Angular distribution of radiation by relativistic electrons in a thin crystal

The results of theoretical investigation of angular distributions of radiation from a relativistic electron passing through a thin crystal at a small angle to the crystal axis are presented. The electron trajectories in crystal were simulated using the binary collision model which takes into account both coherent and incoherent effects at scattering. The angular distribution of radiation was calculated as a sum of radiation from each electron. It is shown that there are nontrivial angular distributions of the emitted photons, which is connected to the superposition of the coherent scattering of electrons by atomic rows (doughnut scattering effect) and the suppression of the radiation due to the multiple scattering effect (similar to the Landau-Pomeranchuk-Migdal effect in an amorphous matter). The orientation dependence of angular distribution of radiation is also analyzed

Theoretical and experimental investigations of the Landau-Pomeranchuk-Migdal effect in amorphous and crystalline matter

The brief review of theoretical investigations carried out in NSC KIPT on the problem of multiple scattering effect on radiation of high energy particles in matter is presented. The comparison of results of the theory with experimental data obtained recently on accelerators of SLAC and CERN at the study of the Landau-Pomeranchuk-Migdal effect in amorphous and crystalline matter is carried out.Дано стислий огляд теоретичних досліджень з проблеми впливу багатократного розсіяння на випроміню­вання частинок високих енергій у речовині, які виконувалися в ННЦ ХФТІ. Проведено порівняння результатів теорії з експериментальними даними, отриманими нещодавно на прискорювачах SLAC і CERN при дослідженні ефекту Ландау-Померанчука-Мигдала в аморфних і кристалічних середовищах.Дан краткий обзор теоретических исследований по проблеме влияния многократного рассеяния на излучение частиц высоких энергий в веществе, выполненных в ННЦ ХФТИ. Проведено сравнение результатов теории с экспериментальными данными, полученными недавно на ускорителях SLAC и CERN при исследовании эффекта Ландау-Померанчука-Мигдала в аморфных и кристаллических средах

Fusion with fission power amplification

A scheme of a sub-critical system driven by fusion neutrons from a stellarator-mirror device is considered. In addition, a power production scheme which uses fusion power amplification by depleted uranium mantle is discussed.Розглянуто схему підкритичної збірки, яка керується термоядерними нейтронами, що народжені в плазмі пастки на основі комбінації стеларатора та пробкотрона. Окрім того, обговорюється схема підсилення термоядерної потужності за допомогою бланкету із збіднілого урану.Рассмотрена схема подкритической сборки, управляемая термоядерными нейтронами, рожденными в плазме ловушки на основе комбинации стелларатора и пробкотрона. Кроме того, обсуждается схема усиления термоядерной мощности с помощью бланкета из обедненного урана

Study of self-organizing regime of nuclear burning wave in fast reactor

An approach for description of the space-time evolution of self-organizing nuclear burning wave regime in a critical fast neutron reactor has been developed in the effective multigroup approximation. It is based on solving the non-stationary neutron diffusion equation together with the fuel burn-up equations and the equations of nuclear kinetics for delayed neutron precursor nuclei. The calculations have been carried out in the plane one-dimensional model for a two-zone homogeneous reactor with the metal U-Pu fuel, the Na coolant and constructional material Fe. The temperature effects and heat sink were not considered.В ефективному багатогруповому наближенні розвинуто підхід для опису просторово-часової еволюції хвильового режиму ядерного горіння, що самоорганізується у критичному реакторі на швидких нейтронах. Він заснований на розв’язанні нестаціонарного дифузійного рівняння переносу нейтронів разом з рівняннями вигоряння палива і кінетики попередників запізнілих нейтронів. Розрахунки проводилися у плоскій одновимірній моделі двохзонного гомогенного реактора з металевим U-Pu паливом, Na-теплоносієм та конструктційним матеріалом Fe. Температурні ефекти і відвід тепла не розглядались. Доведено, що за певних умов у реакторі можна створити хвильовий режим ядерного горіння, у якому реактор без керування протягом тривалого часу може підтримуватися у стані, близькому до критичного.В эффективном многогрупповом приближении развит подход для описания пространственно-временной эволюции самоорганизующегося волнового режима ядерного горения в критическом реакторе на быстрых нейтронах. Он основан на решении нестационарного диффузионного уравнения переноса нейтронов сов- местно с уравнениями выгорания топлива и кинетики предшественников запаздывающих нейтронов. Расче- ты проводились в плоской одномерной модели двухзонного гомогенного реактора с металлическим U-Pu топливом, Na-теплоносителем и конструкционным материалом Fe. Температурные эффекты и отвод тепла не рассматривались. Показано, что при определенных условиях в реакторе можно создать волновой режим ядерного горения, в котором реактор без управления в течение длительного времени может поддерживаться в состоянии, близком к критическому

Optimization of ignition zone of advanced fast reactor, working in nuclear burning wave mode

This article deals with the problem of optimizing composition and structure of the ignition zone of the fast reactor operating in the self-sustaining mode of nuclear burning wave with the purpose of its smooth start-up and reducing fissile material amount in initial assembly. The cylindrical homogeneous reactor with the ignition zone placed in the center or near the cylinder end is considered. The analysis has been performed basing on solving the non-stationary neutron diffusion equation together with the fuel burn-up equations and the equations of nuclear kinetics for precursor nuclei of delayed neutrons, with using the radial buckling approximation. An optimized structure of the ignition zone has been proposed, which ensures a smooth transition of the reactor to the self-sustaining nuclear burning wave mode, avoiding an excessive energy release, which is observed when using a simplified scheme of ignition zone. Comparison of the startup variants with the ignition zone at the cylinder end and at its center shows the benefits of the second one.Вивчається питання оптимізації складу та структури зони запалу швидкогоого реактора, працюючого в режимі самопідтримки хвилі ядерного горіння, з метою його плавного запуску та економії материалів, які діляться на цоому етапі. Розглядався гомогенний реактор ціліндричної форми з центральним або торцевим розміщенням зони запалу. Аналіз проводився на основі числового рішения нестаціонарного рівняння диффузії нейтронів разом з рівняннями вигорання і рівняннями кінетики ядер попередників запізнюющихся нейтронів. Задача рішалася з використанням наближення геометричного фактора ("баклінга"). Запропонована оптимізована структура зони запалу, яка забезпечує плавний вихід ректора на стаціонарний режим хвилі ядерного горіння, яка самопідтримується, уникаючи значного росту енерговиділення, яке спостерігається при використанні спрощеної схеми зони запалу. Проведено порівняння кількості материалу, якой ділеться, необхідного для запуску реактора, при двох варіантах розположення зони запалу: торцевої та центральної.Изучается вопрос оптимизации состава и структуры зоны запала быстрого реактора, работающего в самоподдерживающемся режиме волны ядерного горения, с целью его плавного запуска и экономии делящихся материалов на этом этапе. Рассматривался гомогенный реактор цилиндрической формы с центральным либо торцевым расположением зоной запала. Анализ проводился на основе численного решения нестационарного уравнения диффузии нейтронов вместе с уравнениями выгорания и уравнениями кинетики ядер предшественников запаздывающих нейтронов. Задача решалась с использованием приближения геометрического фактора ("баклинга"). Предложена оптимизированная структура зоны запала, обеспечивающая плавный выход реактора на стационарный самоподдерживающийся режим волны ядерного горения, избегая значительного роста энерговыделения, который наблюдается при использовании упрощенной схемы зоны запала. Проведено сравнение количества делящегося материала, необходимого для запуска реактора, при двух вариантах расположения зоны запала: торцевой и центральной

Quantum Interference in Superconducting Wire Networks and Josephson Junction Arrays: Analytical Approach based on Multiple-Loop Aharonov-Bohm Feynman Path-Integrals

We investigate analytically and numerically the mean-field superconducting-normal phase boundaries of two-dimensional superconducting wire networks and Josephson junction arrays immersed in a transverse magnetic field. The geometries we consider include square, honeycomb, triangular, and kagome' lattices. Our approach is based on an analytical study of multiple-loop Aharonov-Bohm effects: the quantum interference between different electron closed paths where each one of them encloses a net magnetic flux. Specifically, we compute exactly the sums of magnetic phase factors, i.e., the lattice path integrals, on all closed lattice paths of different lengths. A very large number, e.g., up to $10^{81}$ for the square lattice, exact lattice path integrals are obtained. Analytic results of these lattice path integrals then enable us to obtain the resistive transition temperature as a continuous function of the field. In particular, we can analyze measurable effects on the superconducting transition temperature, $T_c(B)$, as a function of the magnetic filed $B$, originating from electron trajectories over loops of various lengths. In addition to systematically deriving previously observed features, and understanding the physical origin of the dips in $T_c(B)$ as a result of multiple-loop quantum interference effects, we also find novel results. In particular, we explicitly derive the self-similarity in the phase diagram of square networks. Our approach allows us to analyze the complex structure present in the phase boundaries from the viewpoint of quantum interference effects due to the electron motion on the underlying lattices.Comment: 18 PRB-type pages, plus 8 large figure

Searches for lepton-flavour-violating decays of the Higgs boson in s=13\sqrt{s}=13 TeV pp\mathit{pp} collisions with the ATLAS detector

This Letter presents direct searches for lepton flavour violation in Higgs boson decays, H → eτ and H → μτ , performed with the ATLAS detector at the LHC. The searches are based on a data sample of proton–proton collisions at a centre-of-mass energy √s = 13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 36.1 fb−1. No significant excess is observed above the expected background from Standard Model processes. The observed (median expected) 95% confidence-level upper limits on the leptonflavour-violating branching ratios are 0.47% (0.34+0.13−0.10%) and 0.28% (0.37+0.14−0.10%) for H → eτ and H → μτ , respectively.publishedVersio

Search for flavour-changing neutral currents in processes with one top quark and a photon using 81 fb⁻¹ of pp collisions at \sqrts = 13 TeV with the ATLAS experiment

A search for flavour-changing neutral current (FCNC) events via the coupling of a top quark, a photon, and an up or charm quark is presented using 81 fb−1 of proton–proton collision data taken at a centre-of-mass energy of 13 TeV with the ATLAS detector at the LHC. Events with a photon, an electron or muon, a b-tagged jet, and missing transverse momentum are selected. A neural network based on kinematic variables differentiates between events from signal and background processes. The data are consistent with the background-only hypothesis, and limits are set on the strength of the tqγ coupling in an effective field theory. These are also interpreted as 95% CL upper limits on the cross section for FCNC tγ production via a left-handed (right-handed) tuγ coupling of 36 fb (78 fb) and on the branching ratio for t→γu of 2.8×10−5 (6.1×10−5). In addition, they are interpreted as 95% CL upper limits on the cross section for FCNC tγ production via a left-handed (right-handed) tcγ coupling of 40 fb (33 fb) and on the branching ratio for t→γc of 22×10−5 (18×10−5). © 2019 The Author(s