Универсальная объединенная электронная система информации по атомным ядрам и ядерным реакциям

Общие сведения о системе.

Для удобного поиска различной информации по параметрам атомных ядер в ЦДФЭ НИИЯФ МГУ была разработана Универсальная интегрированная электронная система информации по атомным ядрам и ядерным реакциям.

Данная система объединяет информационные фонды и поисковые возможности нескольких международных баз ядерно-физических данных ЦДФЭ НИИЯФ МГУ:

• 'База данных по ядерным реакциям' международной системы EXFOR, содержащая информацию об огромном количестве разнообразных характеристик (выходы, сечения, функции возбуждения реакций, энергетические, угловые, зарядовые, массовые и другие распределения частиц-продуктов реакций, поляризации, анализирующие способности, корреляции и другие) ядерных реакций под действием фотонов, нейтронов, заряженных частиц и тяжелых ионов;
• 'Полная реляционная база ядерно-спектроскопических данных "Relational ENSDF"', включающая в себя всю известную информацию (энергии, спины, четности, времена жизни, мультипольности, коэффициенты ветвления и смешивания, вероятности переходов, значения параметра log ft распадов, абсолютно уникальные данные об изоспинах ядерных состояний, квадрупольных моментах и деформациях ядер и многие другие) об уровнях и переходах между ними для всех (~ 3500) известных в настоящее время атомных ядер из международного массива экспериментальных и оцененных данных по структуре ядер ENSDF;
• база данных 'Публикации по ядерной физике', включающая в себя справочно-библиографическую информацию из экспериментальных и теоретических работ по ядерной физике из международного массива NSR;
• база данных 'Параметры основных состояний атомных ядер', содержащая информацию о разнообразных характеристиках основных состояний атомных ядер (распространенность изотопов в естественной смеси, спин-четность, время жизни (период полураспада, ширина), масса, дефект массы, энергия связи, дипольный и квадрупольный моменты, изоспин, энергия первого изобар-аналогового состояния);
• интерактивный 'Калькулятор порогов и энергий ядерных реакций', позволяющий на основе современных данных о массах ядер рассчитывать энергетические пороги и энергии любых возможных реакций.

Объединенный интерфейс системы обеспечивает широкие и гибкие возможности одновременной работы с указанными БД:

• начиная, с рассмотрения характеристик ядерной реакции (или радиоактивного распада) как процесса преобразования одного ядра в другое (EXFOR), легко получить информацию и о свойствах ядер, как ядра-мишени, так и конечного, участвующих в этой реакции;
• начиная с рассмотрения информации о спектроскопических свойствах конкретных ядер (ENSDF), легко перейти к характеристикам ядерных процессов (реакций и распадов), в которых необходимые данные были получены;
• в любом случае дополнить поиск конкретных числовых данных ссылками (NSR) на соответствующие (и дополнительные) публикации, а кроме того, получить полный список публикаций, в которых содержатся дополнительные сведения об интересующих реакциях и/или ядрах.

Структурно русскоязычная версия Объединенной системы разделена на два раздела: "Ядерные реакции" и "Спектроскопия".

Разделы связаны между собой общим механизмом поиска свойств ядер и библиографической информации. Каждый раздел состоит из нескольких тематически разделенных вкладок. При поиске по разным тематикам (ядерные реакции, спектроскопическая информация и т. д.) учитываются введенные значения полей ("окошек") всех отображаемых вкладок.

При этом, общим принципом работы Универсальной системы в целом и составляющих ее разделов "Ядерные реакции" и "Спектроскопия" является то, что результат поиска будет в точности соответствовать содержанию поискового предписания. Так, например, при указании заряда Z ядра без введения атомной массы А будут выданы затребованные данные для всех ядер; без указания конкретного типа налетающей частицы будут выданы затребованные данные для всех налетающих частиц и т. п. Таким образом, Универсальная объединенная система позволяет проводить гибкий и взаимосвязанный поиск по всем видам ядерно-физических данных.

Интерфейс раздела "Ядерные реакции".

Интерфейс раздела тематически разделен на три вкладки: "Reactions", "Nuclei", "Bibliography", связанные с БД EXFOR, БД NSR, и с БД свойств ядер, соответственно. В каждой вкладке имеется кнопка запуска поиска по БД, связанной с данной вкладкой. При этом учитываются значения параметров, введенные в других частях поисковой формы. Рассмотрим подробнее поля ввода в каждой вкладке.

Вкладка "Reactions".

Данная часть интерфейса поиска обеспечивает пользователю возможность поиска по конкретным параметрам, определяющим исследованную реакцию (по отдельным значениям параметров, по их диапазонам и наборам):

• налетающая частица (выбрать из списка, поддерживается выбор нескольких значений);
• налетающие ионы;
• вылетающая(ие) частица(ы) (выбрать из списка, поддерживается выбор нескольких значений);
• вид реакции (поглощение, рождение пар и т.п.);
• определенная характеристика (выход, сечение, энергетический спектр, угловое распределение и т.п.) реакции;

При этом, с помощью вкладки "Nuclei" можно задать конечное ядро-продукт реакции, а с помощью вкладки "Bibliography" - автора, том, год и номер работы, в которой присутствуют данные искомой реакции. В результате выполнения запроса по кнопке "Search Reactions" пользователю выдается таблица (Рис. 1), в которой представлена краткая характеристика каждой публикации БД EXFOR, удовлетворяющей параметрам запроса.

Столбцы выходной таблицы всегда имеют следующее содержание:

• Subent - номер раздела системы с числовыми данными).
• First Author - инициалы и фамилия первого автора соответствующей публикации, символ "+" указывает на наличие соавторов).
• Referense (+NSR) - специальный (формат EXFOR) код ссылки; гиперссылка ведет к соответствующему разделу (при наличии) международной справочно библиографической БД "Публикации по ядерной физике (база данных NSR)".
• Target Nucleus - указанное в запросе (или восстановленное по другим параметрам запроса) обозначение ядра-мишени.
• Reaction - указанное в запросе (или восстановленное по другим параметрам запроса) обозначение реакции (комбинации налетающей и вылетающих частиц).
• Final Nucleus - указанное в запросе (или восстановленное по другим параметрам запроса) обозначение конечного ядра реакции.
• Quantity - специальный (EXFOR) код, обозначающий физическую величину, описанную численно в соответствующем разделе (Subent) системы, основные разделы для описания которой приведены в запросной форме (Рис. 28, "Quantity: Reaction parameter").
• Field of Measurement - единицы измерения (MEV, ADEG (градусы) и диапазоны (Minimum, Maximum) изменения энергий налетающих частиц и углов вылета продуктов реакций).

Вкладка "Nuclei".

Вкладка используется для ввода значений заряда и массы ядра (группы ядер). При нажатии на кнопку "Search Ground States" пользователю выдаются массовые и энергетические характеристики ядер из известной авторитетной в международном сообществе компиляции "Таблицы Вапстры", дополненные некоторыми оригинальными данными ЦДФЭ:

1. распространенности стабильных изотопов;
2. времена жизни нестабильных изотопов;
3. спины, четности, изоспины основных состояний;
4. атомные массы;

При нажатии на кнопку "Search Ground States" пользователю выдается таблица следующего вида (Рис. 2). В таблице приводятся основные характеристики выбранного ядра (группы ядер).

Вкладка "Bibliography".

Вкладка предоставляет возможность поиска справочно-библиографической информации о большом количестве физических параметров из огромного количества периодических научных журналов, сборников трудов конференций, научных обзоров по 7 основным разделам атомной и ядерной физики. Данная часть формы содержит следующие поля ввода, соответствующие параметрам искомой научной работы:

1. Год (можно задать диапазон значений);
2. Том;
3. Номер;
4. Страница;
5. Автор работы.

Выходная форма данной вкладки представлена на Рис. 3.

Интерфейс раздела "Спектроскопия".

Интерфейс раздела тематически разделен на три вкладки: "Spectroscopy", "Nuclei", "Bibliography", связанные с БД ENSDF, БД NSR, и с БД свойств ядер, соответственно. Содержание и функционирование вкладок "Nuclei" и "Bibliography" полностью аналогично соответствующим вкладкам раздела "Ядерные реакции", поэтому ниже приведено описание только вкладки "Spectroscopy".

Вкладка "Spectroscopy".

Вкладка содержит несколько параметров:

1. Энергетические уровни (позволяет задать параметры для поиска и/или выдачи различных характеристик уровня атомного ядра: энергия; спин и четность; номер набора (спин и четность - порядковый номер уровня); время жизни;угловой момент; спектроскопический фактор; квадрупольный момент; изоспин);
2. Диапазон энергий возбужденных состояний (в кэВ);
3. Фотоядерные данные (позволяет задать параметры для поиска и/или выдачи различных характеристик для g-переходов: энергия; относительная интенсивность; полная интенсивность; мультипольность перехода; коэффициент ветвления; полный коэффициент конверсии);
4. Диапазон энергий g-квантов (в кэВ);
5. Распады (описывает характеристики начального уровня родительского ядра (все параметры, перечисленные в предыдущих разделах для исходного и конечного ядер), а также параметры a-распадов (энергия a-частицы, Hindrance factor, b-распадов (энергия, интенсивность, log ft));

При этом, с помощью вкладки "Nuclei" можно задать заряд и массу исследуемого ядра, а с помощью вкладки "Bibliography" - автора, том, год и номер работы, в которой присутствуют искомые спектроскопические данные.

При нажатии на кнопку "Search Spectroscopy" на основании значений полей ввода в интерфейсе Объединенной системы, будет запущен поиск по БД ENSDF и в качестве результата будет отображена выходная таблица (Рис. 4).

Следует отметить, что в виде подобных таблиц с числом и содержанием столбцов, соответствующими сформированным пользователем выходным формам, будут получаться ответы на любые запросы, организуемых с помощью вкладки "Spectroscopy". При этом первым столбцом выходной таблицы всегда будет являться стобец с названием "ENSDF Source", содержащий 2 раздела - числовой (указан первым) и графический "Level plot", указанный вторым.

Первый раздел (на примере с Рис. 13 - "109.65" для ядра "51-SB-109") содержит всю оцененную (Adopted), то есть проанализированную экспертами самую точную и надежную на момент обновления последней версии массива числовую и библиографическую информацию из исходного масства ENSDF, относящуюся к уровням и переходам между ними в ядре 109Sb. Второй раздел "Level plot" содержит оцененную информацию об уровнях и переходах между ними в ядре (в данном случае - 109Sb) в графическом виде.

Примеры работы с Универсальной системой.

1. Нахождение углового распределения. Пусть требуется найти угловое распределение для ядра 12С. Для этого необходимо зайти в раздел "Ядерные реакции", поставить галочку в поле "Угловое распределение, общее" вкладки "Reactions", указать в полях "Заряд ядра", "Атомная масса" (вкладка "Nuclei") 6 и 12, соответственно, и нажать кнопку "Search Reaction" (Рис. 5).
   
   
   
   Рис. 5
   В новом окне будет выдан результат запроса - список документов БД EXFOR с данными углового распределения по ядру-мишени 12С.
    
2. Поиск энергий возбужденных состояний. Пусть требуется найти возбужденные состояния для ядра 16O. Для этого необходимо зайти в раздел "Спектроскопия", поставить галочку в поле "Энергия возбужденного состояния" вкладки "Spectroscopy", указать в полях "Заряд ядра", "Атомная масса" (вкладка "Nuclei") 8 и 16, соответственно, и нажать кнопку "Search Spectroscopy" (Рис. 6).
   
   
   
   Рис. 6
   В новом окне будет выдан результат запроса - список документов БД ENSDF (ENSDF Source) с энергиями возбужденных состояний ядра 16O. При этом, с помощью кнопки "Level Plot" результат можно просмотреть в графическом виде.
    
3. Получение научных публикаций за 2008 год по реакциям облучения a-частицами ядер 28Si. Для выполнения данной задачи необходимо зайти в раздел "Ядерные реакции", указать в полях "Заряд ядра", "Атомная масса" (вкладка "Nuclei") "Si" и "28", соответственно, поставить значение "2008" в поле "Год", выбрать a-частицу в качестве налетающей частицы на вкладке "Reactions" и нажать кнопку "Search Publications" (Рис. 7).
   
   
   
   Рис. 7
   В новом окне будет выдан результат запроса - список документов БД NSR с краткой библиографической информации по искомым работам.
    
4. Параметры основных состояний изотопов Ni. Для выполнения данной задачи необходимо зайти в раздел "Ядерные реакции", указать в полях "Заряд ядра" (вкладка "Nuclei") значение "Ni", и нажать кнопку "Search Groud States" (Рис. 8).
   
   
   
   Рис. 8
   В новом окне будет выдан результат запроса - список параметров основных состояний искомой группы ядер.
    
5. Фотоядерные реакции. Автор - HUNGER. Если необходимо найти данные фотоядерных реакций с авторством "HUNGER", то необходимо открыть раздел "Ядерные реакции", выбрать на вкладке "Reactions" в качестве вылетающей частицы g-квант, указать в полях "Автор" (вкладка "Bibliography") значение "HUNGER", и нажать кнопку "Search Reactions".
   
   
   
   Рис. 9
   В результате запроса в отдельном окне будет представлен список документов EXFOR, соответствующих данному запросу.



---

[ Online Services | Partners | About | Team | Publications | Contacts | Links | Russian ]

---

If you have any questions, comments, and/or suggestions, please, contact
CDFE Head: Vladimir V. Varlamov
© Programming by Vitaly V. Chesnokov.