Том 193, № 2 (2023)

Одной из наиболее актуальных проблем современной физики является поиск $P$- и $CP(T)$-неинвариантных электрических дипольных моментов (ЭДМ) атомов, частиц и ядер с чувствительностью вплоть до $10^{-15}$ по отношению к магнитным моментам, разрешённым всеми дискретными симметриями. Согласно Сахарову $CP$-несохранение является одним из трёх ключевых критериев бариогенезиса в общепринятой парадигме космологии Большого взрыва. Все три критерия поддерживаются Стандартной моделью (СМ), но она не в состоянии описать количественно наблюдаемую барионную асимметрию Вселенной, что является сильным аргументом в пользу существования механизмов нарушения $CP$-инвариантности вне минимальной СМ, которые могут приводить к измеримым ЭДМ атомов, частиц и ядер. Поиски ЭДМ по вращению спина в электрических полях ведутся сегодня во многих лабораториях мира. Для заряженных частиц и ядер прямые поиски ЭДМ возможны только в накопительных кольцах (COSY, NICA). После успешных работ коллаборации JEDI на синхротроне COSY на повестке дня — поиск ЭДМ протонов с чувствительностью $d_p \sim 10^{-29} e$ см в электростатическом накопителе cо спином протонов, замороженным при магической энергии. Прологом к такому специализированному накопителю, который может стать частью исследований в ЦЕРН по физике вне программы Большого адронного коллайдера, предлагается проект накопителя-прототипа PTR. После краткого введения в физику $CP$-несохранения и бариогенезиса дано развёрнутое обсуждение численно существенных вкладов как гравитации Земли, так и новых эффектов вращения Земли в динамику спина в сверхчувствительных поисках ЭДМ как заряженных частиц, так и нейтронов. Примечательно, что при предельно достижимой чувствительности к ЭДМ протона эти имитирующие ЭДМ эффекты могут на один-два порядка превысить сигнал ЭДМ протона и стать сопоставимыми с вкладом ЭДМ в экспериментах с ультрахолодными нейтронами. Обсуждаются также роль прецессирующего спина как детектора аксионоподобной тёмной материи и приложения квантовых гравитационных аномалий к гидродинамике плотного вещества и спиновым явлениям в нецентральных ядерных столкновениях.

Представлен краткий обзор результатов спектроскопических исследований взаимодействия пучка низкоэнергетических монокинетических электронов с перестраиваемой энергией с органическими люминесцирующими молекулами. Приведены данные по упругому рассеянию, возбуждению колебательных и электронных переходов, люминесцентным свойствам, образованию положительных и отрицательных ионов ряда молекул. Показано, что процессы прохождения электронов в газовой и тонкоплёночной фазах органических образцов близки по природе. Для всех процессов, кроме возбуждения триплетных переходов и образования отрицательных ионов, преобладает дипольное взаимодействие даже в припороговой области. Результаты проведённых исследований будут полезны для понимания преобразования энергии электронов органическими молекулами в электронике, где непосредственное изучение элементарных процессов сильно затруднено, а также в биологии и плазмохимии.

Рассматриваются результаты исследований процессов разделения стабильных изотопов в плазме. Основное внимание уделено изучению диффузионных методов разделения. Эффективность процессов обогащения анализировалась на основе единого подхода к расчёту разделительных процессов в слабоионизованной плазме. Обсуждаются различные механизмы разделения: центробежный, диффузионное трение, термодиффузия, изотопный катафорез. Проведено сравнение результатов расчёта и экспериментальных данных. Выполнен обзор предложенных плазменных разделительных устройств. Сопоставлены удельные энергетические затраты различных методов. Отмечается, что плазменные методы разделения ввиду относительно больших энергетических затрат могут быть конкурентоспособными в случае элементов, не имеющих летучих соединений при нормальных условиях, когда невозможно использование современных центробежных каскадов.