ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.07.2024
Просмотров: 150
Скачиваний: 0
А К А Д Е М И Я Н А У К У З Б Е К С К О Й |
С С Р |
И Н С Т И Т У Т Я Д Е Р Н О Й Ф И З И К И
Р. Б. БЕГЖАНОВ, B. М. БЕЛЕНЬКИЙ,
C . Р. А Б Д У Р А Х М А Н О В , В. К. УШАРОВ
РАДИАЦИОННЫЕ
ПРОЦЕССЫ В АТОМНЫХ ЯДРАХ
ИЗДАТЕЛЬСТВО .ФАН' УЗБЕКСКОЙ ССН
Т а ш к е нт-1973
УДК 539.144
Р. Б. Б е г ж а н о в , В. М. Б е л е н ь к и й , С. Р. А б д у р а х м а и о в, В. К. У ш а р о в . Радиационные процессы в атомных ядрах. Изд-во „Фан" УзССР, 1973. Табл. —6, рис.—76. библ.—1089 назв., стр. 243.
В книге представлен материал по физическим характеристикам возбужден ных состояний деформированных четно-четных ядер редких земель и актини дов; даны схемы уровней, электромагнитные моменты, вероятности /^-перехо дов между состояниями положительной четности, вероятности £1 -переходов
суровней отрицательной четности; приводятся также вероятности £0-
переходов и отношения Ml- и £2-компоиент |
в смешанных М\ + £2-переходах. |
Для смешанных переходов УИ2+£1 С уровней |
отрицательной четности па уров |
ни положительной даны отношения £ 1 - и уИ2-компоиент. |
|
Книга рассчитана на широкий круг физиков — экспериментаторов и теоре тиков, интересующихся проблемами строения ядра и вопросами ядерной спект роскопии.
0237—109 |
6—73 |
Издательство .Фан" УзССР, 1973г. |
А 355 (06)—73 |
Введение
Впоследние годы ядерная физика развивалась быстрыми тем пами. На основе суммирования и обобщения экспериментальных фактов возникали новые теоретические представления, для про верки которых, в свою очередь, требовались новые эксперимент тальные данные. Тем не менее, в настоящее время не сущест
вует законченной теории |
ядра, |
так |
как любая |
такая |
теория |
||
должна |
основываться на |
детальном |
знании сил, |
действующих |
|||
между свободными нуклонами. Однако |
силы, действующие |
меж |
|||||
ду свободными нуклонами, весьма сложны. |
Поэтому построение |
||||||
теории |
ядра, содержащего большое |
число |
нуклонов, — весьма |
||||
трудная |
задача. Изучение |
свойств |
атомных |
ядер |
сводится |
глав |
|
ным образом к созданию модельных представлений, отражающих те или иные свойства реальных ядер.
Каждая модель может описывать лишь |
|
некоторую |
|
группу |
||||||||
ядер или |
д а ж е определенные свойства данной |
группы, |
и |
крите |
||||||||
рием применимости модели служит совпадение ее выводов |
с экс |
|||||||||||
периментом. Если следствия и предсказания |
этой модели |
|
оказы |
|||||||||
ваются в хорошем согласии с |
экспериментальными |
данными, |
||||||||||
модель считается |
полезной и сохраняется до тех |
пор, |
|
пока |
не |
|||||||
появляется новая, |
более совершенная. Если предсказания |
моде |
||||||||||
ли находятся в грубом противоречии с фактами, модель |
видоиз |
|||||||||||
меняется |
или |
отвергается. Поэтому |
накопление |
и системати |
||||||||
зация экспериментальных данных являются основой для |
провер |
|||||||||||
ки существующих |
моделей и создания новых. |
|
|
|
|
|
|
|||||
В настоящей |
работе делается |
попытка обобщить |
все |
данные |
||||||||
о свойствах четно-четных деформированных |
ядер, |
которые |
мо |
|||||||||
гут быть |
описаны |
феноменологическими |
моделями. |
Следует |
от |
|||||||
метить, что часть |
материала по рассмотренным |
вопросам |
имеется |
|||||||||
в отечественных |
и |
зарубежных |
монографиях. |
Однако |
большин |
|||||||
ство из них было опубликовано несколько лет назад. Естествен но, что за это время они успели устареть, так как эксперимен тальные данные накапливаются очень быстро. В связи с этим представляется целесообразным объединить основные данные по
з
свойствам деформированных ядер с 1 5 0 < А < 1 9 6 и Л > 2 2 0 и д е тально обсудить эксперимент и коллективные модели, описываю щие свойства этих ядер. Однако ограниченный объем книги не позволил рассмотреть все вопросы, связанные с коллективными моделями ядра, и сравнить предсказания этих моделей со всеми имеющимися экспериментальными данными. В данной работе приво дятся лишь экспериментальные таблицы, в которых представлен обширный материал по спектрам четно-четных деформированных
ядер; приводятся также электромагнитные моменты |
возбужден |
||||||||||||
ных состояний, вероятности |
Е2-, |
Е\- |
и £ 0 - переходов, |
отношения |
|||||||||
смесей ЛИ - |
и ^ - к о м п о н е н т |
в смешанных (ЛИ -f £ 2 ) - п е р е х о д а х и |
|||||||||||
отношения смесей ЛГ2- и .Sl-компонент в смешанных |
(М2-\ |
Е\)- |
|||||||||||
переходах . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обзор |
основных положений |
феноменологических |
моделей и |
||||||||||
сравнение |
их предсказаний |
с экспериментальными |
данными, |
си |
|||||||||
стематизированными в этой |
книге, содержатся в |
работе |
[1]. |
|
|||||||||
Попытка |
объединить |
все |
данные |
о |
свойствах |
|
деформирован |
||||||
ных ядер, |
описываемых феноменологическими |
моделями, |
делает |
||||||||||
ся впервые, |
и поэтому |
авторы |
заранее приносят |
извинения |
за |
||||||||
возможные |
недостатки и |
благодарят |
за |
критические |
замечания, |
||||||||
которые могут быть учтены |
в |
дальнейшем. |
|
|
|
|
|
|
|||||
Авторы |
|
благодарны |
Б. |
С. |
Джелепову, |
Е. |
П. |
Григорьеву, |
|||||
М. А. Листенгартену, принявшим участие в обсуждении книги и сделавшим ряд ценных замечаний.
|
|
ПОЯСНЕНИЯ К |
ТАБЛИЦАМ |
|
|
|
|
||||
|
|
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ |
ДАННЫХ |
|
|
||||||
Экспериментальные |
характеристики |
возбужденных состояний |
|||||||||
ядер приводятся в таблицах для каждого ядра отдельно, |
причем |
||||||||||
для |
конкретного ядра |
все |
известные данные |
располагаются |
в та |
||||||
кой |
последовательности: схема |
уровней, электромагнитные |
мо |
||||||||
менты, отношения вероятностей |
^ - п е р е х о д о в , вероятности |
куло- |
|||||||||
новского |
возбуждения |
уровней |
f- |
и {3-полос, El-переходы, |
|
веро |
|||||
ятности |
кулоновского |
возбуждения уровней отрицательной чет |
|||||||||
ности, данные о Е0-переходах, |
отношения |
вероятностей |
Ml- и |
||||||||
УИ2-переходов, смеси Ml-и |
£ 2 - компонент в смешанных |
{М1+Е2)- |
|||||||||
переходах, смеси 7И2- |
и f l - к о м п о н е н т |
в смешанных |
(М2-\-Е1)- |
||||||||
переходах . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1. |
Схемы |
уровней . |
Данные |
о |
спектрах |
интересующих |
нас |
||||
ядер |
можно |
найти во |
многих работах, |
например в [2—5]. Одна |
|||||||
ко такого рода справочные издания быстро устаревают в связи с бурным развитием техники эксперимента. Кроме того, в них нет
разделения уровней на полосы возбужденных состояний. |
Такое |
|||||||
разделение сделано |
в настоящей |
работе. |
Все |
спектры |
возбуж |
|||
денных состояний ядер разбиты |
нами |
на полосы, |
причем вклю |
|||||
чены не только вращательные полосы, |
но |
и полосы |
не |
коллек |
||||
тивной природы. Возбужденные |
состояния, |
которые |
невозможно |
|||||
отнести к той или иной полосе, в схемы не включены, за |
исклю |
|||||||
чением уровней с ПС = 0 0 + , 22 + , |
44 + , |
66+ , |
10", 11", 22" и т. д . , |
|||||
которые могут быть |
головными уровнями новых полос. Эти уровни |
|||||||
указаны главным образом в тех |
случаях, |
когда |
в |
оригинальных |
||||
работах определены отношения приведенных вероятностей пере
ходов из этих возбужденных |
состояний. |
Сомнительные |
данные |
|
на схемах указаны в скобках. |
|
|
|
|
Значения энергий на схемах и в таблицах |
приводятся в ки |
|||
лоэлектронвольтах с точностью |
до 100 эв* |
Для |
ядер, в |
которых |
* В процессе работы над книгой появились новые экспериментальные дан ные об энергиях уровней, которые включены в подписи к рисункам. Соответ ствующие значения энергий в таблицах исправлены согласно новым данным.
5
известны энергии уровней только основной вращательной полосы, схемы уровней не приводятся, а значения энергий даны в таблицах.
Наименее точная и устаревшая информация исключена из таблиц и схем, однако ссылки на такие работы приведены в д о полнительных списках для каждого ядра. В дополнительную литературу включены также экспериментальные работы, в кото рых даны характеристики уровней, не относящихся к полосам возбужденных состояний.
Вращательные спектры большинства рассмотренных ядер изу чались во многих работах, причем результаты разных авторов зачастую различны. Спины и четности уровней основной враща тельной, т- и р-полос в большинстве деформированных ядер оп ределены достаточно точно, и почти для всех этих ядер принад лежность уровня к той или иной полосе не вызывает сомнения. Таким образом, говоря о расхождении результатов некоторых авторов, мы подразумеваем лишь расхождения в энергиях воз бужденных состояний. Значение точных величин этих энергий важно при сравнении экспериментальных данных с предсказания ми различных моделей атомного ядра и выяснении тонких дета
лей |
ее структуры. |
|
|
|
|
Несомненно, |
было бы |
интересно |
собрать в этой книге |
резуль |
|
таты |
измерений |
по всем |
известным |
экспериментальным |
работам, |
как это сделано для других характеристик ядра. Однако можно
попытаться |
отобрать |
наиболее |
точные |
(с |
нашей |
точки |
зрения) |
||||||
экспериментальные данные |
значения |
энергий |
уровней основной, |
||||||||||
т- и |
Р- полос |
и при |
построении схем |
возбужденных |
состояний |
||||||||
ограничиться |
только |
ими. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Обычно трудно решить, какие экспериментальные данные наи |
|||||||||||||
более точные, так как экспериментальные |
ошибки, |
приводимые |
|||||||||||
почти всеми авторами, малы, а расхождения |
энергий |
могут ле |
|||||||||||
жать |
за пределами ошибок. При построении схем |
были |
исполь |
||||||||||
зованы в первую очередь самые поздние |
работы, так как |
техника |
|||||||||||
эксперимента |
непрерывно улучшается. |
Кроме |
того, |
мы |
стреми |
||||||||
лись |
к тому, |
чтобы |
число |
экспериментальных |
работ, |
необходи |
|||||||
мых |
для построения |
схемы |
конкретного |
ядра, |
было |
минималь |
|||||||
ным, |
т. е. |
включали |
работы, |
в которых |
приведено |
наибольшее |
|||||||
количество |
интересующих |
нас |
уровней. |
|
|
|
|
|
|
||||
Для исключения неточных экспериментальных данных об
энергиях уровней основной |
вращательной, |
т- и [3-полос |
мы |
при |
|||||||||
меняли |
простой критерий, |
предложенный |
в работе |
[6] |
и |
осно |
|||||||
ванный |
на |
использовании |
простых |
эмпирических |
формул, |
опи |
|||||||
сывающих |
вращательные |
спектры, |
Таких |
формул |
в |
настоящее |
|||||||
время очень много. |
В |
данной |
работе |
за |
основу |
|
принимается |
||||||
простая |
эмпирическая |
формула |
Варшни |
[7] |
|
|
|
|
|
||||
|
|
E, = aI |
+ |
kI(I+\) |
+ |
qP(I |
+ |
\), |
|
|
|
(1) |
|
описывающая экспериментальный спектр значительно лучше д р у -
6
гих формул. Для анализа экспериментальных данных рассматри вается зависимость отношения
от отношения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F i |
~ |
|
1) |
• |
|
|
|
( 4 ) |
Выбор Ff в виде (4) |
удобен |
для нашего |
анализа и для |
сравнения |
||||||||
с трехчленной |
формулой |
Бора—Моттельсона |
[8], так как при |
|||||||||
этом зависимость G, |
от G 6 |
определяется |
прямой. |
|
||||||||
Зависимость |
Ga |
от |
G 6 , |
рассчитанная |
по |
формуле |
Варшни. |
|||||
имеет вид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G 8 |
= 4 ( 7 G 6 |
- 5 ) , |
|
|
|
(5) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
/• |
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<J777 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<• |
|
/ |
|
|
• W |
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
Л \ 1 |
t |
i |
i 1 |
i |
• |
I |
i |
I |
1 i |
|
|
|
2fl |
|
|
2,5 |
|
|
|
3,0 |
|
|
||
Рис. 1. Сравнение |
экспериментальных |
отношений |
энергий 5G8 с |
расчетами по |
||||||||
формуле Варшни (сплошная |
линия), по трехчленной формуле Бора—Моттельсо |
|||||||||||
на (пунктирная), формуле Эйджири (горизонтальная |
сплошная) |
и двучленной |
||||||||||
формуле Бора—Моттельсона |
(горизонтальная |
пунктирная). |
||||||||||
а по формуле |
Бора—Моттельсона |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Ga |
|
13 г |
|
45 |
|
|
|
( б ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
На рис. 1 сравниваются экспериментальные величины (?„ в за висимости от G 6 более чем для 70 ядер; из рисунка видно, что формула (1) описывает экспериментальные данные значительно
