O Oddělení jaderných reakcí
Základní výzkum ve směru nukleární astrofyziky a exotických jader
Program jaderné astrofyziky začal koncem 90. let 20. století, kdy byla zároveň navázána spolupráce s Texas A&M University a INFN LNS Catania. Program je založen na nepřímých technikách a jeho cílem je studium jaderných reakcí s astrofyzikálním významem od hvězdného hoření v cyklu CNO po jaderné reakce v hvězdách AGB a otázky nukleosyntézy při Velkém třesku. Pokusy jsou částečně prováděny na cyklotronu U120M, umístěném v areálu ÚJF AV ČR v Řeži. Využívány jsou dvě existující nepřímé metody: metoda asymptotických koeficientů (ANC) a metoda trojského koně (THM). Tyto metody umožňují odvodit astrofyzikální S-faktor nebo sondovat energetickou závislost astrofyzikálního S-faktoru a určit vlastnosti nízko položených rezonancí v Gamowově oblasti, včetně prahové a podprahové oblastí. V poslední době pokročila spolupráce s francouzskou výzkumnou organizací a infrastrukturou SPIRAL2/Ganil v rámci astrofyzikálních problémů na novou úroveň společné evropské laboratoře: účastníme se výstavby nového zařízení SPIRAL2 pro radioaktivní paprsek, které otevírá nové možnosti ve výzkumu. Činnosti týkající se exotických jader se zaměřují na studium chování jaderné hmoty v extrémních izospinových podmínkách. Fenomény, jako je jaderné halo, rozbíjení kouzelných čísel, náhlý nástup deformace a tvarová koexistence jsou studovány ve spolupráci s fyzikálními skupinami v zahraničních zařízeních Ganil, IFIN-HH Magurele, JINR Dubna a dalších.
Základní a aplikovaný výzkum s generátory rychlých neutronů a aktivace s nabitými částicemi
V ÚJF AV ČR byly vědeckými a technickými pracovníky OJR vybudovány tři generátory rychlých neutronů. Generátory jsou poháněny protonovým paprskem cyklotronu U120M (v rozsazích energie 20-38 MeV). Různé reakce zdroje umožňují vytvářet kontinuální (p+Be, p+D2O) nebo kvazi-monoenergetické (p+Li) neutronové spektrum s tokem až 1011 n/cm2/s a 109 n/ cm2/ s. V rámci mezinárodní spolupráce probíhá několik výzkumných programů: zejména integrální a diferenciální srovnávací testy pro validaci datové knihovny neutronových průřezů pro budoucí technologii ITER a IFMIF a testy tvrdosti neutronu na čtecí elektronice pro kalorimetr ATLAS/CERN (MPI Mnichov).
Reakce vyvolané protony a deuterony jsou velmi zajímavé pro hodnocení indukované radioaktivity urychlovačů. Průřezy reakcí indukovaných deuterony (11-20 MeV) a protony (11-37 MeV) jsou měřeny technikou složené fólie. Na tomto poli probíhá několik mezinárodních spoluprací, účastníme se mj. spolupráce v rámci projektu NFS (Neutrons for Science) na již zmíněném zařízení SPIRAL2 výstavbou automatizovaného systému pro ozařování a měření průřezu protonů a deuteronů – jeden z prvních experimentů byl zahájen v roce 2017.