SCIENCE BRINGS NATIONS TOGETHER Семинар научного отдела вычислительной физики

Tuesday 13 May 2025, 15:00 → 16:30 Europe/Moscow

MLIT-134/3-310 - Комната семинаров (MLIT)

1 Анализ структуры везикул ФТНС на основе данных малоуглового рассеяния нейтронов, полученных на спектрометре “Yellow Submarine”

Структура однослойных везикул фосфолипидной транспортной наносистемы (ФТНС) анализируется на основе данных малоуглового рассеяния нейтронов (МУРН), полученных на малоугловом спектрометре “Yellow Submarine”. Измерения МУРН были выполнены на полидисперсных популяциях везикул ФТНС в тяжелой воде с различными концентрациями ФТНС и с различной чистотой соевых фосфолипидов в образцах ФТНС. Результаты анализа сравниваются с характеристиками везикулярных систем ФТНС, полученными ранее при анализе других данных малоуглового рассеяния от образцов ФТНС.

Analysis of structure of the PTNS vesicles based on small-angle neutron scattering data obtained at the “Yellow Submarine” spectrometer

Structure of unilamellar vesicles of the phospholipid transport nanosystem (PTNS) is analyzed based on small-angle neutron scattering data (SANS) obtained on the “Yellow Submarine” small angle spectrometer. SANS measurements were performed on polydispersed populations of PTNS vesicles in heavy water with different PTNS concentrations and with different purity of soybean phospholipids in the PTNS samples. Results of the analysis are compared with the characteristics of PTNS vesicular systems obtained earlier in the analysis of other small-angle scattering data from PTNS samples.

Speakers: Elena Zemlyanaya (Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russia), Mikhail Kiselev (JINR), Varvara Chausova (Joint Institute for Nuclear Research), L. Almasy

2 К пониманию усиленного рождения странных частиц в ядро-ядерных взаимодействиях при высоких энергиях

Недавно коллаборация NA61/SHINE опубликовала экспериментальные данные о рождении π ± и K± мезонов в центральных $^{40}Ar$ + $^{45}Sc$ взаимодействиях при разных энергиях. Коллаборация сравнила свои результаты с расчетами по теоретическим Монте-Карло моделям – EPOS 1.99, PHSD 4.1 и SMASH 2.1.4. Оказалось, что ни одна из этих моделей не воспроизводит данные в полном объеме. Все модели существенно недооценивают выходы K+ и K− мезонов на фактор ∼ 2. В настоящей работе предпринята попытка описать выходы K+ и K− мезонов в рамках модели кварк-глюонных струн, реализованной в программе DCM – Dubna Cascade Model. Согласно этой модели, в центральных ядро-ядерных взаимодействиях должны доминировать струны, образованные между "морскими" кварками и антикварками сталкивающихся нуклонов. Для достижения согласия с экспериментальными данными необходимо предположить, что среди "морских" кварков и антикварков доминируют странные кварки и антикварки. Вероятность нахождения пары странный кварк – странный антикварк составляет величину 72 %! Это значение представляется нереалистичным. Оно может быть связано с некорректной реализацией модели кварк-глюонных струн в DCM. Представляет интерес получить соответствующие предсказания современных моделей EPOS и QGSJET.

Towards understanding of enhanced production of strange particles in nucleus-nucleus interactions at high energies

Recently, the NA61/SHINE collaboration published experimental data on the production of π ± and K± mesons in central $^{40}Ar$ + $^{45}Sc$ interactions at various energies. The collaboration compared its results with calculations of the theoretical Monte Carlo models – EPOS 1.99, PHSD 4.1 and SMASH 2.1.4. It turned out that none of these models reproduces the data in full. All models significantly underestimate the yields of K+ and K− mesons by a factor of ∼ 2. In this paper, an attempt is made to describe the yields of K+ and K− mesons within the framework of the quark-gluon string model implemented in the DCM program – Dubna Cascade Model. According to this model, strings formed between the “sea” quarks and antiquarks of colliding nucleons should be dominated in central nucleus-nucleus interactions. To achieve an agreement with the experimental data, it is necessary to assume that strange quarks and antiquarks dominate among the “sea” quarks and antiquarks. The probability of finding a pair of strange quark – strange antiquark is 72 \%! This value seems unrealistic. It may be related to an incorrect implementation of the quark-gluon string model in the DCM. It is of interest to obtain the corresponding predictions of the modern EPOS and QGSJET models

Speakers: Владимир Ужинский (LIT, JINR), Аида Галоян (Veksler and Baldin Laboratory of High Energy Physics), Н. Чалый

3 Моделирование рождения нейтронов и ядерных фрагментов в протон-ядерных и ядро-ядерных взаимодействиях в модели Urqmd 3.4, дополненной моделью кластеризации и мульти-фрагментационной статистической моделью

Много экспериментов в физике высоких энергий используют UrQMD модель на стадии дизайна, для предсказаний экспериментальных данных и также для анализа полученных результатов. Мы использовали новую версию UrQMD 3.4 модели для анализа экспериментальных данных коллаборации NA61/ SHINE. Получено, что модель UrQMD 3.4 воспроизводит данные о рождении π ± , K ± , протонов и антипротонов во взаимодействиях $^{40}Ar$ + $^{45}Sc$ при соответствующем выборе прицельного параметра. Мы также применили модель для исследования спектров нейтронов, рожденных в протон-ядерных взаимодействиях. Модель хорошо воспроизводит энергетические (En > 10 МэВ) спектры нейтронов в p + Al, Fe, Pb при энергии 3 ГэВ в так называемом «каскадном» режиме. Внемассовые нейтроны доминируют при более низких энергиях нейтронов. Внемассовые нуклоны должны образовывать остаточные ядра, при девозбуждении которых должны образовываться испарительные нуклоны и легкие ядра. Для моделирования процесса мы соединили модель UrQMD 3.4 с моделью кластеризации и статистической моделью мультифрагментации (SMM), используя «потенциальный» режим модели UrQMD. Мы достигли хорошего описания энергетических распределений медленных и быстрых нейтронов, образующихся в протон-ядерных и ядро-ядерных взаимодействиях. Модель UrQMD 3.4 +SMM также достаточно хорошо воспроизводит распределения по атомной массе и зарядам ядерных фрагментов в ядро-ядерных взаимодействиях. UrQMD 3.4 +SMM может применяться в экспериментах NICA.

Simulation of neutron and nuclear fragment production in Urqmd 3.4 model supplemented by a clustering model and a multi-fragmentation statistical model

Many experiments in high energy physics use the UrQMD model at the design stage, for predictions of experimental data and also for analysis of the obtained results. We used the new version of the UrQMD 3.4 model to analyze the experimental data of the NA61/SHINE collaboration. We obtained that the UrQMD 3.4 model reproduces the data on π ± , K - , proton and anti-proton production in $^{40}Ar$ + $^{45}Sc$ interactions with the appropriate choice of the impact parameter. We also apply the UrQMD 3.4 model to study the spectra of neutrons produced in proton-nucleus interactions. The model well reproduces energetic (En > 10 MeV) neutron spectra in p + Al, Fe, Pb at the energy 3 GeV in the so-called "cascade" mode. Off-shell mass neutrons are dominate at lower neutron energies. The off-shell nucleons have to form residual nuclei at de-excitation of which evaporated nucleons and light nuclei have to be produced. In order to simulate the process, we have coupled the UrQMD 3.4 model with the clustering model and Statistical Multi-fragmentation model (SMM) using "potential" mode of the UrQMD model. We have reached a good description of energy distributions of slow and fast neutrons produced in proton-nucleus and nucleus-nucleus interactions. UrQMD 3.4 +SMM model also reproduces sufficiently well the atomic mass and charge distributions of nuclear fragments in nucleus-nucleus interactions. UrQMD 3.4 +SMM can be applied at NICA experiments.

Speakers: Аида Галоян (Veksler and Baldin Laboratory of High Energy Physics), Т.К.T. Ле, Аркадий Тараненко (VBLHEP JINR), Владимир Ужинский (LIT, JINR)

4 Вычисление в модифицированном транспортно-статистическом подходе зависимости изотопных распределений , получаемых в реакциях тяжелых ионов при энергиях от 35 до 140 МэВ на нуклон от массы мишени

В реакциях столкновений тяжелых ионов можно получить большое количество разных изотопов. Для предсказания их сечений существуют различные модели. В этом докладе обсуждаются результаты вычислений в модифицированном транспортно-статистическом подходе изотопных распределений вперед летящих фрагментов в реакциях с различными пучками от 18O до 64Ni с энергиями от 35 до 140 МэВ на нуклон на двух мишенях: 181Ta и 9Be. Изучается зависимость от массы ядра мишени (отношение изотопных распределений для двух мишеней). В наших предыдущих работах мы изучали данную характеристику в случае реакции с легким налетающим ионом 18O. Было показано, что гиперболический вид огибающей кривой этих отношений может быть объяснен различным диапазоном прицельных параметров, участвующих в реакциях на тяжелой и легкой мишенях. В этом докладе зависимость отношения выходов от массы мишени изучается как функция массы налетающего иона и его энергии. Данные результаты могут быть полезны для лучшего предсказания изотопных распределений в реакциях фрагментации.

Calculation of target dependence of the isotope distributions in heavy-ion reactions at energies from 35 to 140 MeV per nucleon in the modified transport-statistical model

In heavy-ion reactions a lot of different isotopes are produced. Different models to predict their cross-sections exist. In this report the results of calculations in the modified transport-statistical approach of isotope distributions of forward-moving fragments for reactions with different projectiles from 18O to 64Ni with energies from 35 to 140 MeV per nucleon on two targets : 181Ta and 9Be,- are discussed. The target dependence (the ratios of isotope distributions for two targets) was studied. In our previous papers we studied this characteristic for reactions with light projectile 18O. It was shown that the hyperbolic shape of their envelope can be explained by the different range of impact parameters involved in reactions on heavy and light targets. In this report the dependence of target ratio on the mass number of the projectile and its energy is studied. The results can be important for better prediction of isotope distributions in fragmentation reactions.

Speakers: Татьяна Михайлова (LIT, JINR), Эрдэмчимэг Батчулуун (JINR, FLNR)