3.3. Данные, описывающие ядерные реакции

    БД «База данных по ядерным реакциям (EXFOR)» (cdfe.sinp.msu.ru/exfor/) международной системы EXFOR (Exchange FORmat) включает в себя огромное количество данных по ядерным реакциям под действием фотонов, нейтронов, заряженных частиц и тяжелых ионов. В настоящее время эта БД (более 250 тысяч работ, свыше 2 миллионов наборов данных, ~ 500 Мб) содержит такие данные, как выходы, полные и парциальные сечения реакций, энергетические, угловые, зарядовые, массовые распределения частиц-продуктов реакций, поляризации, анализирующие способности, и т.п. БД позволяет по большому числу признаков и их сочетаний подбирать данные для любых реакций (налетающая и вылетающие частицы, конечное ядро), энергий и/или углов, типов пучка, детектора, лаборатории, авторов и т.д. и т.п.; подобранные данные, как правило, представлены в виде графиков и таблиц.
    База данных предназначается для решения информационно‑исследовательских задач как фундаментальных, так и прикладных исследований в области ядерной физики и большого числа смежных областей. Поисковая система базы данных обеспечивает пользователю возможность поиска (по отдельным значениям параметров, по их диапазонам и наборам) по конкретным параметрам, определяющим исследованную реакцию:

• ядро‑мишень;
• налетающая частица;
• тип пучка налетающих частиц;
• вылетающая(ие) частица(ы);
• конечное(ые) ядро(а);
• определенная характеристика (выход, сечение, энергетический спектр, угловое распределение и т.п.) реакции;
• энергии налетающих частиц;
• углы вылета вылетающих частиц;
• метод;
• установка;
• детектор;
• полная библиографическая ссылка;
• фамилии авторов (не только первого);
• институт (лаборатория).

    Единая экранная поисковая форма БД по ядерным реакциям приведена на Рис. 26-28.

Рис. 26-28. Поисковая форма БД по ядерным реакциям

    В результате выполнения запроса пользователю выдается таблица (Рис. 29), в которой представлена краткая характеристика каждой публикации, удовлетворяющей параметрам запроса (в данном случае – сечения всех реакций под действием γ-квантов на ядре-мишени ²⁶Mg).

Рис. 29. Выходная форма запроса относительно данных по сечениям всех известных реакций под действием γ-квантов на ядре 26Mg

    Столбцы выходной таблицы всегда имеют следующее содержание:

1. Subent - номер раздела системы с числовыми данными).
2. First Author - инициалы и фамилия первого автора соответствующей публикации, символ “+” указывает на наличие соавторов).
3. Referense (+NSR) – специальный код ссылки (формат EXFOR); гиперссылка ведет к соответствующему разделу (при наличии) международной справочно-библиографической БД «Публикации по ядерной физике (база данных NSR)».
4. Target Nucleus – указанное в запросе (или восстановленное по другим параметрам запроса) обозначение ядра-мишени.
5. Reaction - указанное в запросе (или восстановленное по другим параметрам запроса) обозначение реакции (комбинации налетающей и вылетающих частиц).
6. Final Nucleus - указанное в запросе (или восстановленное по другим параметрам запроса) обозначение конечного ядра реакции.
7. Quantity – специальный (EXFOR) код, обозначающий физическую величину, описанную численно в соответствующем разделе (Subent) системы, основные разделы для описания которой приведены в запросной форме (Рис. 26-28, “Quantity: Reaction parameter”).
8. Field of Measurement – единицы измерения (MEV, ADEG (градусы) и диапазоны (Minimum, Maximum) изменения энергий налетающих частиц и углов вылета продуктов реакций).

При заходе в различные разделы этой таблицы пользователь получает дополнительную информацию:

• “Subent” - краткое описание заинтересовавшей его работы и графическое представление полученного в ней физического результата (рисунок в формате png, который средствами Web-браузера может быть загружен в компьютер пользователя), позволяющее ему визуально оценить данные (Рис. 30);

  Рис. 30.  Визуальное представление данные по сечению реакции 26Mg(γ,p) из раздела БД с номером L0125003

достаточно подробно описанные с помощью специальных (EXFOR) кодов и дополняющего их свободного текста, основные характеристики выполненного эксперимента (Рис. 31);

Рис. 31. Дополнительные характеристики эксперимента по определению сечения реакции 26Mg((γ,p) из раздела БД с номером L0125003

 фрагмент исходного файла EXFOR (Рис. 32), содержащего числовые данные;

Рис. 32. Фрагмент исходного файла EXFOR с номером L0125003, содержащий числовые данные по сечению реакции 26Mg(γ,p)

• “Referense (+NSR)” - полную библиографическую ссылку (Рис. 33) на оригинальную публикацию, данные из которой были включены в обсуждаемый раздел БД EXFOR;

  Рис. 33. Фрагмент БД «Публикации по ядерной физике (База данных "NSR")», представляющий полную библиографическую ссылку на оригинальную публикацию, содержащую данные по сечению реакции 26Mg(γ,p), включенные в исходный файл БД EXFOR с номером L0125003

• ”Target Nucleus” - информация об указанном ядре из соответствующего раздела БД «Параметры основных состояний ядер» в виде таблицы, пример которой приведен на Рис. 3;
• ”Final Nucleus” - информацию об указанном ядре из соответствующего раздела БД «Полная реляционная база ядерно-спектроскопических данных (Relational ENSDF)» в виде таблицы, пример которой приведен на Рис. 15;
• “Quantity” – расшифровку специальных (EXFOR) кодов, описывающих физические величины, числовые данные для которых представлены.

    Возращаясь к поисковой форме описываемой БД по ядерным реакциям (Рис.26-28), следует отметить, что поисковая система, разработанная в ЦДФЭ, имеет режим так называемой “обратной геометрии – Inverse Geometry” (http://cdfe.sinp.msu.ru/exfinv/index.php), позволяющей в едином запросе получать данные для обеих комбинаций типа “ядро-мишень – налетающая частица” при соответствующем пересчете энергий.

    Этот режим имеет особое значение для поиска информации по реакциям под действием заряженных частиц, для которых очень важна возможность получения в одном запросе информации о реакциях, в которых и ядро-мишень и налетающая частицы меняются местами. Версия поисковой системы ЦДФЭ “Inverse Geometry” и была разработана для обеспечения такой возможности. Она дает возможность в едином запросе получить данные для различных реакций с одной и той же комбинацией налетающей частицы и ядра-мишени, например,

d(³He,⁴He)p (дейтрон налетает на ³He) и ³He(d,⁴He)p (³He налетает на дейтрон)

 (при этом энергия пересчитывается из лабораторной (LAB) системы в систему центра инерции (SCI)

E_SCI = - (M_a + M_b) + [(M_a + M_b)² + 2·E_LAB·M_b]^1/2.

Поисковая форма этого режима системы практически полностью совпадает (отличается лишь цветовым оформлением) с поисковой формой основной системы, представленной на Рис. 26-28, выходная форма полностью аналогична описанной выше и представленной на Рис. 29.