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.
Рис. 1
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:
- распространенности стабильных изотопов;
- времена жизни нестабильных изотопов;
- спины, четности, изоспины основных состояний;
- 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).
Рис. 2
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:
- Год (можно задать диапазон значений);
- Том;
- Номер;
- Страница;
- Автор работы.
Выходная форма данной вкладки представлена на Рис. 3.
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:
- 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);
- Диапазон энергий возбужденных состояний (в кэВ);
- 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);
- Диапазон энергий g-квантов (в кэВ);
- 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).
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.
-
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.
-
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.
- 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.
- 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.
- 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.
|