Эксперименты в области физики высокой плотности энергии в веществе
Введение
Изучение состояний вещества, характеризующихся высокими (более 104-105 Дж/см3) плотностями энергии и высокими температурами в лабораторных условиях имеет большой фундаментальный и практический интерес для исследователей. Открытия, сделанные за несколько последних десятилетий, в области астрономии: нейтронные звёзды, пульсары, чёрные дыры и др., показывают, что подавляющее большинство массы барионного вещества во Вселенной находится именно в таких экстремальных состояниях. Подобные состояния возникают и в столкновениях атомных ядер при высоких энергиях, да и сама плотность ядерного вещества – порядка 2х1011 кг/см3. Таким образом, те состояния, которые для нас кажутся экстремальными, в действительности очень типичны для Вселенной, и их изучение крайне важно для формирования наших представлений о мире. Практический интерес человечества к этой проблеме лежит прежде всего в области термоядерной и импульсной энергетики, т.к. работа термоядерного реактора основана на инициировании
СОДЕРЖАНИЕ
1.Введение
2.Эксперимент HIHEX.
3.Диагностическая система XCOT.
4.Расчёты радиационной безопасности экспериментов.
5.Заключение
6.Ссылки
Ссылки
[1] "The FLUKA Code: Developments and Challenges for High Energy
and Medical Applications" T.T. Bohlen, F. Cerutti, M.P.W. Chin, A. Fasso`, A. Ferrari, P.G. Ortega, A. Mairani, P.R. Sala, G. Smirnov, and V. Vlachoudis, Nuclear Data Sheets 120, 211-214 (2014)
[2] "FLUKA: a multi-particle transport code" A. Ferrari, P.R. Sala, A. Fasso`, and J. Ranft, CERN-2005-10 (2005), INFN/TC_05/11, SLAC-R-773
[3] N.A. Tahir et. al., 2011 Plasma Phys. Control. Fusion 53 124004
[4] http://www.srim.org/
[5] A.A.Golubev, A.V.Kantsyrev, V.E.Luckjashin et al.Measurement of the Energy Deposition Profile for 238U Ions with Specific Energy 500 and 950 MeV/u in Stainless Steel and Copper Targets. NIM B263(2007)339-344.
[6] S.A. Pikuz, V.P. Efremov, O Rosmej et al., Investigations of heavy-ion tracks energy deposition inside solid media by methods of x-ray spectroscopy, Journal of Physics A: Mathematical and General, 2006 V.39 N.17 P.4765
[7] Geant4 Toolkit http://geant4-userdoc.web.cern.ch/geant4-userdoc/UsersGuides/ForApplicationDeveloper/fo/BookForApplicationDevelopers.pdf
[8] Geant4 Toolkit, physicslist http://geant4-userdoc.web.cern.ch/geant4-userdoc/UsersGuides/PhysicsListGuide/fo/PhysicsListGuide.pdf
[9] Geant4 Toolkit, Low Energy Electromagnetic Physics https://geant4.web.cern.ch/node/1620
Таб. 3 Энерговыделение пучка 98Mo в мишени HIHEX
400000Таб. 3 Энерговыделение пучка 98Mo в мишени HIHEX
Как видно из результатов Монте-Карло вычислений, пучок ионов 60Ni за счёт большей интенсивности, способности сфокусироваться в пятно маленького размера размера и большому свободному пробегу, является хорошим кандидатом для использования в качестве налетающей частицы в эксперименте HIHEX на ранних стадиях проекта FAIR.
Диагностическая система XCOT.
Сведения о распределении поперечного профиля пучка тяжелых ионов на мишени имеет большое значение для оптимизации профиля энерговыделения в материале мишени и последующего анализа результатов эксперимента HIHEX. Для этого Франкфуртским университетом им. Гете была предложена диагностическая система XCOT (X-ray Conversion and Transport - преобразование рентгеновского излучения в оптическое и транспорт), регистрирующая излучение возникающее в мишени, облучаемой ионным пучком [6]. Эта система позволит измерять поперечный профиль пуч