ИСТИНА

В настоящем проекте нами будет рассмотрен ряд задач, относящихся к фундаментальной проблеме взаимодействия сверхмощных фемтосекугдных лазерных импульсов с веществом, напрямую затрагивающим ядерную подсистему. К таковым относятся экспериментальные исследования прямого возбуждения ядерных уровней в горячей плотной плазме, либо ее излучением, а также теоретико-расчетное исследование возможности прямого возбуждения низкоэнергетических ядерных уровней при ионизации атомов сверхинтенсивным излучением. Экспериментальная часть проекта будет реализована с использованием двух экспериментальных комплексов – фемтосекундного лазера ЦКП ОИВТ (3 мДж, 50 фс, 1 кГц) и лазерного комплекса SCAPA Университетов Шотландии. Исследования будут нацелены на возбуждение низкоэнергетических (до 20 кэВ) ядерных уровней из основного стабильного состояния и на возбуждение в плазме с долгоживущего (t=6.85 часов) метастабильного состояния Mo-93 с энергией 2425 кэВ на расположенный на 4.8 кэВ выше ядерный уровень путем внутренней конверсии в плазме. Будет создана непертубативная теория и проведены расчеты возбуждения ядерной подсистемы за счет прямого фотовозбуждения излучением высоких гармоник, неупругого рассеяния электронного пакета на ядре, внутренней конверсии электрона и более сложных процессов.

1. Экспериментальная достоверная оценка эффективности возбуждения изомерных ядерных состояний в горячей плотной плазме или ее излучением. 2. Подтверждение гипотезы о возможности разрядки метастабильного ядерного уровня Mo - 93 через близколежащий уровень путем внутренней электронной конверсии в горячей плотной лазерной плазме. 3. Теория возбуждения изомерных ядерных состояний в результате взаимодействия туннелирующего под действием интенсивного лазерного импульса связанного электрона, атомной оболочки и ядра. Оценка сечений процессов неупругого рассеяния, обратной внутренней конверсии и прямого фотовозбуждения по этому механизму для ряда ядер с энергией изомерного состояния порядка и менее 1 кэВ.

Российский коллектив обладает огромным, 20 летним опытом исследования свойств лазерной плазмы, создаваемой мощными сверхкороткими лазерными импульсами [1-6]. В частности получен ряд приоритетных на мировом уровне результатов по оптимизации лазерно -плазменных рентгеновских источников (в том числе – в сотрудничестве с проф.К.Спором) [7-12], взаимодействию со структурированными средами [13-15], ускорению тяжелых многозарядных ионов [16-20] и др. Нами впервые была обоснована возможность возбуждения низкоэнергетических ядерных состояний в горячей плотной плазму, создаваемой фемтосекундным лазерным импульсом и выполнен уникальный экспериментально -теоретический цикл работ по возбуждению изо мерного состояния Ta-181 и наблюдению его гамма-распада [21-26]. Нами разработан новый метод регистрации задержанных электронов при фемтосекундном лазерно -плазменном взаимодействии и на этой основе проведены оригинальные эксперименты по наблюдению конве рсионного распада изомерного состояния Fe-57 [27, 28]. Именно последний цикл работ послужит фундаментальной основой настоящего проекта. Нами предложен новый способ возбуждения низкоэнергетических состояний за счет рекомбинации туннелирующего под интенсивным лазерным воздействием связанного электрона [29, 30] – процесса, конкурирующего с известным процессом генерации высоких гармоник. Нами получены следующие приоритетные оригинальные теоретико -расчетные результаты