Анализ полученных значений длин nn-рассея-
акции от относительной энергии ε двух нейтро-
ния в совокупности с данными других экспери-
нов определены низкоэнергетические параметры
ментов (dd- и nd-развала) подтверждает гипотезу
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 85
№3
2022
222
КОНОБЕЕВСКИЙ и др.
о влиянии 3N-сил на величины извлекаемых па-
5.
W. von Witsch, X. Ruan, and H. Witała, Phys. Rev. C
раметров nn-взаимодействия в реакциях с мало-
74, 014001 (2006).
нуклонными системами. Учет этого вклада даже в
6.
B. J. Crowe III, A. S. Crowell, J. Deng, C. R. Howell,
рамках простой трехпараметрической экспоненци-
R. A. Macri, R. S. Perdoni, S. Tajima, W. Tornow,
альной зависимости позволяет согласовать между
W. von Witsch, R. L. Walter, and H. Witała, TUNL
собой данные, полученные в различных лаборато-
Progr. Rep. XLV, 65 (2005-2006).
риях (и в различные годы), и получить новую оцен-
7.
C. R. Howell, A. S. Crowell, J. Deng, J. H. Esterline,
ку асимптотической длины nn-рассеяния ann =
M. R. Kiser, R. A. Macri, W. Tornow, B. J. Crowe
= -16.1 ± 0.1 Фм.
III, R. S. Perdoni, S. Tajima, W. von Witsch, and
В заключение мы хотим выразить свою благо-
H. Witała, TUNL Progr. Rep. XLVIII, 57 (2008-
дарность и почтить память ушедшего от нас кол-
2009).
леги — Кукулина Владимира Иосифовича, доктора
8.
Е. С. Конобеевский, Ю. М. Бурмистров, С. В. Зуев,
физико-математических наук, заведующего лабо-
М. В. Мордовской, С. И. Поташев, ЯФ 73, 1343
раторией теории атомного ядра НИИЯФ имени
(2010) [Phys. At. Nucl.73, 1302 (2010)].
Д.В. Скобельцына МГУ имени М.В. Ломоносова.
9.
E. Konobeevski, A. Kasparov, M. Mordovskoy,
Его поддержка на протяжении многих лет, ценные
S. Zuyev, V. Lebedev, and A. Spassky, Few-Body
замечания, советы и обсуждения неоценимы.
Syst. 58, 107 (2017).
10.
Е С. Конобеевский, А. А. Афонин, С. В. Зуев,
А. А. Каспаров, В. В. Мицук, М. В. Мордов-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ской, С. И. Поташев, ЯФ83, 288 (2020) [Phys. At.
1. G. A. Miller, B. M. K. Nefkens, and I.
Slaus, Phys.
Nucl.83, 523 (2020)].
Rep. 194, 1 (1990).
11.
Е С. Конобеевский, С. В. Зуев, А. А. Каспаров,
2. D. E. Gonz ´alez Trotter, F. Salinas, Q. Chen,
В. И. Кукулин, В. М. Лебедев, М. В. Мордовской,
A. S. Crowell, W. Gl ¨ockle, C. R. Howell, C. D.
В. Н. Померанцев, А. В. Спасский, ЯФ81, 555
Roper, D. Schmidt, I.
Šlaus, H. Tang, W. Tornow,
(2018) [Phys. At. Nucl.81, 595 (2018)].
R. L. Walter, H. Witała, and Z. Zhou, Phys. Rev.
12.
V. I. Kukulin, P. Grabmayr, A. Faessler, Kh. U. Abra-
Lett.83, 3788 (1999).
amyan, M. Bashkanov, H. Clement, T. Skorodko,
3. D. E. Gonzalez Trotter, F. Salinas Meneses,
and V. N. Pomerantsev, Ann. Phys. (N.Y.) 325, 1173
W. Tornov, C. R. Howell, Q. Chen, A. S. Crowell,
(2010).
C. D. Roper, R. L. Walter, D. Schmidt, H. Witała,
13.
V. I. Kukulin, I. T. Obukhovsky, V. N. Pomerantsev,
W. Gl ¨ockle, H. Tang, Z. Zhou, and I.
Slaus, Phys.
and A. Faessler, J. Phys. G 27, 1851 (2001).
Rev. C73, 034001 (2006).
14.
С. В. Зуев, А. А. Каспаров, Е. С. Конобеевский,
4. V. Huhn, L. W ¨atzold, Ch. Weber, A. Siepe, W. von
Witsch, H. Witała, and W. Gl ¨ockle, Phys. Rev. C63,
Изв. РАН. Сер. физ. 78, 527 (2014) [Bull. Russ.
014003 (2000).
Acad. Sci.: Phys. 78, 345 (2014)].
DATA ON NEUTRON-NEUTRON SCATTERING LENGTH
FROM THE nd-BREAKUP REACTION AT En = 8 MeV AND En = 11 MeV
E. S. Konobeevski1), A. A. Kasparov1), M. V. Mordovskoy1), S. V. Zuyev1),
S. I. Potashev1),2), A. A. Afonin1), V. V. Mitcuk1)
1)Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
2)Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
A kinematically complete experiment was carried out to study the nd-breakup reaction at energies of 8 and
11 MeV via detecting all three secondary particles. The1S0 nn-scattering length values of ann = -19.8 ±
± 0.4 fm at En = 8 MeV and ann = -19.0 ± 0.5 fm at En = 11 MeV were determined on the basis of a
comparisonof the experimental dependence of the nd-breakup reaction yield on the relative energy of the nn
pair with the results of a simulation. An analysis of the obtained values of the nn-scattering lengths together
with data of other experiments, confirms the hypothesis that 3N-forces affect the values extracted from
reactions with few-nucleon systems for the parameters of the nn-interaction and gives a new asymptotic
nn-scattering length ann = -16.1 ± 0.1 fm.
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 85
№3
2022
