Nazariy yadro fizikasi laboratoriyasi.
Laboratoriya mudiri f.-m.f.d., prof. Tursunov Ergash Maxkamovich. Laboratoriyada 6 nafar fan doktori, 5 nafar PhD hamda 5 nafar kichik ilmiy xodimlar faoliyat olib borishadi.
Hozirgi kunda laboratoriya xodimlari “Kvant sistemalari strukturasi va ular ishtirokida quyi energiyalarda kechadigan jarayonlarni tadqiq qilish uchun nazariy metodlarni rivojlantirish” mavzusida 2025-2030 yillarga mo‘ljallangan loyiha doirasida ilmiy tadqiqotlar olib bormoqda.
Quyida 2020-2024 yillarda “Bir necha jismli kvant fizikasi masalalarini yechish uchun yuqori samarali variatsion usullarni rivojlantirish” mavzusida bajarilgan davlat dasturi bo‘yicha olingan eng muhim natijalar qisqa ko‘rinishda bayon qilingan.
Dastur maqsadi: Yadrolar strukturasini va quyi energiyalarda kechadigan yadro reaksiyalarini, jumladan og‘ir elementlar sintezi va yengil zaryadlangan zarralar ishtirokida kechadigan astrofizik jarayonlarni kompleks nazariy tadqiq qilish, yulduzlarda va Quyoshda bo‘ladigan jarayonlarni tavsiflash uchun nazariy usullarni rivojlantirish.
Asosiy natija: Mendeleev jadvalining yangi o’ta og’ir 119-nchi ximiyaviy elementini sintezi uchun bashorat.
Qo’shaloq yadroviy tizim modeli bilan hisoblangan kvazi-boʻlinish (tirelik egri chiziq), toʻliq qo’shilish (uzluksiz egri chiziq), tez boʻlinish (nuqta-tireli egri chiziq) va neutronlar bug’latib hosil bo’lgan qoldiq yadro hosil bo’lish ko’ndalang kesimlari: 2n (ingichka nuqta-tireli egri chiziq), 3n (ingichka nuqtali egri chiziq) va 4n (ingichka nuqtali egri chiziq) kanallari uchun tarkibiy yadro qo’zg’alish energiyasiga bog’liqligi keltirilgan. Eksperiment natizhalari esa 2n kanali uchun oq va qora doiralar bilan, 3n kanali uchun uchi yuqoriga va pastga qaragan uchburchaklar bilan, 4n kanali uchun kvadrat va romblar bilan keltirilgan.
Kvazi-bo'linish (tirelik egri chiziq), to'liq sintez (qattiq egri), tez bo'linish (chiziqli egri) va bug'lanish qoldiqlarining 2n (ingichka qisqa chiziqli egri), 3n (ingichka chiziqli nuqtali egri chiziq) hosil bo'lishining nazariy kesmalari. ) va 4n (ingichka nuqtali egri) egri) kanallari 54Cr + 243Am reaktsiyasiga qarab hisoblanadi.
Yangi o‘ta og’ir kimyoviy elementni sintez qilish bo‘yicha tajribalarda optimal reaktsiya va yadroviy to‘qnashuv energiyasini bashorat qilish uchun 115-element (Mc, moscovium) sintezi bo'yicha tajribalarda o‘lchangan ma’lumotlarni tavsiflash uchun hisob-kitoblar o‘tkazildi. G.N. Moscovium elementini sintez qilish uchun Flerov nomidagi Yadro reaksiyalari laboratoriyasida (Dubna) 48Ca+243Am reaksiyasidan foydalanilgan. 48Ca+243Am reaksiyasi uchun qo‘shaloq yadroviy tizim modeli doirasida olingan bugʻlanish qoldiqlarini hosil qilish kesimlari boʻyicha nazariy natijalar rasmda tajribada o’lchangan kesimlar bilan solishtirilgan. Bug'lanish qoldiqlarini hosil qilishning 2n, 3n va 4n kanallari bo‘yicha nazariy va eksperimental natijalar o’rtasida yaxshi mos kelishini ko‘rish mumkin. Ma’lumki, sintez tajribalari zamonaviy ilmiy muassasalarda juda murakkab tadqiqotlardir. Buni to’qnashuvchi yadrolarning qo’shilish kesimini neutron bug’lanishi qoldiqlari kesimi bilan taqqoslashdan ko‘rish mumkin: tarkibiy yadro olish kesimining atigi 10-9 qismi sintezga taaluqlidir. Quyidagi rasmlarda 54Cr + 243Am reaktsiyasi bilan tajribada bug’lanishi qoldiqlarining hosil bo‘lish kesimini va atom raqami 119 bo‘lgan yangi sintezlangan elementga aylanadigan tarkibiy yadro energiyasini bashorat qilish uchun hisoblash natijalari ko‘rsatilgan.
Qo‘shaloq yadroviy tizim modeli doirasida neutron bug’lanishi qoldiqlarining hosil bo‘lish kesimini va 54Cr + 243Am reaktsiyasi bilan tajribada atom raqami 119 bo‘lgan yangi sintezlangan elementga aylanadigan birikma yadrosining energiyasini bashorat qilish uchun olib borilgan hisob-kitoblar natijalari.
Ilmiy natijalar:
Yadrolarning to’liqsiz qo’shilishi jarayonida tepki yadrolarning hosil bo’lishi.
Bug'lanish qoldiqlarining 18O+93Nb reaksiyada toʻliqsiz qo‘shilishida hosil boʻlish kesimining nazariy tavsifi ishlab chiqildi. Tajribalar hind olimlari tomonidan Universitetlararo siklotron markazida o‘tkazildi.
18O+93Nb reaksiyasida α3n kanal va α4n kanallar uchun tepki yadrolarining qo‘zg’alish funksiyasi bo‘yicha eksperimental natijalar tavsifi. 90 MeV dan yuqori energiyadagi tajriba nuqtalari toʻliqsiz qo’shilish mexanizmining hissasi bilan bog’liq.
Toʻliqsiz qo’shilishning 3n-4n kanallarida bug’lanish qoldiqlarining qo‘zg’alish funktsiyasida 65-105 MeV energiya oralig’ida plato kuzatiladi. Ushbu plato to’qnashish energiyasining bir qismi qo‘shaloq yadroviy tizimning aylanish energiyasi shaklida jamlanishi tufayli yuzaga keladi. Shuning uchun, qo‘shaloq yadroviy tizimning kvazi-bo‘linishiga o‘xshash jarayon orqali α-zarracha hosil bo‘lishiga va uning chiqarilishi qo‘shaloq yadroviy tizimning kvazi-bo‘linishi ko‘rinishida ro‘y beradi. Xulosa qilishimiz mumkinki, toʻliqsiz qo‘shilish - bu qo’shaloq tizimning massaviy o’ta asimmetrik mintaqalaridagi kvazi-bo‘linishning hissasidir.
Toʻliqsiz qo‘shilish mexanizmning afzalligi shundaki, bu jarayon natijasida hosil bo‘lgan qoldiq yadroning qo‘zg’alish energiyasi to‘liq qo‘shilish natijasida hosil bo‘lgan tarkibiy yadroning qo‘zg’alish energiyasiga qaraganda sezilarli darajada kam bo’ladi. Buning sababi shundaki, to‘liqsiz qo’shilish yuqori orbital burchak momentiga ega bo‘lgan to‘qnashuvlarga xosdir, bu esa aylanma harakatda energiyaning katta qismi mujassamlashgan bo’ladi. Yuqori energiyada 22Ne+176Lu reaksiyasining α0n kanalida 194Au izotopining kamyob kuzatilishi yorqin misoldir. Bunday sharoitda, odatda, tarkibiy yadroing kuchli qizishi sodir bo‘ladi, bu α-zarrachaning neytronsiz chiqishini kuzatish ehtimoliggini juda kamaytiradi. Biroq, to‘liqsiz qo‘shilish mexanizmi tufayli bu jarayon mumkin bo‘ladi. Model doirasidagi hisob-kitoblar bunday mexanizmni amalga oshirish imkoniyatini isbotladi.
22Ne+176Lu reaksiyasida toʻliqsiz qo‘shilish natijasida hosil boʻlgan qoʻzgʻaluvchan va aylanuvchi 194Au yadrosining qoʻzgʻalish kanali uchun nazariy hisob-kitoblar va eksperimental maʼlumotlarning qiyosiy tahlili.
Taklif etilayotgan usul toʻliqsiz qo‘shilish mexanizmi orqali o‘ta og’ir elementlarning yangi izotoplarini sintez qilishga yordam beradigan reaktsiyalarni o‘rganishga eshik ochadi.
Amaliy ahamiyati. Qoʼshaloq yadro tizimi kontseptsiyasi doirasida biz ishlab chiqqan nazariy usullar yangi taklif qilinayotgan reaktsiya mexanizmlari asosida tajriba natijalarini izohlash imkonini beradi. Taklif etilayotgan yangi mexanizmlar o‘ta ogʼir elementlarning sintezi uchun istiqbolli bo‘lgan bir qator reaktsiyalarni va mos keladigan nur dasta energiyasini bashorat qilish imkonini beradi. Shunday qilib, ushbu tadqiqot kelajakdagi tajribalarni rejalashtirishda foydali boʼlishi mumkin, chunki eksperimental maʼlumotlarni tahlil qilish yadro sintezi va boʼlinish mexanizmini o‘rganayotgan eksperimentchilar tomonidan katta talabga ega.
Yadroviy astrofizik jarayonlarni tadqiq qilish
BBN modelida birlamchi nucleosintez jarayonida (t=0.01-180 sekund) sodir bo’ladigan muhim radiatsion qamrash reaksiyalari.
α +dà6Li+γ sintez jarayonining ikki va uch zarrali potensial modellar bilan hisoblangan hamda eksperimental ma'lumotlar bilan solishtirgan astrofizik S-faktori va reaksiya tezligi.
Astrofizik sintez reaksiyasi α+dà6Li+γ ning tezligi uch zarrali modelda baholandi va 6Li elementining Katta Portlashdan keyin boshlangich tarqalishi baholandi. 6Li/N boshlang‘ich tarqalishi uchun esa uch zarrali ORR modelida LUNA kollaboratsiyasining yangi bahosi 6Li/N=(0.80±0.18)×10-14 bilan juda yaxshi mos keluvchi (0.67±0.01)×10-14 baho olindi. Shuningdek, astrofizik sintez reaksiyalari α +3Ne à7Be+γ, α +3N à7Li+γ ning tezliklari va 7Li elementining Katta Portlashdan keyingi boshlangich tarqalishi ikki jism modelida baholandi. 7Li elementining Katta portlashdan keyingi boshlang‘ich tarqalishi uchun 7Li/H=(4.89±0.13)x10−10 baho olindi, bu LUNA kollaboratsiyasining 7Li/H=(5.0±0.3)x10−10 bahosi bilan juda yaxshi mos keladi.
α+3Не à7Bе+γ, α +3Н à7Li+γ sintez jarayonlarining VM,VD potensial modellari bilan hisoblangan hamda eksperimental ma'lumotlar bilan solishtirgan astrofizik S-faktori.
7Be(p,γ)8B yadroviy sintez astrofizik S faktori va reaksiya tezligi uchun modifikatsiyalangan potensial model doirasida quyi va o‘rta energiyalarda tajriba natijalarini juda yaxshi tavsiflovchi nazariy baholar olindi. Faqatgina S–to‘lqinda p+7Be sochilish uzunligini to‘g‘ri baholovchi modellar astrofizik S faktor uchun tajriba natijalarini to‘g‘ri tavsiflashi ko‘rsatildi.
7Be+p→8B+ γ sintez jarayonining VM,VD potensial modellari bilan hisoblangan hamda eksperimental ma'lumotlar bilan solishtirgan astrofizik S-faktori.
α+3He→7Be+γ sintez jarayonining astrofizik S-faktori uchun tajriba natijalari 1 MeVgacha bo‘lgan energiya oralig‘ida uch jism potensial modeli doirasida yetarlicha yaxshi tavsiflanishi ko‘rsatildi. 7Be yadrosiningг Jπ=3/2- va Jπ=1/2- bog’langan holatlari energiyalarini 7Be=p+d+α klaster modeli doirasida Lagranj mesh bazisida qurilgan gipersferik garmoniklar variatsion usuli yordamida maksimal gipermomentning Kmax=25 qiymatida nazariy yo’l bilan olish mumkinligi ko’rsatildi.
6Li(p,γ)7Be yadroviy qamrov jarayonining potensial model doirasida olingan astrofizik S faktori tajriba natijalari bilan quyi va o‘rta energiyalarda juda yaxshi mos kelishi ko‘rsatildi.
6Li+p→7Be+ γ sintez jarayonining VM potensial modeli bilan hisoblangan hamda eksperimental ma'lumotlar bilan solishtirgan astrofizik S-faktori.
Yengil yadrolar strukturasi
Uch zarrali klaster modeli doirasida 9Be yadrosi Jπ=3/2- asosiy holatining energiyasi Pauli ta’qiqlangan holatlarning tavsifiga o’ta sezgir ekanligi ko’rsatildi. Uch zarrali Pauli proektorining yadro asosiy holati uchun o’ta muhim maxsus kritik holati mavjudligi aniqlandi: agar bu holatni bazisga kiritsak, u holda 9Be yadrosining asosiy holat energiyasi uchun E = -2 MeV qiymatni olamiz, va aksincha, agar uni Pauli printsipi tomonidan ta’qiqlangan holat sifatida bazisdan chiqarib tashlasak, u holda uch zarrali Sistema umuman bog’lanmay qolar ekan. 9Be yadrosi eng quyi holatlari energiya spektri 9Be= α+α+n uch zarra modeli doirasida juda yahshi tavsiflandi, ammo uyg’ongan holat spektrini tavsiflash uchun qo’shimcha uch zarrali potentsiallar kiritish kerakligi ko’rsatildi.
Asosiy holat uchun E1=-1,649 MeV energiyadagi yadrosining moddaning zichlik taqsimot funksiyasi.
λ=500 MeV da E1=0,337 MeV energiya ega bo‘lgan 9Be yadrosining eng past uyg’ongan holati uchun modda zichlik taqsimot funksiyasi.
Og’ir yadrolar strukturasi
Biz og'ir noaksial juft-juft yadrolarning o'zgaruvchan juftlikdagi energetik sathlarini tavsiflash uchun kvadrupol va oktupol deformatsiyalanuvchi noadiabatik kollektiv modelni rivojlantirdik. Birinchi marta kvadrupol va oktupol deformatsiyalanuvchi yadroning kinetik energiyasi egri chiziqli koordinatalarda kvantlash ishlari bajarildi.
Energetik spektr va to'lqin funksiyalari uchun analitik ifodalar olindi. Uyg’ongan holatlarning energiyasi quyidagicha ifodalanadi:
Rivojlantirilgan model doirasida deformatsiyalangan noaksial juft-juft yadrolarning yrast- va birinchi-no-yrast-polosalar o'zgaruvchan juftlikdagi energiya sathlari va ΔI=1 “staggering” effekt ushbu yadrolar uchun qoniqarli tarzda tavsiflandi: 154,160Gd, 154Sm, 156Dy, 228,230,232Th, 230,232,236,238U va 240Pu.
Yadroning asosiy holatdagi shakllari: noksimon shakl 154Sm; geksadekopol deformatsiya 186W; sferik shakl 208Pb; kvadrupol deformatsiya cho'zilgan shakli 190Pt; izomerik shakl 240Pu; assimetrik massa bo’linish nuqtasining shakli 232Th.
154Sm yadrolarning yrast-polosa energetik holatlari va ΔI=1 “staggering”-effekt ko’rinishi.
150Nd va 234U yadrolarning yrast- va birinchi-non-yrast- polosalarining energetik holatlari ko’rinishi.
Ixtiyoriy noaksiallik modeli doirasida noaksiallik parametrini o'zgartirishning butun sohasi uchun tarmoqlanish keltirilgan E2-o'tishlarining ehtimolliklari o'rganildi. Orasida/ichida keltirilgan E2-o'tishlar ehtimolliklarining γ0 parametrga sezgirligi tahlil qilindi.
Noksiallik parametri γ0 ga uyg’ongan holatlar yuqori spinlarida keltirilgan orasida/ichida E2-o'tishlarining ehtimolliklari tarmoqlanishi murakkab ko’rinishi aniqlandi. Polosalar ichidagi E2 o'tishlar, hamda asosiy va β-polosalar o'rtasidagi E2 o'tishning ehtimoliklari ko'rib chiqilayotgan model doirasida yaxshi tavsiflangan. Ammo ko'rib chiqilayotgan model doirasida E2 o'tishlarining boshqa polosalararo E2 o'tishning ehtimoliklarini tavsiflash hali ham murakkabligicha qolmoqda.
Natijalar approbatsiyasi: Mazkur dastur doirasida 2020-2024 yillar davomida 89 maqola chop etildi, ulardan 83 tasi yuqori mavqega ega bo’lgan, SCOPUS va Web of Science ro’yhatiga kiruvchi jurnallarda chop qilindi. Bundan tashqari, 71 ta Halqaro anjumanlar tezislari e’lon qilindi.
Faqatqina 2024 yilda nashr qilingan ilmiy ishlar ro‘yxati:
1. E.M. Tursunov, S.A. Turakulov. Study of the direct 16 O(p,γ)17F astrophysical capture reaction within a potential model approach. //Nuclear Physics A. -2024. –Vol.1051. –id.122931. https://doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2024.122931
2. N. W. Antonio, I. Bray, A. S. Kadyrov. Unified treatment of atomic excitation and ionization. Physical Review A. -2024. –Vol.110. –id.032810. https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.110.032810
3. A. M. Kotian, N.W. Antonio, O. Marchuk, A.S. Kadyrov. State-selective electron capture in Ar16+-H collisions for charge-exchange recombination spectroscopy. //Plasma Physics and Controlled Fusion -2024. –Vol.66. –id.095014. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6587/ad6a86
4. C.T. Plowman, K.H. Spicer, N.W. Antonio, M.S. Schöffler, M. Schulz, I. Bray, A.S. Kadyrov. Doubly differential cross sections for ionization in proton collisions with atomic hydrogen: Energy and angular distribution of emitted electrons. //Physical Review A -2024. –Vol.110. –id.022804. https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.110.022804
5. K.H. Spicer, C.T. Plowman, N.W. Antonio, M.S. Schöffler, M. Schulz, A.S. Kadyrov. Ruling out a saddle-point mechanism of ionization in intermediate-energy ion-atom collisions. //Physical Review A. -2024. –Vol.109. –id.062805. https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.109.062805
6. S.U. Alladustov, C.T. Plowman, M.S. Schöffler, I. Bray, A.S. Kadyrov. Singly differential studies of one-electron processes in collisions. //Physical Review A. -2024. –Vol.109. –id.022805. https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.109.022805
7. N.W. Antonio, C.T. Plowman, I.B. Abdurakhmanov, A.S. Kadyrov. Calculations of the integrated cross sections in dressed carbon-ion collisions with atomic hydrogen. //Physical Review A. -2024. –Vol.109. –id.012817. https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.109.012817
8. A. Nasirov, B. Kayumov. Optimal colliding energy for the synthesis of a superheavy element with Z=119. //Phys. Rev. C. -2024. –Vol.109. –id.024613. https://journals.aps.org/prc/abstract/10.1103/PhysRevC.109.024613
9. A.K. Nasirov, A.R. Yusupov, B.M. Kayumov. Small cross section of the synthesis of darmstadtium in the 48Ca + 232Th reaction. //Phys. Rev. C. -2024. –Vol.110. –id.014618. https://doi.org/10.1103/PhysRevC.110.014618
10. E. Khusanov, A.K. Nasirov, M. Nishonov. Effect of the charge asymmetry and orbital angular momentum in the entrance channel on the hindrance to complete fusion. // Phys.Rev. C. -2024. –Vol.109. –id. 054618. https://journals.aps.org/prc/abstract/10.1103/PhysRevC.109.054618
11. Sh. Kalandarov, R. Tashhodjaev, O. Ganiev. Formation mechanism of decay fragments in spontaneous ternary fission of heavy nuclei. // Physics Letters B. -2024. –Vol.850. –id.138522. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269324000807
12. R. Sariyal, I. Mazumdar, D. Mehta, N. Madhavan, S. Nath, J. Gehlot, Gonika, S.M. Patel, P.B. Chavan, S. Panwar, V. Ranga, A. Parihari, A.K. Nasirov, B.M. Kayumov. Measurements of evaporation residue cross sections and evaporation-residue-gated γ-ray fold distributions for the 32S + 154Sm system. // Phys. Rev. C. -2024. –Vol.110. –id.044610. https://doi.org/10.1103/PhysRevC.110.044610
13. O. Ganiev. Role of an extended d-wave gap on superfluid density and critical current density in cuprate superconductors. // Romanian Journal of Physics. -2024. –Vol.69. –P.604. https://doi.org/10.59277/RomJPhys.2024.69.604
14. M. Thakura, B.R. Beherab, R. Mahajanb, N. Saneeshc, G. Kaurb, M. Kumarc, A. Yadavc, R. Dubeyd, N. Kumare K. Ranib, P. Sugathanc, A. Jhinganc, K.S. Goldac A. Chatterjeec, S. Mandale, A. Saxenaf, S. Kailasf, A. Nasirov. Study of Entrance Channel Effects on Fusion–Fission and Quasi-fission Processes. // Аста Physica Polonica B. Proc. Suppl.-2024. 17. No. 3. –P.3-A25. https://doi.org/10.5506/APhysPolBSupp.17.3-A25
15. O. Ganiev, B. Yavidov, M. Fayzullaeva, and Z. Rakhmonov. Impact of higher harmonics in d-wave gap symmetry on superfluid density in cuprate superconductors. //Journal of Fundamental and Applied Research. -2024. -Vol. 4. Issue 1. –id.20240004. https://www.jfar.uz/
16. A.K Nasirov, B.M Kayumov, O.K Ganiev, E.D Khusanov, A.R Yusupov. Appearance of the hindrance to complete fusion in heavy-ion collisions. International Journal of Modern Physics E. Accepted. https://doi.org/10.1142/S0218301324410258
17. M.S. Nadirbekov, O.A. Bozarov, S.N. Kudiratov. Collective alternating-parity spectrum of the even-even nuclei with effective triaxiality. // Journal of Fundamental and Applied Research. -2024. -Vol.4. –id.20240001. https://inspirehep.net/files/47db7d7119ebeb5a77fe9a139b391129
18. M.S. Nadirbekov, O.A. Bozarov, S.N. Kudiratov. Δ= 1 staggering-effect in even-even nuclei with effective triaxiality. //Journal of Fundamental and Applied Research. -2024. -Vol.4. –id.20240003. https://inspirehep.net/files/1ce395b8210a334c15c855d5a007313b
19. M.S. Nadirbekov, O.A. Bozarov, S.N. Kudiratov. Triaxiality dynamics in quadrupole deformed heavy even-even nuclei. //International journal of modern physics E. -2024. -Vol.33. –id.2450015. https://www.worldscientific.com/doi/10.1142/S0218301324500150
20. Nadirbekov, O.A. Bozarov, S.N. Kudiratov, N. Minkov.Vibration-rotational alternating-parity spectra of even-even nuclei with effective triaxiality. // Physica Scripta -2024. –Vol.99. –id.095309. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1402-4896/ad6f4d
21. Abdulla Rakhimov, Mukhtorali Nishonov, On the anomalous density of a dilute homogeneous Bose gas. // Physics Letters A. -2025. -Vol. 531. –id.130164.