Исследование свойств основных и возбужденных состояний ядер лантана С А = 132, 133, 134 и эрбия С А = 164 Холматов Акмалжон Хабибиллаевич

Содержание к диссертации

Стр.

TffiTi^tflMN! 4

ГІАМ I. АППАРАТУРА И МЕТОДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ЭКСПЕРИМЕНТА

1. Бета-спектрографы с постоянный однородным магнитным полем 10

2. Условия проведения экспериментов и измерения плотности почернения II

І.2.І. Приготовление радиоактивных источников для

бета-спектрографа II

1*2.2. Ядерные фотоэмульсии типа Р-50. Хранение,

экспонирование и проявление 13

3. Фотометрирование изображений линий конверсионных электронов (ЕЭ) 14

4. Погрешности определения плотности почернения фотоэмульсии 15

5. Определение энергии ЕЭ ' 22

6. Метод определения относительных интенсивнос-тей линий электронов внутренней конверсии

(ЭВК) 24

1.4.1. Анализ точности определения интенсивностей

линий ЗЕК ................._....,,,,_,,..., 24

2. Исследование зависимости плотности почернения от числа электронов 32

3. Влияние геометрии бета-спектрографа на интенсивности линий ЕЭ 41

4. Спектральная чувствительность фотоэмульсии 42

1.5. Авторадиографический метод усиления изобра
жений линий ЕЭ на фотопластинках 52

I.5.I. Экспериментальная часть 55

1*5.2. Результаты и обсуждение 57

Стр.

ГЛАВА П. ЖСЖНЖНТАЛЬШЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СЮЙСТВ ВОЗБУЖДЕННЫХ СОСТОЯНИЙ ЯДЕР ЛАНТАНА С А = 132 И 134

2.1. Изучение распада ^I32Ce -*^I32La . 62

1. Литературный обзор 62

2. Экспериментальные исследования спектров

/«чвучей и ЭВК. 63

тор ТЯ?

2.1.3. Схема распада Се —* La и обсуждение
результатов 78

2.2. Изучение распада ^I34Ce —»^I34La 80

3. Литературный обзор 80

4. Экспериментальные исследования спектров

ЭВК 82

2.2.3. Схема распада ¹³⁴Се —> La и обсуждение
результатов 88

ГЛАВА Ш. ЖСШгаМШТАЛНВЫВ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСПАДА ¹³³Се

5. Литературный обзор 92

6. Экспериментальные исследования спектров электронов внутренней, конверсии ¹³³Се 93

7. Распад 5-часового ¹³³Се 96

8. Распад 97-минутного ¹³³Се 103

3. Вероятности электромагнитных переходов 106

4. Схема распада ¹³³Се — ^I33La 106

3.5. Бета-силовая функция распада Се 119

ГЛАВА ІУ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЫИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСПАДА ^I64Tm . 0+-С0СТ0ЯНШ В ЯДРЕ ¹⁶⁴Ег-

1. Литературный обзор 123

2. Экспериментальные исследования спектров ЭЖ, /-лучей и /—/-совпадений ¹⁶⁴Ь» .. 125

3. Схема распада ¹⁶⁴Тж —*¹⁶⁴Ег и обсуждение результатов 142

ЗАКЛЮЧЕНИЕ .. 149

ЛИТЕРАТУРА ... 154

Введение к работе

Важная задача физики атомного ядра - создание теории ядра, которая, исходя из общих законов взаимодействия нуклонов в ядре, может объяснить и предсказать физические свойства атомных ядер. Эта задача очень трудна, так как, во-первых, силы взаимодействия между нуклонами в ядре очень сложны и недостаточно изучены и, во-вторых, атомные ядра, кроме самых легких, представляют собой системы большого числа сильно взаимодействующих частиц ' ' В связи с этим развитие теории атомного ядра происходит на основе различных модельных представлений. На основе тех или иных упрощающих предположений о ядерных силах осуществляются попытки объяснить экспериментальные данные, предсказать свойства атомных ядер. Определенный успех в понимании структура основных и возбужденных состояний ядер достигнут в последнее время на основе оболочечной модели, модели деформированных ядер, обобщенной модели, сверхтекучей модели, модели взаимодействующих бозонов и др. Известно, что с точки зрения этих моделей ядра делятся на сферические, деформированные и переходные ' '

Настоящая работа посвящена экспериментальному исследованию основных и возбужденных состояний ядер лантана с А = 132, 133 и 134 из распада соответствующих изотопов церия и исследованию возбужденных состояний ¹⁶⁴г при распаде ^I64Tm.

Актуальность темы исследования. Экспериментальное и теоретическое исследование свойств основных и возбужденных состояний ядер является одной из важнейших задач ядерной физики. Получение новых экспериментальных данных и последующее сопоставление их с результатами модельных расчетов ведет в свою очередь не толь- ко к уточнению существующих модельных представлении, а является шагом к достижению завершенной теории атомного ядра.

Изотопы лантана с А = 132, 133 и 134 расположены в переходной области ядер* Изучение структуры их основных и возбужденных состояний позволяет получить сведения, необходимые для понимания свойств ядер при переходе от сферических нуклидов к нуклидам деформированным.

При исследовании свойств распада Тт ( Э"М" = ¹⁺¹ ) имеются благоприятные возможности для обнаружения новых ЕО-перехо-дов, экспериментальное изучение которых может служить эффективным средством исследования природы возбужденных 0*-состояний в ядре fcr

Ценная информация о свойствах нейтронодефицитных изотопов редкоземельных элементов получается в исследованиях радиоактивного распада ядер, образующихся при облучении мишеней протонами с энергией 660 МэБ на синхроциклотроне ЛЯП ОИЯИ. Важной частью этих исследований является изучение процесса внутренней конверсии /-^лучей с помощью комплекса бета-спектрографов с постоянным однородным магнитным полем» Следует отметить, что значительная часть сведений об атомных ядрах, которые дали возможность построить схемы ядерных уровней, была получена в результате исследования спектров электронов внутренней конверсии (ЗЕК).

Цель работы. Выполнение методических исследований по измерению бета-спектрограмм и их обработке для получения при помощи бета-спектрографов надежных и достоверных данных об энергии и интенсивностях ЭВК при распаде радионуклидов.

Проведение исследований с целью нахождения рабочих условий для авторадиографического метода усиления изображений слабых ЗЖ на фотопластинках с помощью радиоактивной серн-35*

Экспериментально исследовать распад изотопов ^132-134Се и на основе выполненных методических разработок для получения максимально возможного объема информации о структуре состояний дочерних ядер ¹³²*"¹³⁴Ьа и ^І64Єг. Анализ особенностей схем распада указанных ядер и свойств их возбужденных состояний.

Научная новизна. Расширен в два раза диапазон используемых плотностей почернения (Д); экспериментально найдено значение параметра С = 6,2(2), определякщего нелинейность зависимости Д от числа электронов (экспозиции); построена спектральная чувствительность фотоэмульсии типа F-50 с использованием новых реперних линий ЭВК (от 3 до П00 кэВ, для электронов < 35 кэВ такая зависимость получена впервые); получена простая эмпирическая формула Е_е ^ 13,62* о/⁰»⁶³, связывающая значение энергии электронов (Е_е в кэВ) при максимуме спектральной чувствительности фотоэмульсии от толщины ( с/ в мкм) эмульсионного слоя; проанализированы источники ошибок, возникащих при определении относительных интенсивностей ЭЖ на бета-спектрографе.

Усовершенствован метод усиления изображений линий конверсионных электронов (ЕЭ) на фотопластинках с целью выявления и получения количественной информации о слабых по интенсивности ЭЖ /-переходов.

132—134.

В спектрах изученных нуклидов ^Q*~^xo*Ce идентифицировано 52 новых /-переходов; впервые определены мультипольности для 90 /-переходов, причем для 13 /-переходов по L -структуре определены & -коэффициенты смешивания мультипольностей; схема уровней ¹³²//а дополнена двумя возбужденными состояниями; определены и уточнены квантовые характеристики более 20 уровней ^13г"¹³⁴/,«; в нечетнотяечетных ядрах

132Д34_Ьа идентифицировано 17 состоя-ний с 3 = l⁺; проведен анализ вероятностей радиационных пере- ходов, разряжающих низколежащие возбужденные состояния La ; построена бета-силовая функция распада ^хооСе.

Проведены прецизионные исследования спектров ЭЕК, /«^лучей и /—/—совпадений при распаде Идентифипдровано 50 новых /-переходов. Впервые определены мультипольности 50 /ніереходов. Наблюдено 6 новых ЕО-переходов и 15 переходов с мультипольностью Ж+Е2тВ0; впервые наблюдены ЕО-переходы между возбужденными состояниями 0⁺ в ядре ¹⁶⁴Ег ; предложена схема распада ^I64Tm —» ^Вг (37 возбужденных состояний, из них 4 новых) и определены квантовые характеристики уровней» Однозначно идентифицированы четыре 0⁺-возбужденных состояния Ег, предположено существование еще трех возбужденных 0⁺-уровней. Наблюдены уровни враща- тельных полос для всех возбужденных 0 -состояний. По рассчитанным параметрам Расмуссена I = В(Е0)/В(Е2) проведен анализ структур 0⁺-состояний ¹⁶⁴Ег и показано, что эти состояния имеют различную природу.

На защиту выносятся следувдие положения и результаты;

I* Результаты методических исследований по расширению диапазона плотностей почернений и по улучшению точности определения относительных интенсивностей линий КЭ на У⁵ -спектрографе.

Результаты исследований по определению рабочих условий для авторадиогра$ического метода усиления изображений слабых линий КЭ.

Экспериментальные данные об энергиях и интенсивностях гамма-квантов и ЭЕК, мультипольностях /-переходов при распаде І32-І34_{Се ж} I64_{Tm #}

4. Схемы распада "3-134^ _и 164j_{m л} т&ыщ ₀ квантовых характеристиках возбужденных состояний ^I33~^I34La и ¹⁶⁴Ег.

5. Результаты анализа и интерпретации свойств возбужденных состояний ядер ^I32~^I34La и ^I64Er.

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения.

В первой главе описываются установки, использованные в экспериментальных исследованиях, результаты методических исследований по обработке экспериментальных данных*

Во второй главе приведены экспериментальные результаты исследований нечетно-нечетных ядер ⁱ³²»^I34La.

В третьей главе приведены экспериментальные результаты ис-следований нечетного ядра La .

В четвертой главе приведены экспериментальные результаты исследований няню» деф^шрованного адра ^І64Єг.

В заключительной части сведены основные результаты, полученные в настоящей работе.

Похожие диссертации на Исследование свойств основных и возбужденных состояний ядер лантана С А = 132, 133, 134 и эрбия С А = 164

Исследование свойств возбужденных состояний нечетно-нечетных ядер 108 Ag И 110 AgСушков, Петр Алексеевич

Квазиупругое взаимодействие нейтрино с ядрами и измерение параметров нейтринных осцилляцийБуткевич, Анатолий Викторович

Экспериментальное исследование свойств деления и квазиделения Hs (Z=108) при энергиях вблизи кулоновского барьераИткис Юлия Михайловна

Исследование свойств пропорциональных камер с катодным съемом информации для мюонной системы коллайдерного детектораКиселев, Олег Анатольевич

Исследование свойств прототипа электромагнитного калориметра эксперимента BTeVСеменов Павел Александрович

Исследование свойств и калибровка пропорциональных и дрейфовых камер с помощью монохроматического рентгеновского пучка для эксперимента АТЛАСФедин, Олег Львович

Методика экспериментальных исследований свойств Ко-мезонов и поиска новых частиц У-70Григалашвили, Тамаз Сергеевич

Исследование свойств нуклидов в диапазоне массовых чисел А=80-86, представляющих астрофизический интерес Воробьев Глеб Константинович

Экспериментальное исследование адронных взаимодействий фотона с помощью детектора Н1 на ускорителе ГЕРАРостовцев, Андрей Африканович

Исследование электромагнитных свойств переходных ядер в окрестности Z=50 Лебедев Валентин Николаевич