Spin-Isospin Excitations and Muon Capture by Nuclei

By analyzing the energy-weighted moments of the strength function calculated in RPA and beyond it is shown that the explanation of the effect of missing strength of Gamow-Teller transitions requires that residual interaction produce high-excited $1^{+}$ particle-hole collective states. The example of this interaction is presented. The manifestations of spin-isospin nuclear response in nuclear muon capture are discussed.Comment: 16 pages, 5 figures, 2 tables. The talk at the XVI International School on Nuclear Physics, Neutron Physics and Nuclear Energy, September 19-26, Varna, Bulgari

On the Strength of Spin-Isospin Transitions in A=28 Nuclei

The relations between the strengths of spin-isospin transition operators extracted from direct nuclear reactions, magnetic scattering of electrons and processes of semi-leptonic weak interactions are discussed.Comment: LaTeX, 8 pages, 1Postscript with figur

Microscopic Calculation of Total Ordinary Muon Capture Rates for Medium - Weight and Heavy Nuclei

Total Ordinary Muon Capture (OMC) rates are calculated on the basis of the Quasiparticle Random Phase Approximation for several spherical nuclei from 90^Zr to 208^Pb. It is shown that total OMC rates calculated with the free value of the axial-vector coupling constant g_A agree well with the experimental data for medium-size nuclei and exceed considerably the experimental rates for heavy nuclei. The sensitivity of theoretical OMC rates to the nuclear residual interactions is discussed.Comment: 27 pages and 3 figure

Предварительный анализ возможности применения РЕМИКС-топлива в реакторах ВВЭР-1200 Белорусской АЭС

The transition from conventional uranium to regenerated fuel, which uses reprocessed spent fuel and enriched natural uranium, improves fuel efficiency and reduces the amount of spent nuclear fuel (SNF). Based on the analysis of published materials concerning mainly the fuel cycles of the VVER-1000 reactor, it was concluded that the most suitable in the conditions of the Republic of Belarus is the use of REMIX fuel. To confirm this conclusion in relation to the VVER-1200 reactors of the Belarusian NPP, computational studies were carried out within the framework of the State program “Scienceintensive technologies and equipment” for 2021–2025, subprogram 3 “Scientific support for the effective and safe operation of the Belarusian nuclear power plant and promising directions for the development of nuclear energy”. The characteristics of a 12-month fuel cycle with multiple recycling (reuse of fuel) according to the REMIX technology with 19.75 % enrichment of added uranium and maintaining the design capacity and duration of the campaign have been obtained. The share of SNF that is not returned to the reactor is 12.8 % (for a cycle with uranium fuel – 100 %); the fraction of waste intended for disposal or long-term storage, respectively, decreases by 8 times, and the specific consumption of natural uranium is reduced from 202 g/(MW·day) for uranium fuel to 159 g/(MW·day) for REMIX fuel. The results obtained can be taken into account when developing a fuel use strategy at the Belarusian NPP.Переход от традиционного уранового к регенерированному топливу, в котором используются переработанное отработавшее топливо и обогащенный природный уран, позволяет повысить эффективность топливоиспользования и снизить объемы отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). На основе анализа опубликованных материалов, касающихся в основном топливных циклов реактора ВВЭР-1000, сделан вывод, что наиболее подходящим в условиях Республики Беларусь является использование РЕМИКС-топлива. Для подтверждения этого вывода по отношению к реакторам ВВЭР-1200 Белорусской АЭС в рамках Государственной программы «Наукоемкие технологии и техника» на 2021–2025 годы подпрограммы 3 «Научное обеспечение эффективной и безопасной работы Белорусской атомной электростанции и перспективных направлений развития атомной энергетики» проведены расчетные исследования. Получены характеристики 12-месячного топливного цикла при многократном рецикле (повторном использовании топлива) по РЕМИКС-технологии при обогащении добавляемого урана 19,75 % и сохранении проектной мощности и длительности кампании. Доля ОЯТ, которая не возвращается в реактор, составляет 12,8 % (для цикла с урановым топливом – 100 %); доля отходов, предназначенных для захоронения или долговременного хранения, соответственно уменьшается в 8 раз, а удельный расход природного урана сокращается с 202 г/(МВт·сут) для уранового топлива до 159 г/(МВт·сут) для РЕМИКС-топлива. Полученные результаты можно учесть при разработке стратегии топливоиспользования на Белорусской АЭС