В Дубне создали новую ловушку для анализа сверхтяжелых ядер

МОСКВА, 14 марта. /ТАСС/. Специалисты Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в подмосковной Дубне разработали новую модель криогенной газонаполненной ловушки сверхточного измерения масс ядер тяжелых и сверхтяжелых элементов. Как сообщили в пресс-службе ОИЯИ, прибор поможет в изучении физических и химических свойств сверхтяжелых элементов таблицы Менделеева.

"Устройство предназначено для охлаждения и сепарации продуктов ядерных реакций и последующего их анализа. Такая ловушка служит ключевым элементом новой установки лаборатории ядерных реакций для прецизионного, то есть сверхточного, измерения масс ядер тяжелых и сверхтяжелых элементов. Сейчас конструкция проходит стендовые испытания", - отметили в пресс-службе.

Прибор работает следующим образом: ядра, получающиеся в реакциях и предварительно замедленные твердотельным поглотителем, тормозятся в газовой ячейке, заполненной гелием. Получаются одно- или двухзарядные ионы. С помощью электрического напряжения, приложенного к кольцевым электродам и направленного по оси ячейки, ионы выводятся в вакуум в виде пучка.

Дальнейшее формирование пучка осуществляется с помощью регулярной электростатической и радиочастотной структуры, размещенной в вакуумном объеме, куда ионы выносятся сверхзвуковым потоком буферного газа. В результате получается пучок низкой энергии, что создает идеальные условия для масс-спектрометрического анализа.

Преимущество нового прибора состоит в том, что, во-первых, отсутствует зависимость от химических и физических свойств нуклидов, пучки которых формируются в ловушке. Во-вторых, значительно более короткое время сепарации продуктов ядерных реакций (порядка десятков миллисекунд) по сравнению с твердотельным или жидким поглотителем. В-третьих, нет необходимости в специальном источнике ионов, а эффективность преобразования потока продуктов реакций с тяжелыми ионами выше.

За прототип была взята установка, созданная в Институте тяжелых ионов в Германии, но к ней был сделан целый ряд усовершенствований. Ловушка может быть установлена на новом российском ускорителе в ОИЯИ, и с ее помощью можно будет точно измерять массы изотопов. Первый эксперимент планируется на 2025 год.