Elektronsko senčenje v jedrskih reakcijah
Oznaka in naziv projekta
N1-0089 Elektronsko senčenje v jedrskih reakcijah
N1-0089 Electron Screening in Nuclear Reactions
Logotipi ARRS in drugih sofinancerjev
Projektna skupina
Vodja projekta: prof. dr. Matej Lipoglavšek, dr. Aleksandra Cvetinović, Mitja Kelemen, dr. Sabina Markelj, dr. Miha Mihovilovič, dr. Matjaž Vencelj
Vsebinski opis projekta
Opazili smo nov tip jedrske reakcije, pri kateri atomsko jedro odda elektron namesto žarka gama neposredno po reakciji zajetja protona. To smo naredili pri študiju jedrske fuzije med protoni in devteroni, ki običajno proizvede jedro He-3 in žarek gama. Proces lahko opazimo samo pri nizkih energijah žarka, kjer atomski elektroni sodelujejo pri jedrski reakciji s senčenjem naboja jedra. Na tak način elektron poveča presek za jedrsko reakcijo in odpre nov reakcijski kanal. To neobičajno jedrsko reakcijo smo do sedaj opazili samo pri eni energiji žarka in v eni tarči. Evaluacijski panel ERC je projekt zavrnil z obrazložitvijo, da moramo naša opažanja potrditi še pri drugačnih eksperimentalnih pogojih, preden nam bodo lahko odobrili velik projekt. To bo naloga predlaganega prilagojenega projekta, zato smo prepričani, da bomo po zaključku le tega imeli bistveno boljše možnosti pridobiti ERC Advanced Grant. Uporabili bomo z devterijem implantirane titanove tarče namesto grafita kot prej. V titanu bomo poskusili implantirati devterij v globlje plasti, kar nam bo omogočilo doseči nižje energije protonskega žarka z obstoječim pospeševalnikom. Najprej pa bomo morali razumeti elektronsko senčenje v titanu. Vemo namreč, da je v tej tarči elektronsko senčenje odvisno od koncetracije devterija. Spoznati moramo, zakaj je tako, da bomo lahko pravilno pripravili tarče. Projekt bo trajal tri leta. V tem času bo naša skupina sestavljena iz vodje projekta, dveh starejših raziskovalcev, enega podoktorskega sodelavca, enega doktorskega študenta in tehnika, študirala tri jedrske reakcije in razvila nov model elektronskega senčenja. Jedrske reakcije bomo študirali z dvema različnima pospeševalnikoma.
Osnovni podatki sofinanciranja so dostopni na spletni strani. Povezava na SICRIS.
Faze projekta
1. Faza: Namesto ionskega implanterja planiranega v originalnem projektu, smo sami naredili cenejši sistem za implantacijo ionov, ki bazira na ionski puški. Z njo smo implantirali devterijeve ione z energijo 5 keV. Po približno treh dneh nepretrganega obstreljevanja hlajenih titanovih folij smo dosegli koncentracije devterija okrog 60 atomskih procentov glede na titan do globine nekaj mikrometrov. Globinske profile smo izmerili z jedrsko reakcijo med devterijem in He-3. Tako pripravljene devterijeve tarče smo preizkusili v jedrski reakciji med devterijem in F-19.
2. Faza
3. Faza