«6D060500 - Ядролық физика » мамандығы бойынша философия докторы (PhD) дәрежесін алу үшін Дабылова Салтанат Болатқызы диссертациясын қорғауы
Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінде философия докторы (PhD) дәрежесін алу үшін Дабылова Салтанат Болатқызы «6D060500 – Ядролық физика » мамандығы бойынша «Тегтелген нейтрондық әдіс арқылы жылдам нейтрондардың әсерімен ядролық реакцияларды зерттеу» тақырыбында диссертациясы қорғалады.
Диссертация Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің «Ядролық физика, жаңа материалдар және технологиялар» кафедрасында орындалды.
Қорғау тілі - орыс тілінде
Ресми рецензенттер:
Наурузбаев Досбол Кабдрашиевич
Курмангалиева Венера Оразхановна
Диссертациялық кеңестің уақытша мүшелері:
Имамбеков Онласын
Дьячков Вячеслав Валерьевич
Абишев Медеу Ержанович
Ғылыми кеңесшілері:
Сахиев Саябек Қуанышбекұлы – физика-математика ғылымдарының докторы, «Ядролық физика институты» РМК Бас директоры, ҚазҰАЭА академигі, Алматы қ., Қазақстан Республикасы
Копач Юрий Николаевич – физика-математика ғылымдарының кандидаты, Нейтрондық Физика Лабораториясының директорының ғылыми жұмыс жөніндегі орынбасары, БЯЗИ, Дубна қаласы, Ресей Федерациясы
Қорғау 2024 жылғы 27 қыркүйек, сағат 12:00 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 мәжілісі онлайн форматта өткізіледі деп жоспарлануда.
Сілтемесі: https://clck.ru/3CkM33
Мекен-жайы: Астана қ., Қ. Сәтбаев көшесі, 2, Бас ғимарат, Мәжіліс залы (№302 ауд.).
Аңдатпа (қаз.): Дабылова Салтанат Болатқызының 6D060500 – «Ядролық физика» мамандығы бойынша философия докторы (PhD) дәрежесін алуға ұсынылған «Тегтелген нейтрондық әдіс арқылы жылдам нейтрондардың әсерімен ядролық реакцияларды зерттеу» диссертациялық жұмысының АҢДАТПАСЫ Диссертациялық жұмыс натрий, фосфор, күкірт және хлор ядроларында энергиясы 14.1 МэВ нейтрондардың серпімсіз шашырауы кезіндегі бұрыштық корреляцияларды тәжірибелік және теориялық зерттеуге арналған. Зерттеу тақырыбының өзектілігі. Жылдам нейтрондардың әсерінен болатын ядролық реакциялар практикалық қолдану үшін де, атом ядроларын іргелі зерттеу тұрғысынан да маңызды. Деректер базасында жинақталған нейтрондардың атом ядроларымен әрекеттесу сипаттамалары әртүрлі салаларда қолданылады. Γамма-кванттардың өлшенген спектрлерін жеке элементтердің сипаттамалық спектрлерімен салыстыру әртүрлі үлгілердің элементтік құрамын анықтауға мүмкіндік береді. Бұл геологиялық және инспекциялық қондырғыларда қолданылады. Сонымен қатар, жылдам нейтрондардағы реакторлардың өнімділігін дәл модельдеу үшін нейтрондар туралы егжей-тегжейлі және кең мәліметтер базасы қажет. Бұл тұрғыда натрий (Na), фосфор (P), күкірт (S) және хлор (Cl) сияқты құрылымдық материалдарда, отын элементтерінде және салқындатқыштарда қолданылатын элементтер ерекше қызығушылық тудырады. Мысалы, натрий БЯЗИ НФЛ ИБР-2 импульстік жылдам нейтронды зерттеу реакторында салқындатқыш ретінде пайдаланылады. Фосфор, күкірт және хлор уранмен әртүрлі химиялық қосылыстарды құрайды. Бұдан басқа, бұл элементтердің барлығы геологияда, тау-кен өнеркәсібінде, ауыл шаруашылығында маңызды рөл атқарады. Сондай-ақ, қазіргі уақытта жылдам нейтрондардан туындаған процестерде пайда болатын γ-шығарылым және оның бұрыштық таралуы туралы және осындай реакциялардың табиғаты туралы жеткілікті түрде белгілі емес. Осыны негізге ала отырып, осы зерттеу ядролық физика үшін мынадай себептер бойынша маңызды болып табылады: Біріншіден, жылдам нейтрондардағы реакциялар механизмін зерттей отырып, біз атом ядросының құрылымын жақсы түсінеміз. Ядроның жылдам нейтрондармен соқтығысуы кезінде туындайтын реакциялардың қимасы ядроның ішкі құрылымына байланысты болады. Демек, эксперименттік фактілерді қандай теориялық модельдің белгілі бір изотопты сипаттау үшін ең қолайлы екенін тексеру үшін пайдалануға болады және осының негізінде ядроның қасиеттері туралы қорытынды жасауға болады. Екіншіден, шығарылатын γ-сәулелерінің бұрыштық таралуын өлшеу жылдам реакторларды және басқа да жоғары нейтрондық ағынды құрылғыларды қорғау үшін маңызды деректерді береді. Ядролық реакциялар нәтижесінде бағдарланған күйлерден шығатын γ кванттардың бұрыштық таралуын зерттей отырып, түскен нейтрон мен шығарылатын γ кванттар арасындағы θ бұрышының дифференциалдық қимасының тәуелділігін анықтауға болады. Сонымен қатар, γ-сәулелерінің спинін, жұптылығын және мультипольностьін теориялық тұрғыдан зерттей аламыз. Өйткені, эмиссияланған γ-кванттың бұрыштық таралуы, өз кезегінде, күйлердің спиніне/жұптылығына және ауысулардың мультипольностьіне байланысты. Осылайша, бұл зерттеулер ядролық реакциялардың механизмін зерттеу, бұрыштық таралуларды өлшеу және бар нәтижелерді тексеру, сондай-ақ жаңа нәтижелерді ұсыну тұрғысынан өзекті болып саналады. Бұл диссертацияның мақсаты – жылдам нейтрондардың серпімсіз шашырауынан туындайтын ядролардың қозуы кезінде шығарылатын γ-кванттардың шығымдылығын және бұрыштық таралуын өлшеу. Зерттеу мақсаттары: Осы мақсатқа жету үшін келесі міндеттер белгіленді: 1.Тәжірибені жоспарлау: қондырғының геометриясын құру, сәулеленген үлгілердің ең қолайлы өлшемдерін анықтау, жабдықты құрастыру және баптау. 2.Эксперименттік мәліметтерді талдау әдістерін жасау. Сәулеленген үлгілердегі бөлшектердің өздігінен жұтылуы мен қайта шашырауының әсерін есептеу және түзетулерді қолдану. 3. Na, P, S және Cl атом ядроларында жылдам нейтрондардың шашырауы туралы мәліметтерді зерттеу және тәжірибелер жүргізу. 4.Зерттелетін объектінің реакцияларының теориялық түсіндірмелерін іздеу; алынған нәтижелер мен табылған мәліметтерді салыстырмалы талдау. Зерттеу объектісі. Бұл жұмыстың зерттеу объектісі Na, P, S және Cl ядроларындағы нейтрондық-ядролық реакциялар. Зерттеу пәні. Зерттеу пәні ретінде энергиясы 14.1 МэВ нейтрондармен реакциялар кезінде шығарылатын γ-кванттардың шығымдылығы мен бұрыштық таралуы болды. Зерттеу әдістері. Эксперименттік нәтижелер TANGRA қондырғысының әртүрлі конфигурацияларында фон санын айтарлықтай азайтатын таңбаланған нейтрон әдісін қолдану арқылы алынды. Төмен ажыратымдылықтағы детекторлардың γ-энергетикалық спектрлері арнайы жауап беру функциясы арқылы аппроксимацияланды, ал жоғары таза германий (HPGe) детекторларының спектрлері тегіс Гаусс функциясы көмегімен сипатталды. Жақын маңдағы фотопиктер мен γ-кванттық энергия арасындағы байланыстың бірінші жуықтауы ретінде TalysLib кітапханасын пайдаланып TALYS 1.9 жүйесіндегі есептеулер деректерін пайдаландық. Заттағы бөлшектердің өздігінен жұтылуы және шашырауы туралы тәжірибелік деректерге түзетулер GEANT4 бағдарламалық ортасындағы есептеулер арқылы жасалды, ол үшін арнайы бағдарлама жасалды. Қорғауға ұсынылатын негізгі ережелер: 1. Тәжірибелерде шағын өлшемді нейтрондық генераторды пайдалана отырып, таңбаланған нейтрон әдісін қолдану фон санын айтарлықтай азайтуы мүмкін, бұл өз кезегінде алынған эксперименттік мәліметтердің дәлдігін арттырады. Сонымен қатар, мұндай қондырғыларды белгілі бір эксперименттің талаптарына байланысты геометрияда оңай өзгертуге болады. Алғаш рет кірістірілген α-детекторы бар нейтрондық генератор ядролық реакциялардың қасиеттерін зерттеуде қолданылды, бұл таңбаланған нейтрондық әдісті (ТНӘ) қолдануға мүмкіндік берді. 2. Na, P, S және Cl ядроларындағы қарқынды γ-сызықтардың шығуымен 14 МэВ энергиясы бар нейтрондардың серпімді емес шашырауы бойынша "TANGRA" бірлескен қоғамның эксперименттерінде алынған деректер осы ядролар үшін мәліметтер базасында бар ақпаратты нақтылауға мүмкіндік береді. 3. Энергиясы 14 МэВ нейтрондардың Na, P, S және Cl ядроларымен әрекеттесуі кезінде түзілетін γ-кванттарының бұрыштық таралулары алынды және Лежандр полиномы арқылы бұрыштық таралулардың кеңею параметрлері анықталды. Ғылыми жаңалық. • Таңбаланған нейтрондары бар ықшам нейтрондық генераторларды алғаш рет пайдалану оңай айнымалы геометриясы бар қондырғыларды құру мүмкіндігін және γ-сәулелену мен нейтрондардың шығымы мен бұрыштық корреляциясын жоғары дәлдікпен өлшеу мүмкіндігін көрсетеді. • Алғаш рет энергиясы 14.1 МэВ нейтрондардың P, Cl элементерімен реакциясы кезінде γ-сәулеленудің бұрыштық таралуы өлшенді және бұрыштық анизотропияның параметрлері нақтыланды. • Энергиясы 14.1 МэВ нейтрондардың Na, P, S және Cl ядроларымен әрекеттесуі кезінде түзілетін γ-кванттарының шығымдары нақтыланды. Бұл ядролар үшін интенсивтілігі төмен γ-сызықтар шығымы алғаш рет анықталды. Жұмыстың ғылыми-практикалық құндылығы. Орындалған зерттеу нәтижелері жоғары ғылыми және практикалық құндылыққа ие. Жұмыстың практикалық маңыздылығы шағын өлшемді нейтрондық генератордың таңбаланған нейтрондық әдісін қолдану арқылы энергиясы 14.1 МэВ нейтрондардың серпімсіз шашырау реакциясын зерттеудің тәжірибелік әдістемесін жүзеге асыру. Гамма-кванттар шығымы және бұрыштық таралу бойынша алынған тәжірибелік мәліметтер әртүрлі физикалық объектілер үшін Монте-Карло модельдеулерінің дәлдігін жақсарту үшін пайдаланылуы мүмкін. Алынған тәжірибе нәтижелерін қолданудың тағы бір мүмкіндігі жеңіл элементтерге сезімтал жылдам элементтік талдау болып табылады. Автордың жеке үлесі. Диссертацияда ұсынылған нәтижелерді автор БЯЗИ қызметкерлерімен (Дубна, Ресей Федерациясы) бірге алып, бірлескен жарияланымдарда көрініс тапты. Автор ғылыми топтың толық мүшесі ретінде эксперименттерді құруға және жүргізуге, эксперименттік деректерді өңдеуге және эксперимент нәтижелерін түсіндіруге тікелей қатысты. Жұмыс нәтижелерінің сенімділігі Жүргізілген эксперименттік зерттеулердің дұрыстығы және диссертациялық жұмыста алынған нәтижелердің сенімділігі белгілі және игерілген әдістерді қолдану арқылы дәлелденеді. Эксперименттің жүйелі қателігін және статистикалық қатесін талдау, сонымен қатар басқа эксперименттік мәліметтермен салыстыру нәтижелердің сенімділігін қамтамасыз етеді. Алынған эксперименттік деректер Еуропалық ядролық зерттеулер орталығында әзірленген және белгілі C++ бағдарламалау тілінде жазылған ROOT бағдарламалық пакеті арқылы өңделді. Алынған ғылыми нәтижелер осы саладағы басқа авторлардың жұмыстарымен жақсы сәйкес келеді. Диссертацияның негізгі нәтижелері рецензияланатын халықаралық ғылыми журналдарда жарияланды және нейтрондық физика бойынша жетекші халықаралық конференциялардың материалдарында ұсынылды. Диссертация нәтижелерінің сыннан (апробация) өтуі. Диссертациялық жұмыстың материалдары келесі республикалық және халықаралық конференцияларда ұсынылды және баяндалды: XXV Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2018», МГУ, Москва, Россия, Апрель 9-13, 2018; The XXII International Scientific Conference of Young Scientists and Specialists (AYSS-2018), Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russia, April 23-27, 2018; 53-я Зимняя Школа Петербургского института ядерной физики им. Б. П. Константинова НИЦ Курчатовский Институт, Петербургским институтом ядерной физики им. Б. П. Константинова НИЦ Курчатовский Институт, Институт теоретической и экспериментальной физики им. А. И. Алиханова НИЦ Курчатовский Институт, Санкт-Петербург, Россия, Март 2-7, 2019; LXX International conference "NUCLEUS – 2020: Nuclear physics and elementary particle physics. Nuclear physics technologies“,Saint Petersburg State University, Russia, October 11-17, 2020; 28-th International Seminar оn Interaction of Neutrons with Nuclei (ISINN-28) JINR, Russia, Dubna, May 24-28, 2021; Жарияланымдар Ғылыми диссертация бойынша автор 5 ғылыми жұмыстарды жариялады: оның ішінде 2 мақала JCR базасы бойынша - Q2 және Q3, сондай ақ Web of Science және Scopus базасының деректеріне кіретін импакт факторы ноль емес рецензиялы журналдарда, 3 мақала ҚР ғылыми басылымдарында. Диссертацияның құрылымы мен көлемі. Диссертация кіріспеден, төрт бөлімнен, қорытындыдан және 71 атаудың пайдаланылған көздерінің тізімінен тұрады. Жұмыстың жалпы көлемі 94 беттен тұрады, оның ішінде 16 кесте және 44 сурет. Кіріспеде зерттеу тақырыбының өзектілігі негізделіп, диссертациялық жұмыстың тақырыбы бойынша қолда бар деректерге қысқаша әдеби шолу берілген. Осы жұмыстың шеңберінде жүргізілген ғылыми мәселенің тұжырымы келтіріліп, жұмыстың міндеттері, алынған нәтижелердің жаңалығы, олардың ғылыми және практикалық құндылығы тұжырымдалған. Қорғауға ұсынылған негізгі ережелер, автордың жеке үлесі, апробация және диссертацияның қысқаша мазмұны келтірілген. Бірінші бөлімде нейтрондар мен γ-кванттардың затпен әрекеттесуін зерттеу бойынша негізгі теориялық және эксперименттік жұмыстарға әдебиеттік шолу берілген. Таңбаланған нейтрондар әдісі сипатталған. Сонымен қатар, детекторлардың түрлері және олардың негізгі операциялық мүмкіндіктері мен функциялары сипатталған. Екінші бөлімде «TANGRA» жобасының детекторлық жүйесі және зерттеу объектілері сипатталған. Мәліметтерді жинау әдістемесі көрсетілген. TANGRA жобасының ядролық физикаға қосқан үлесі сипатталған. Диссертацияның үшінші бөлімі эксперименттік әдістемеге арналған. Эксперименттік мәліметтерді талдау тәртібінің егжей-тегжейлері келтірілген. Гамма кванттардың бұрыштық таралулары мен шығымдылығын анықтау процедуралары сипатталған. Төртінші бөлім нәтижелерді талқылауға арналған. Бұл жұмыстың негізгі нәтижелері натрий, фосфор, күкірт және хлор үшін γ-кванттардың шығымдылығы мен бұрыштық таралуы болып табылады. Қорытындылай келе, қорытынды шығарылып, диссертациялық жұмыстың негізгі нәтижелері қалыптастырылды.
Зерттеулерді этикалық бағалау жөніндегі комиссияның қорытындысы
Диссертациялық кеңестің шешімі
Диссертация қорғауының бейнежазбасы: https://youtu.be/DToLG0sDmNk?si=CCp09ZYQxytYjKvO
