23 июня 2022

В ОИЯИ проводятся исследования особо тяжёлых изотопов водорода

В журнале Physical Review C вышла статья “Изучение состояний 6H в реакции 2H(8He,4He) и обнаружение чрезвычайно коррелированного характера для основного состояния 5H” (авторы: Е. Ю. Никольский, И. А. Музалевский, А. А. Безбах, В. Худоба, С. А. Крупко и др.), посвященная изучению свойств тяжелых изотопов водорода — 6,7Н. Используя преимущества пучков радиоактивных ядер, получаемых на новом фрагмент-сепараторе Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ ACCULINNA-2, авторы статьи обнаружили в спектре 6Н широкий максимум с энергией 4 – 8 МэВ над порогом 4-х тельного распада этого ядра на 3Н+3n.

Достоверность экспериментальных данных для реакции 2H(8He,4He)6Н базируется на аккуратном учете фоновых процессов, на результатах исследования реперной реакции 2H(10Be,4He)8Li, различных угловых и энергетических корреляциях продуктов распада и достаточно высокой статистике — в спектре 6Н было зарегистрировано 4650 событий двойных совпадений 4He-3H и 130 тройных совпадений 4He-3H-n. Из комплексного анализа данных, с учетом дальнейшего развития теории нескольких тел и ее применения для описания энергетических распределений продуктов распада системы 6H → 5H(g.s.)+n → 3H +3n, были сделаны два основных вывода:

  1.  положение основного состояния 6H находится при энергии 4.5(3) МэВ над порогом распада 3H +3n 
  2.  распад основного состояния ядра 7Н, находящегося при энергии 2.2 МэВ над порогом распада на 5 тел (3H+4n), представляет впервые обнаруженное явление истинно пятичастичного распада, идущего в результате прохождения системы четырех нейтронов сквозь структурный барьер.

Эта работа, наряду с ранее опубликованными результатами изучения спектра состояний ядра 7Н [1,2], проливает свет на свойства малоизученных экзотических систем 6,7Н и демонстрирует высокий потенциал научных открытий на комплексе ACCULINNA-2@U-400M.