ВІДДІЛ ЯДЕРНИХ РЕАКЦІЙ

   Відділ ядерних реакцій створено у 1965 р. як підрозділ Інституту фізики АН УРСР. У 1970 р. відділ увійшов до складу ІЯД АН УРСР. Фундатор відділу – акад. НАН України, проф. Олег Федорович Німець.

   Очолювана ним лабораторія ядерних реакцій переросла в 1960-ті роки в однойменний відділ. Усе життя та наукова діяльність О.Ф. Німця тісно пов’язана з відділом ядерних реакцій, який він очолював з 1965 по 2000 р. З 2000 р. і до останніх днів життя О.Ф. Німець працював на посаді провідного наукового співробітника цього відділу. З 1974 р. протягом 10 років Олег Федорович, обіймаючи посаду директора ІЯД не покидав керівництва відділом.
Велике значення має установлений ним у багаточастинкових реакціях вплив супутніх частинок на параметри двочастинкових резонансів, дослідження поділу атомних ядер, утворених у реакціях із зарядженими частинками, дослідження структури легких ядер та механізмів ядерних процесів при взаємодії важких іонів з легкими ядрами, результати вимірювань на пучках прискорювачів повних перерізів реакцій. Олегом Федоровичем започатковано дослідження магнітних моментів збуджених станів ядер на пучках прискорювачів, що дало можливість підтвердити аномалію орбітального магнетизму нуклонів. О. Ф. Німець був визнаним лідером таких досліджень у Радянському Союзі.
   Під керівництвом О. Ф. Німця на основі відділу були створені відділи, які очолили його вихованці:
    - відділ поляризаційних процесів – д.ф.-м.н. Микола Іванович Заїка;
    - відділ прикладної ядерної фізики – д.ф.-м.н. Володимир Васильович Токаревський;
    - відділ фізики важких іонів – д.ф.-м.н. Адам Тихонович Рудчик;
    - відділ атомно-ядерних процесів – д.ф.-м.н. Олександр Іванович Левон;
    - відділ теорії ядерних реакцій – д.ф.-м.н. Костянтин Олегович Теренецький;
    - відділ фізики високих енергій – д.ф.-м.н. Валерій Михайлович Пугач.

Відділ ядерних реакцій на початку 80-х років минулого століття.

Ю. М. Павленко	О. М. Поворозник

   З 2000 по 2015 рр. відділ очолював д.ф.-м.н. Юрій Миколайович Павленко.
   У 2016 р. після зміни структури ІЯД до відділу ядерних реакцій було включено відділ ядерної електроніки як лабораторію ядерної електроніки та інформаційних технологій і відділи прискорювачів – циклотрон У-120, електростатичний перезарядний прискорювач ЕГП-10К (тандем-генератор), ізохронний циклотрон У-240. Керівництво реорганізованим відділом було покладено на д.ф.-м.н. Ореста Михайловича Поворозника.
    На даний час у відділі працює 4 доктори та 5 кандидатів фізико-математичних наук.

   Основні напрямки досліджень:
- експериментальні дослідження ядерних реакцій на пучках легких заряджених частинок, важких іонів та вторинних радіоактивних ядер при низьких та середніх енергіях;
- визначення механізмів перебігу бінарних та багаточастинкових реакцій за участю малонуклонних ядер;
- дослідження структури слабкозв’язаних ядер та ядер з нейтронним надлишком, властивостей розпаду незв’язаних станів легких ядер у багаточастинкових реакціях;
- дослідження розподілу густини ядерної матерії в реакціях розщеплення легких ядер. Визначення ізотопічних залежностей повних перерізів реакцій.

   Основні наукові досягнення.
   Уперше в кінематично повних експериментах детально досліджено процес розщеплення дейтронів у полі ядер різної маси. Установлено, що диференціальні перерізи розщеплення немонотонно змінюються зі зміною масового числа ядер і максимальні для магічних ядер. Це явище знайшло підтвердження в експериментах, виконаних у зару­біжних лабораторіях, і у світовій науковій літературі отримало назву «ефект Німця» (М.В. Соколов, Б.Г. Стружко).
   Виконано цикл експериментів з вимірювання повних перерізів реакцій та перерізів розвалу дейтронів та ядер 3,4Не при взаємодії їх з ізотопами різних елементів. Визначено зв’язок надлишку нейтронів в ізотопах з дифузністю їхньої поверхні (В.В. Токаревський, Л.І. Слюсаренко).
   Значний обсяг досліджень було спрямовано на вивчення поляризаційних явищ. Було розроблено ряд методик досліджень поляризаційних процесів, наприклад, унікальну мішень поляризованих ядер 3He. Проведено ряд досліджень поляризації пружнорозсіяних дейтронів і (d, p)-реакцій та виявлено можливість розділення векторної та тензорної компонент поляризації (М.І. Заїка, Ю.В. Кібкало, А.В. Мохнач, В.В. Осташко, П.Л. Шмарін, О.М. Ясногородський).
   У кореляційних експериментах досліджено три- та чотиричастинкові канали реакцій d + 2H, d + 3H, a + 3H. Визначено ймовірності різних механізмів їхнього перебігу. Установлено, що домінуючими є квазібінарні процеси, зокрема подвійний спін-фліп та квазівільне розсіювання нуклонів для реакції d + 2H, а також послідовний розпад через резонанси для реакцій d + 3H, a + 3H. За допомогою розробленої методики ідентифікації нейтронів за часом прольоту проведено вимірювання довжини нейтрон-нейтронного розсіяння (Б.Г. Стружко, І.П. Дряпаченко, О.К. Горпинич, В.І. Конфедератенко, О.М. Поворозник).
   Досліджено закономірності процесів розпаду незв’язаних станів ядер легких ядер за умов утворення їх у різних багаточастинкових реакціях. В експериментах з повним визначенням кінематики цих реакцій виявлено вплив кулонівського поля супутніх частинок на розпад короткоживучих станів ядер 5He, 5Li, 7Li*, 8Be* (В.М. Пугач, Ю.М. Павленко, Ю.В. Васильєв).
   Проведені дослідження магнітних моментів збуджених станів ядер методом збуреного в часі кутового розподілу гамма-квантів з реакцій на імпульсному пучку прискорювача дозволили виявити ефект аномалії орбітального магнетизму нуклонів в ядрі порівняно з вільними нуклонами, а також ефект насичення парамагнетизму при пониженні температури та розвинути послідовну теорію магнітних моментів на основі квазічастинково-фононної моделі та виконати розрахунки на її основі (О.І. Левон, О.В. Севастюк, Д.А. Волков).
   У відділі також проводилися науково-прикладні роботи, зокрема, методом ядерних реакцій досліджувався вміст вуглецю та азоту в зерні злаків з метою визначення концентрації білка для селекції високобілкових сортів з найбільшим його вмістом (О.Е. Меленевський, В.О. Тихий).

   У рамках міжнародної колаборації HERA-B за участю співробітників відділу створено першу у світі багатомішенну адронну фабрику на накопичувальному кільці HERA. Виміряно поперечні перерізи процесів утворення «чарівних» та «дивних» мезонів при взаємодії протонів з енергією 920 ГеВ та ядер С, Ti, W (В.М. Пугач, Ю.М. Павленко).

   Список найбільш важливих публікацій відділу.

• О.Ф. Немец, Ю.В. Гофман. Справочник по ядерной физике (К.: Наук. думка,1975) 415 с.
• О.Ф. Немец, А.М. Ясногородский. Поляризационные исследования в ядерной физике (К.: Наук. думка, 1980) 352 с.
• А.И. Левон, О.Ф. Немец. Электромагнитные моменты возбужденных и радиоактивных ядер (К.: Наук. думка, 1989) 504 с.
• I.P. Dryapachenko, V.I. Grantsev, V.A. Kornilov, O.F. Nemets, V.M. Pugatch, B.A. Rudenko, B.G. Struzhko, О.M. Bilaniuk. An approach to neutron-neutron quasifree scattering using a cyclotron Nuclear Instruments and Methods 141(1) (1977) 153.
• O.F. Nemets, V.M. Pugach, M.V. Sokolov, B.G. Struzhko. Study of Mechanisms for 13.6 MeV Deuteron Disintegration by Nuclei. Ukr. J. Phys. 16 (1971) 403.
• V.M. Lebedev, V.G. Neudatchin, B.G. Struzhko. Reactions Involving the Flip of the Deuteron Spin and Isospin and Supermultiplet Potential Model for the Interaction of Extremely Light Clusters. Phys. Atomic Nuclei 65 (2002) 462.
• И.П. Дряпаченко, В.В. Затекин, В.В. Комаров, А.М. Попова. Об уточнении параметров нейтрон-нейтронного взаимодействия. Изв. Акад. наук СССР (серия физическая) 50(5) (1986) 993.
• Yu.N. Pavlenko, V.N. Dobrikov, N.L. Doroshko, O.K. Gorpinich, T.A. Korzina, V.O. Kyva, V.L. Shablov, I.A. Tyras. Decay properties of short lived resonances of light nuclei in many-particle nuclear reactions. Int. J. Mod. Phys. E 19 (2010) 1220.
• A.S.Demyanova, …, L.I. Slusarenko, Yu.N. Pavlenko. Neutron halo in the exotic first excited state of 9Be. JETP Lett. 102 (2015) 413.
• O.O. Beliuskina, V.I. Grantsev, K.K. Kisurin, S.E. Omelchuk, Yu.S. Roznyuk, B.A. Rudenko, V.S. Semenov, L.I. Slusarenko, B.G. Struzhko, V.K. Tartakovsky. Breakup of deuterons on tritons. Phys. Atomic Nuclei 75(12) (2012) 1454.
• O.M. Povoroznyk, O.K. Gorpinich, O.O. Jachmenjov, H.V. Mokhnach, O.A. Ponkratenko, G. Mandaglio, F. Curciarello, V.De Leo, G. Fazio, G. Giardina. Experimental evidence of the 6He level at E* = 18.3 MeV via the 4He + 3H three-body reaction. Phys. Rev. C 85 (2012) 064330.
• A.G. Sitenko, A.D. Polozov, M.V. Evlanov, A.M. Sokolov. Inclusive particle spectra from light-ion fragmentation processes. Nuclear Physics A 442(1) (1985) 122.
• J.P. Fernandez Garcia, M. Zadro, A. Di Pietro, P. Figuera, M. Fisichella, O. Goryunov, M. Lattuada, C. Marchetta, A.M. Moro, A. Musumarra, V. Ostashko, M.G. Pellegriti, V. Scuderi, E. Strano, D. Torresi. Effects of coupling to breakup in the 6,7Li + 64Zn systems at near-barrier energies. Phys. Rev. C 92 (2015) 054602.
• A.I. Levon, D. Bucurescu, C. Costache, T. Faestermann, R. Herten­berger, A. Ionescu, R. Lica, A.G. Magner, C. Mihai, R. Mihai, C.R. Nita, S. Pascu, K.P. Shevchenko, A.A. Shevchuk, A. Turturica, H.-F. Wirth. New data on 0+ states in 158Gd. Phys. Rev. C 100 (2019) 034307.