Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінде философия докторы (PhD) дәрежесін алу үшін Мұқан Жұлдыз Тұрықбайқызы «6D060500 – Ядролық физика » мамандығы бойынша «Ядролық-энергетикалық жүйелердің құрылымдық элементтерінің материалдары сутегінің тұрақты изотоптарымен әсерлескенде орын алатын реакциялардың инклюзивті қималарын зерттеу» тақырыбында диссертациясы қорғалады.
Диссертация Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің «Ядролық физика, жаңа материалдар мен технологиялар кафедрасы» кафедрасында орындалды.
Қорғау тілі - орыс тілінде
Ресми рецензенттер:
Жаугашева Сауле Аманбаевна – Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінің Физика-техникалық факультеті, теориялық және ядролық физика кафедрасының профессоры, ф.-м.ғ. к. (Алматы қ., Қазақстан Республикасы);
Дьячков Вячеслав Валерьевич – «Воронеж мемлекеттік университеті» ФМЖББҰ физика факультетінің ядролық физика кафедрасының доценті, ф.-м.ғ. к. (Воронеж қ., Ресей Федерациясы).
Диссертациялық кеңестің уақытша мүшелері:
Мухамедов Нуржан Еролович – Реакторлық құрылғыларды әзірлеу және сынау бөлімінің бастығы, «Қазақстан Республикасының Ұлттық ядролық орталығы» РМК «Атом энергиясы институты» филиалы, философия докторы (PhD), қауымдастырылған профессор (Курчатов қ., Қазақстан Республикасы);
Ерғалиұлы Ғани – “National Laboratory Astana” жекеменшік мекемесінің озық сенсорлар зертханасының аға ғылыми қызметкері, Назарбаев Университеті, философия докторы (PhD) (Астана қ., Қазақстан Республикасы);
Тожибаев Олимжон Рустамович –, Өзбекстан Республикасының Ғылым академиясының Ядролық физика институты Эксперименталды ядролық физика зертханасының меңгерушісі, физика-математика ғылымдары бойынша PhD (Ташкент қ., Өзбекстан Республикасы).
Ғылыми кеңесшілері:
Жолдыбаев Тимур Кадыржанович – «Ядролық физика институты» ШЖҚ РМК ядролық физика бөлімінің бастығы, ф.-м.ғ.к., профессор (Алматы қ., Қазақстан Республикасы)
Кучук Ясемин – философия докторы (PhD), Акдениз университеті профессоры (Анталья қ, Түркия)
Қорғау 2026 жылғы 26 мамыр, сағат 10:00 Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің «6D060500 – Ядролық физика » мамандығы бойынша «8D053 – Физикалық және химиялық ғылымдар» кадрларды даярлау бағыты бойынша диссертациялық кеңесте өтеді. Диссертациялық кеңес отырысы офлайн және онлайн форматта өткізіледі.
Сілтемесі: https://clck.ru/3TBfpW
Мекен-жайы: Астана қаласы, Қажымұқан көшесі, 13, 310 аудитория
Аңдатпа (қаз.): АННОТАЦИЯ «6D060500 – Ядролық физика» мамандығы бойынша философия докторы (PhD) дәрежесін алуға ұсынылған «Ядролық-энергетикалық жүйелердің құрылымдық элементтерінің материалдары сутегінің тұрақты изотоптарымен әсерлескенде орын алатын реакциялардың инклюзивті қималарын зерттеу» тақырыбындағы диссертациялық жұмысы Зерттеу тақырыбының өзектілігі Диссертациялық жұмыс сутегінің изотоптарымен (протондар және дейтрондар) қоздырылған ядролық реакциялардың инклюзивтік қималарын орташа энергияларда зерттеуге арналған. natCu және 58Ni ядроларымен (p,xp), (p,xd), (p,xa), (d,xp) және (d,xd) реакцияларының екі еселі дифференциалдық және интегралдық қималары өлшеніп, парциалдық қималары есептелді. Эксперименттік екінші бөлшектер спектрін қалыптастыратын ядролық реакция механизмдерінің үлестері анықталды. Сутегінің тұрақты изотоптарының ядролық-энергетикалық жүйелердің құрылымдық материалдарымен әрекеттесуінен туындайтын реакциялардың инклюзивтік қималарын зерттеу natCu және 58Ni ядролары бойынша жаңа эксперименттік ядролық деректерді алу және талдау қажеттілігімен негізделеді. Мыс пен никель жобаланатын үдеткішпен басқарылатын жүйелерде (Accelerator-Driven System – ADS) кеңінен қолданылатын құрылымдық материалдар болып табылады. ADS – үдеткішпен басқарылатын ядролық жүйе, яғни ол — жоғары энергиялы протон үдеткішімен басқарылатын субкритикалық реактордан тұратын жаңа типтегі ядролық реактор. Бұл үдеткіш нейтрондарды тудыру үшін қолданылады, ал олар ядролық бөліну реакцияларын қоздырады. Осы процесте бөлінетін энергия үдеткішті жұмыс істеу күйінде ұстауға және қосымша энергия өндіруге жеткілікті болады. Мұндай қондырғыларды жобалау кезінде нейтрон ағынын дәл модельдеу үшін бастапқы сәуленің нысана құрылғысындағы жұтылуынан пайда болатын екінші реттік протондар мен жеңіл зарядталған бөлшектердің энергетикалық спектрі мен бұрыштық таралулары бойынша деректер қажет. Бұл деректер протон энергиясының бірнеше МэВ-тен жүздеген МэВ-ке дейінгі диапазонын қамтиды. Нуклондар мен нуклидтер арасындағы өзара әрекеттесудің негізгі параметрлері бойынша эксперименттік деректер ядролық реакциялар теориясының дамуына ықпал етеді, сондай-ақ қазіргі заманғы энергетикалық реакторлардың элементтері мен қауіпсіздік жүйелерін жобалауға қажетті ақпараттық базаны қалыптастырады. Сонымен қатар, бұл нәтижелер теориялық модельдерді нақтылау мақсатында жаңа эксперименттік деректермен салыстыру үшін де қажет. Ғылыми-зерттеу жобаларымен байланысы Бұл диссертациялық жұмыс келесі ғылыми-зерттеу жобалары аясында орындалды: BR10965174 «Радиоактивті қалдықтармен жұмыс істеу, радионуклидтер өндіру және радиациялық материалтану салаларында ядролық реактор негізінде қолданбалы зерттеулер» (2021–2023 жж.), BR09158499 «Қазақстандық үдеткіш кешендері базасында ядролық және радиациялық физика саласындағы кешенді ғылыми зерттеулерді дамыту» (2021–2023 жж.). Жұмыстың мақсаты – natCu және 58Ni ядроларымен сутегі изотоптарының әрекеттесуінен туындайтын ядролық реакциялардың екі еселі дифференциалдық және интегралдық қималары бойынша жаңа эксперименттік деректер алу және оларды теориялық тұрғыда талдау арқылы екінші реттік бөлшектер спектрін қалыптастыратын әртүрлі реакция механизмдерінің үлесін анықтау. Осы мақсатқа жету үшін келесі міндеттер қойылды: • Ядролық реакция өнімдерін тіркеу және сәйкестендіру бойынша автоматтандырылған жүйені оңтайландыру, сондай-ақ эксперименттік деректер массивін өлшеуге арналған бағдарламалық қамтамасыз етуді бейімдеу; • Протондар мен дейтрондардың natCu және 58Ni ядроларымен әрекеттесуінен туындайтын реакциялардың (энергиялары 7–30 МэВ аралығында) екі еселі дифференциалдық және интегралдық қималарын өлшеу; • Қазіргі ядролық ыдырау механизмдері негізінде өлшенген қималарды кешенді түрде талдау үшін есептеу бағдарламаларын бейімдеу; • Екінші реттік бөлшектердің үздіксіз спектрін қалыптастыратын ядролық реакция механизмдерінің үлесін анықтау. Зерттеу нысаны Зерттеу нысаны – протондар мен дейтрондардың natCu және 58Ni ядроларымен әрекеттесуінен болатын (p,xp), (p,xd), (p,xa), (d,xp) және (d,xd) реакцияларының екі еселі дифференциалдық және интегралдық қималарын 7, 14.5, 22 және 30 МэВ энергияларында эксперименттік түрде анықтау. Зерттеу әдістері Эксперименттік зерттеулерді Алматы қаласындағы Ядролық физика институтының изохронды У-150М циклотронында жүргізу үшін ядролық өзара әрекеттесу өнімдерін тіркеу және сәйкестендіруге арналған ∆E–E әдістемесі қолданылды. Бұл әдіс бөлшектердің заттағы энергия шығынының тығыздығы (dE/dx) мен олардың толық кинетикалық энергиясын (E) бір уақытта өлшеуге негізделген. Теориялық талдау ядролық реакциялардың әртүрлі механизмдерін модельдеуге мүмкіндік беретін Talys 1.8 бағдарламалық кешенінің көмегімен жүргізілді. Бұл кешенге келесі модельдер енеді: тепе-теңдік алдындағы механизм, құрама ядро моделі, тікелей реакциялар моделі, сондай-ақ бір- және көпсатылы процестер. Жұмыстың ғылыми жаңалығы Зерттеу нәтижесінде келесідей жаңа ғылыми нәтижелер алынды: • Алғаш рет natCu(p,xp), natCu(p,xd) және natCu(p,xa) реакциялары үшін Ep=7, 22 және 30 МэВ энергияларда екі еселі дифференциалдық және интегралдық қималар өлшенді. • 58Ni ядросына энергиясы 30 МэВ протондармен әсер еткенде болатын (p,xp) және (p,xa) реакцияларынан протондар үшін энергия мен бұрыштың кең диапазонындағы жаңа эксперименттік деректер алынды. • natCu ядросын Ed= 14,5 МэВ дейтрондармен қоздырған кездегі (d,xd) және (d,xp) реакциялары бойынша екі еселі дифференциалдық және интегралдық спектрлер өлшенді. • Алынған эксперименттік деректер негізінде тепе-теңдік алдындағы ядролық ыдырау механизміне негізделген экситондық модель арқылы зерттелген реакциялардағы екінші реттік протондар мен дейтрондардың спектрін қалыптастыратын механизмдердің үлестері анықталды. Қорғауға ұсынылатын негізгі тұжырымдар 1. natCu және 58Ni ядроларында (p,xp) реакцияларының интегралдық қимасының түзілу процестеріне негізгі үлесті тепе-теңдік алдындағы ыдырау механизмі қосатыныны анықталды. Протондардың энергиясы артқан сайын бұл механизмнің үлесі де артады. Құрама ядро механизмі төмен энергияларда екінші реттік протондардың түзілуіне елеулі әсер етеді, бірақ энергия артқан сайын бұл әсер біртіндеп азаяды. 2. Альфа-бөлшектердің эмиссиясымен жүретін реакциялар кезінде негізгі әсерді тепе-теңдік алдындағы механизм мен құрама ядро процестері береді. Никель ядросы үшін соңғы механизм басым болып табылады, ал тікелей бірсатылы механизмдердің үлесі аз немесе мүлде болмайды. 3. Интегралдық спектрлерді салыстыру нәтижелері бойынша, natCu(d,xd) және natCu(d,xp) реакцияларының қатты (жоғары энергиялы) бөлігіне негізгі үлесті тепе-теңдік алдыңдағы механизм беретіні анықталды, ал жалпы спектрдің түзілуінде құрама ядро арқылы жүретін процестер басым болады. natCu(d,xd) реакциясындағы екінші реттік дейтрондар спектрінің түзілуі негізінен тікелей ядролық әрекеттесу және алдыңғы-тепе-теңдік механизмдері арқылы жүзеге асады. 4. Автордың жеке үлесі Автор natCu және 58Ni ядроларының протондар және дейтрондармен өзара әрекеттесуі бойынша 7–30 МэВ энергия диапазонында жүргізілген барлық эксперименттердің дайындалуы мен өткізілуіне тікелей қатысты. Эксперименттік деректерді өңдеу мен теориялық есептеулердің барлық кезеңдері автор тарапынан дербес орындалды. Жұмыстың апробациясы Диссертациялық жұмыс тақырыбы бойынша 11 ғылыми мақала жарияланған, олардың ішінде 2 мақала Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрлігінің Білім және ғылым саласындағы сапаны қамтамасыз ету комитеті ұсынған басылымдарда жарық көрді. Сонымен қатар, 4 мақала Web of Science дерекқорына кіретін, импакт-факторы нөлден жоғары шетелдік басылымдарда жарияланған. Зерттеу нәтижелері халықаралық ғылыми конференцияларда баяндалды және талқыланды: - «Фараби әлемі» Халықаралық студенттер мен жас ғалымдардың ғылыми конференциясы (Алматы қаласы, Қазақстан, 2019); - «ЯДРО-2019» LXIX Ядролық спектроскопия және атом ядросының құрылымы бойынша халықаралық конференциясы, (Дубна қаласы, Ресей, 2019); - «Ядролық ғылым және технологиялар» II Халықаралық ғылыми форумы (Алматы қаласы, Қазақстан, 2019); - «Ядролық ғылым және технологиялар» III Халықаралық ғылыми форумы (Алматы қаласы, Қазақстан, 2021); - «Ядролық ғылым және технологиялар» IV Халықаралық ғылыми форумы (Алматы қаласы, Қазақстан, 2022 г.). Диссертация материалдары бойынша жариаланымдар тізімі 1. Kucuk Y., Zholdybayev T.K., Canbula B., Mukan Zh., Sadykov B.M., Nassurlla M., Ismailov K.M. and Boztosun I. A new proton spectra for natCu(p,xp) reaction at Ep=7 and 30 MeV // Eur. Phys. J. A. – 2022. – V.58. – 97. DOI: https://doi.org/10.1140/epja/s10050-022-00740-8 (Scopus процентиль 73 % импакт-фактор 2.7, Q2). 2. Zholdybayev T.K., Mukan Zh., SadykovB., DuisebayevB., Nassurlla Maulen, Ismailov K., Kucuk Y. Continuous spectra of light charged particles from interaction of 30 MeV energy protons with cooper // EPJ Web of Conferences. 2020. – V.239. – 01033. DOI: https://doi.org/10.1051/epjconf/202023901033 (входит в WoS). 3. Zholdybayev T., Ussabayeva G.A., Temirzhanov A.A., Mukan Zh.T., Sadykov B.M., Duisebayev B. A. Proton energy spectra from deuteron induced reaction on copper at 14.5 MeV deuteron energy // Journal of Physics: Conference Series. – 2023. – V.2642. – P.012002. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/2642/1/012002 (Scopus, процентиль 25%). 4. Zholdybayev T.K., Mukan Zh., Sadykov B.M., Duisebayev B.A., Temirzhanov A.A., Fettsov V.I. Investigation of deuteron energy spectra from (d,xd) reaction on natCu nucleus at a deuteron energy of 14.5 MeV // Acta Physica Polonica B Proceedings Supplement. – 2023. – V.16. – P.2-10. DOI: https://doi.org/10.5506/APhysPolBSupp.16.2-A10 (Scopus, процентиль 7%). 5. Жолдыбаев Т.К., Мукан Ж.Т., Садыков Б.М. и т.д. Исследование эмиссии легких заряженных частиц в реакциях, инициируемых протонами с энергией 30 МэВ на ядре 58Ni // Вестник НЯЦ РК. – 2019. – Вып. 1(77). – С.91-95. DOI: https://doi.org/10.52676/1729-7885-2019-1-91-95 6. Мукан Ж., Жолдыбаев Т.К., Садыков Б.М., Керимкулов Ж.К., Насурлла М., Усабаева Г., Алиева Г., Темiр Ш. Взаимодействия протонов с энергией 7 МэВ с медью // Вестник НЯЦ РК. – 2020. – Вып.2(82). – C.171-175. DOI: https://doi.org/10.52676/1729-7885-2020-2-171-175 7. Zholdybayev T.K., Sadykov B.M., Nassurlla Maulen, Mukan Zh., Duisebayev B.A., Duysenbayeva A.Zh., Zhumadilov I., Baybekova N. Investigation of (p,xp) and (p,xα) reaction on 58Ni nucleus at 30 MeV proton energy // LXIX Международная конференция «ЯДРО-2019» по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра. – Дубна, 2019. – P.124. 8. Насурлла М., Мукан Ж.Т. и т.д. Исследование эмиссии заряженных легких частиц в реакциях, инициируемых протонами с энергией 30 МэВ на ядре 58Ni // Международная научная конференция студентов и молодых ученых «Фараби әлемі». – Алматы. – 2019. – С.67. 9. Жолдыбаев Т.К., Садыков Б.М., Насурлла М., Мукан Ж., Дуйсебаев Б.А., Жумадилов И. Исследование реакции (p,xp) на ядре 58Ni при энергии протонов 30 МэВ // II Международный научный форум «Ядерная наука и технологии». – Алматы . – 2019. – С.42. 10. Жолдыбаев Т.К., Мукан Ж., Керимкулов Ж.К., Насурлла М., Садыков Б.М., Алиева Г.Ж., Усабаева Г. Интегральные сечения реакции (p,xp) из взаимодействия протонов с энергией 22 МэВ с родием и медью // III Международный научный форум «Ядерная наука и технологии». – Алматы. – 2021. – С.63. 11. Мукан Ж., Жолдыбаев Т.К., Садыков Б.М., Дуйсебаев Б. Исследование энергетического спектра дейтронов из реакции (d,xd) на ядре natCu при энергии дейтронов 14,5 МэВ. IV International Scientific Forum “Nuclear science and technologies” dedicated to the 65th anniversary of the Institute of Nuclear Physics. September 26-30. – 2022. – Almaty, Republic of Kazakhstan. Жұмыстың ғылыми және практикалық маңыздылығы Жүргізілген зерттеулердің нәтижелері жоғары ғылыми және практикалық маңыздылыққа ие. natCu ядросында (p,xp), (p,xd), (p,xa), (d,xp) және (d,xd) реакциялары бойынша, сондай-ақ 58Ni ядросында (p,xp) және (p,xa) реакциялары бойынша алынған эксперименттік қималар қазіргі уақытта осы ядролар мен сутегі изотоптары арасындағы өзара әрекеттесу үшін зерттеліп отырған энергия диапазонында эксперименттік деректердің болмауына байланысты ядролық деректердің жаһандық базасын айтарлықтай толықтыра алады. Бұл мәліметтер теориялық модельдерді нақтылау үшін де маңызды, себебі олар теориялық есептеулер мен кеңейтілген энергия диапазонында алынған жаңа эксперименттік нәтижелерді салыстыруға мүмкіндік береді. Осы жұмыс аясында 7, 14.5, 22 және 30 МэВ энергияларында екі еселі дифференциалдық және интегралдық қималар өлшеніп, алғаш рет ұсынылды. Диссертацияның құрылымы мен көлемі Диссертациялық жұмыс кіріспеден, бес бөлімнен, қорытындыдан және 121 атаудан тұратын пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады. Жұмыстың жалпы көлемі 91 бет, оның ішінде 9 кесте және 55 сурет қамтылған.
Зерттеулерді этикалық бағалау жөніндегі комиссияның қорытындысы
Диссертациялық кеңестің шешімі
Диссертация қорғауының бейнежазбасы: https://www.youtube.com/watch?v=YiWt3RVZVl4
