Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 104 «Фізика та астрономія» (10 – Природничі науки) – Інститут електронної фізики НАН України, Ужгород, 2023. Дисертацію присвячено комплексним експериментальним та теоретичним дослідженням структури масових розподілів виходів продуктів фотоподілу актинідів 232Th, 238U, 239Pu, стимульованих гальмівним випромінюванням електронного прискорювача ІЕФ НАН України – мікротрона М-30, біля порогу другого шансу. У вступі обґрунтовано актуальність обраної теми дисертаційної роботи, вказано мету, задачі, предмет та об’єкт досліджень. Викладено наукову новизну отриманих результатів та її практичну значимість. Вказано публікації за темою дисертації та наведено дані про апробацію роботи здобувачем. Викладено інформацію про структуру та обсяг дисертаційної роботи, про особистий внесок дисертанта.
Перший розділ «Фотоподіл актинідів: аналіз експериментальних даних та методів досліджень» присвячений аналізу наявної літератури по виходам продуктів (уламків), які є одним із основних параметрів, що характеризують процес поділу ядер актинідів та відображають структуру у їх масових розподілах. Встановлено, що одним із перспективних напрямків вивчення цієї структури є фотоподіл. Встановлено, що для стимуляції реакцій фотоподілу актинідів оптимальним є використання електронних прискорювачів, а саме мікротронів, оскільки, вони завдяки своїм технічним характеристикам забезпечують інтенсивні потоки гальмівних фотонів для широкого діапазону енергій. Встановлено, що при використанні комп’ютерного моделювання з метою отримання інформації про характеристики пучків гальмівного випромінювання на електронних прискорювачах, що стимулюють реакції фотоподілу актинідів, оптимальним є програмний код Монте-Карло – GEANT4. Аналіз існуючих експериментальних даних по масовим розподілам виходів продуктів фотоподілу окремих актинідів у рамках мультигаусової моделі є необхідним для дослідження їх структури, особливо у околі порогу другого шансу.
В другому розділі «Стимуляція реакції фотоподілу актинідів біля порогу другого шансу на мікротроні М-30» проведено аналіз факторів, що впливають на характеристики пучків гальмівного випромінювання, утворених на електронних прискорювачах. Встановлені оптимальні параметри схеми стимуляції реакції фотоподілу зразків актинідів на електронному прискорювачі – мікротроні М-30 при граничній енергії гальмівних фотонів – 17.5 МеВ у результаті проведених теоретичних розрахунків з використанням інструментарію GEANT4. Було досліджено внесок супутніх ядерних реакцій, а саме електро- та нейтронного поділу, у фотоподіл актинідів 232Th, 238U, 239Pu при їх активації на електронному прискорювачі – мікротроні М-30 для фіксованої початкової енергії електронів 17.5 МеВ у результаті проведених симуляцій. Встановлені значення порогів другого шансу фотоподілу актинідів 232Th, 238U, 239Pu, у результаті проведених теоретичних розрахунків за допомогою програмних пакетів TALYS і GEF, які узгоджуються між собою та корелюють зі значеннями існуючих експериментальних даних.
У третьому розділі «Експериментальні дослідження виходів продуктів фотоподілу актинідів на мікротроні М-30» детально описано процес проведення експериментальних досліджень виходів продуктів фотоподілу актинідів 232Th, 238U та 239Pu на електронному прискорювачі – мікротроні М-30; розроблені комп’ютерні програми “NPMA Prompt neutron yield version 1.0.2301” і “NPMU Prompt neutron parametrization version 1.0.2302” для проведення рутинних розрахунків нейтронної множинності – повного виходу миттєвих нейтронів та їх залежності від мас уламків.
У четвертому розділі «Дослідження структури масових розподілів продуктів фотоподілу актинідів» представлені отримані експериментальні дані відносних кумулятивних виходів продуктів та повних виходів ізобарних масових ланцюжків, утворених у результаті фотоподілу актинідів 232Th, 238U і 239Pu, при граничній енергії гальмівного випромінювання 17.5 МеВ: для 232Th ‒ значення 23 продуктів (17 отримані вперше), з яких знайдені повні виходи 22 ізобарних масових ланцюжків; для 238U ‒ значення для 29 продуктів (14 отримані вперше), з яких знайдені повні виходи 26 ізобарних масових ланцюжків та для 239Pu ‒ значення 13 продуктів (усі отримані вперше), з яких знайдені повні виходи 13 ізобарних масових ланцюжків. Модифіковано модель мультигаусового описання спектрів масових розподілів виходів асиметричних продуктів фотоподілу актинідів, шляхом введення додаткового гауса, та використано для описання спектрів масових розподілів виходів продуктів фотоподілу актинідів 232Th, 238U і 239Pu.
Ключові слова: фотоядерні реакції, фотоподіл, 232Th, 238U, 239Pu, вихід продуктів поділу, переріз реакції, метод активації, мікротрон, утворення гальмівного випромінювання, випромінювання, гамма-спектр, нейтрони, GEANT4, GEF, TALYS
