ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.07.2024
Просмотров: 155
Скачиваний: 0
л у ч ш е, чем трехчленная формула Бора—Моттельсона, |
и откло |
|||
нения экспериментальных |
отношений Gs от |
прямой, |
описывае |
|
мой формулой (5), меньше |
погрешностей |
эксперимента. Д л я |
||
сравнения представлены |
также |
результаты |
расчетов, |
выполнен |
ных по формуле Эйджири [9] и двучленой формуле Бора—Мот
тельсона. Как и следовало ожидать, формула |
Эйджири |
удовлет |
|
ворительно согласуется с экспериментом лишь |
для ядер с G 6 < |
||
1,6, а |
формула Бора—Моттельсона — при G 6 > |
2,5. |
|
По |
результатам, приведенным на рисунке, |
можно |
проверить |
экспериментальные значения энергий. Благодаря хорошему сов
падению |
расчетов по формуле (1) в большинстве случаев |
можно |
||||||||||||||||||||
выявить |
ядра, в которых энергии уровней |
|
определены |
неточно, |
||||||||||||||||||
так как |
даже небольшая ошибка в экспериментальной |
энергии |
||||||||||||||||||||
какого-либо уровня приводит к значительному |
изменению |
|
вели |
|||||||||||||||||||
чины Gs |
(см. рис. |
1). Таким |
|
образом, |
в ядрах, для которых ве |
|||||||||||||||||
личина |
Gs |
отклоняется |
от |
прямой |
на |
рис. |
|
1 на |
величину, |
|
боль |
|||||||||||
шую экспериментальной |
ошибки, |
необходимо |
изменить |
энергию |
||||||||||||||||||
уровня |
|
8 + |
основной вращательной |
полосы |
так, |
|
чтобы |
зависи |
||||||||||||||
мость |
Ga |
от G 6 |
следовала |
бы |
формуле |
(5). |
Для |
этого |
мы |
|
срав |
|||||||||||
нивали |
данные |
|
об |
энергиях |
8 + |
в |
конкретном ядре |
по всем |
экс |
|||||||||||||
периментальным |
работам, |
и на |
схеме |
указывали |
те |
значения |
||||||||||||||||
энергий |
уровня |
8 + |
основной |
вращательной |
полосы, |
которые |
||||||||||||||||
обеспечивают |
наилучшее |
выполнение |
соотношения |
(5). |
|
|
|
|||||||||||||||
Лишь |
для |
ядер |
S m 1 5 6 |
и |
|
W 1 |
8 4 |
мы |
не |
смогли |
уточнить |
экспе |
||||||||||
риментальные |
значения |
энергий |
уровней |
6 + |
и |
8 + |
|
основной |
вра |
|||||||||||||
щательной |
полосы, |
так |
как |
величины |
Ев+ |
|
и |
Es+ |
|
определялись |
только в работах, указанных в данной книге в ссылках на со ответствующие схемы. Чтобы зависимость Gs от Ов для этих ядер соответствовала соотношению (5), что наблюдается для других ядер, приходится предположить, что в этих ядрах величина Е6+
и л и £ 8 + определена |
не |
точно. |
В случае Sm 1 5 6 |
можно |
с |
уверен |
||||||
ностью |
утверждать, что |
основная |
ошибка |
содержится |
в |
энергии |
||||||
уровня |
6^., |
так как |
С?6 |
> |
3,5, |
в то |
время |
как |
для |
всех |
других |
|
ядер (?6 < 3 (рис. 1). Кроме того, рассматривая |
зависимость от |
|||||||||||
ношения |
энергий |
E6g/E2g |
|
от |
массового |
числа |
А |
для |
|
изотопов |
данного элемента, можно заметить, что для большинства элемен
тов в начале и середине |
области |
деформации |
величина |
Eeg/E2g |
||||||||||||
более или менее плавно увеличивается с ростом |
А. |
Предполагая, |
||||||||||||||
что |
значение энергии |
уровня |
8+g |
в Sm 1 5 6 |
определено |
правиль |
||||||||||
но, |
для |
соответствия |
зависимости |
G 8 |
от |
Gs |
соотношению |
(5) |
||||||||
необходимо |
принять энергию |
уровня |
6+g |
равной |
Ъ\5±Акэв. |
|
||||||||||
|
В ядре |
W 1 8 4 , |
по |
нашему |
мнению, |
неправильно |
|
определена |
||||||||
энергия |
состояния |
8+. |
Во |
всех |
рассмотренных |
ядрах F, |
(см. |
(4)) |
||||||||
монотонно |
убывает с |
ростом |
/, |
в то |
время как для |
W 1 |
8 4 вели |
чина Fs имеет аномально большое значение. Поэтому, предпола-
8
гая, что величина F&+ правильна, для Е8+ принимаем значение
1230+10 кэв. Следовательно, можно получить |
простой критерий |
|||||||||
для |
исключения неточных экспериментальных |
энергий |
в о з б у ж |
|||||||
денных |
состояний с любым спином. Очевидно, что подобный |
ана |
||||||||
лиз |
позволяет отбирать правильные значения энергий |
и |
для; |
|||||||
уровней |
со |
спином < 6, энергии |
которых |
используются |
для |
|||||
определения |
параметров. Действительно, изменение энергии уров |
|||||||||
ня |
2 + даже |
на |
0,1 кэв вызывает |
отклонение |
отношения |
G8 от |
||||
теоретической прямой, выходящее за пределы |
экспериментальной |
|||||||||
ошибки. Отметим, что ни с одной |
из других |
эмпирических формул, |
||||||||
для расчета |
ротационных энергий провести такого анализа |
нельзя.. |
||||||||
|
Аналогично |
проанализированы |
и уровни |
более высоких |
спи |
|||||
нов |
основной |
вращательной полосы, а |
также |
уровни ^-полосы. |
||||||
Все |
резкие |
выбросы экспериментальных |
отношений G, детально |
исследованы для отбора |
наиболее |
правильных, |
с нашей |
точки |
|||||
зрения, |
экспериментальных |
данных. |
|
|
|
|
|||
2. Электромагнитные |
моменты. |
Квадрупольный |
момент ос |
||||||
новного |
состояния |
Q 2 0 и параметр |
деформации |320 н е |
описыва |
|||||
ются ни одной феноменологической |
моделью, но являются |
пара |
|||||||
метрами |
моделей, |
необходимыми для определения других |
харак |
||||||
теристик |
ядра. Поэтому |
для всех ядер мы приводим эксперимен |
|||||||
тальные |
значения |
Q 2 o и р2 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
В основных состояниях четно-четных |
ядер все нуклоны спа |
||||||||
рены, вследствие |
чего спин |
основных состояний |
У0, |
магнитный |
|||||
момент [х и эффективный |
квадрупольный |
момент |
Q всегда |
равны |
нулю. Однако у деформированных ядер внутренний квадруполь ный момент Q2 o , связанный с деформацией, не равен нулю.
Величину Q 2 o можно определить по |
времени |
жизни |
первого |
|||||
ротационного |
уровня |
с Г= |
2 + или по вероятности кулоновского- |
|||||
возбуждения: |
~ |
/ |
81,6-16п- in 2 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Q,0 = V 10,05-^(^2,0 -+2) барщ |
|
|
(8)' |
|||
здесь |
T,k — период полураспада уровня |
2 + , измеряемый |
в секун |
|||||
дах, |
2^а / — суммарный |
коэффициент конверсии, Е— энергия воз |
||||||
буждения уровня 2 + , |
кэв. |
Далее в таблицах размерность Q 2 0 не |
||||||
указывается, |
так как считается, что Q2 0 |
измеряется в |
е-барн. |
|||||
Параметр |
статической деформации ядра (32о |
в |
предположении- |
|||||
о сферическом распределении заряда в ядре |
связан с |
Q 2 0 соот |
||||||
ношением |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q * ° = y k Z e / ? ° P » 0 + ° . 1 6 P » ) . |
|
<9 > |
||||
откуда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- - З Л 2 | - , / 1 + ^ |
- 1 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
9» |
г д е Ze — заряд |
ядра, |
R0 |
= |
1,2 - А ь #> . |
|
в ядре |
|
Если предположим, что форма распределения заряда |
|||||||
•соответствует эллипсоиду |
с |
резким |
краем, |
то для внутреннего |
|||
.квадрупольного |
момента |
вытянутого ядра |
получим |
|
|||
|
Q 2 0 |
= j ^ . R l p 2 o ( l + 0 , 3 6 P 2 0 ) , |
(11) |
||||
откуда |
|
|
|
|
|
|
|
|
p2„ = l , 3 8 ( | / 1 + |
! f « ; f - l ) . |
(.2, |
Разница в величине (320 при расчете по формулам (10) и (12) не превышает 1%, поэтому при расчете р 2 0 использовалась формула (10). Для неаксиальных ядер (т¥=0) формула несколько услож няется [10]:
|
|
Q20= |
|
f!20 |
(cos т + |
| |
/ |
l 7 ? |
, cos |
2 7 |
) . |
|
|
(13) |
||||||
Как |
показано в (9) |
|
на |
примере |
Wls2, |
значения |
fl2 0 , |
опреде - |
||||||||||||
.ленные |
из формул (10) |
и (13), |
различаются |
примерно |
на |
3%, |
||||||||||||||
поэтому для определения |
параметра р 2 0 можно |
пользоваться фор |
||||||||||||||||||
мулой |
(10). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Данные о внутренних квадрупольных моментах Q2 0 , получен |
||||||||||||||||||||
ные из времен жизни и кулоновских |
измерений |
для |
ядер |
ред |
||||||||||||||||
коземельной |
области, |
приведены |
в [11, 12], где показано, |
что в |
||||||||||||||||
•четно-четных |
ядрах |
значения Q 2 0 |
п 0 |
временным и |
кулоновским |
|||||||||||||||
данным совпадают в пределах экспериментальных |
|
погрешностей. |
||||||||||||||||||
Поэтому для ядер |
с |
1 5 0 < А < 1 9 0 |
мы |
приводим |
средневзвешен |
|||||||||||||||
ные значения Q 2 0 |
по кулоновским |
и |
временным |
измерениям из |
||||||||||||||||
[ И ] . |
Новые |
данные, |
появившиеся |
в |
литературе |
после |
1966 г., |
|||||||||||||
нами |
не |
усредняются |
|
и приводятся так, как они |
|
даны |
в экспе |
|||||||||||||
риментальных работах. Параметры |
деформации р 2 0 |
рассчитаны из |
||||||||||||||||||
этих значений Q 2 0 по формуле (9). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Экспериментальных |
|
данных |
о |
квадрупольных |
моментах |
воз |
||||||||||||||
бужденных |
состояний |
|
четных |
ядер |
в настоящее |
время |
очень |
|||||||||||||
мало, |
и они относятся |
|
лишь к первому |
возбужденному |
состоя |
|||||||||||||||
нию 2 + |
основной вращательной |
полосы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Д л я |
некоторых ядер в экспериментах |
по |
кулоновскому |
воз |
||||||||||||||||
буждению измерены |
вероятности |
возбуждения |
состояния 4 + ос |
|||||||||||||||||
новной |
вращательной |
полосы B(E4,0g-^4g), |
|
которые |
приводятся |
|||||||||||||||
в таблицах в единицах еъ-барнк |
|
(для |
некоторых |
|
ядер |
указаны |
||||||||||||||
матричные э л е м е н т ы < 0 ^ II М[ЕА) |
\\ 4g>B е д и н и ц а х е - б а р н 2 ) . |
Поль |
||||||||||||||||||
зуясь |
этими |
величинами, |
можно |
определить |
гексадекапольные |
|||||||||||||||
моменты в основном |
состоянии |
Q 4 0 |
с помощью |
соотношения |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
B(E^0g^Ag) |
|
= - ^ r Q l 0 . |
|
|
|
|
|
|
(14) |
ю
Используя величины Q 2 0 и Q-io. можно рассчитать значения
параметров |
квадрупольной и гексадекапольной |
деформаций ядра |
в основном |
состоянии. Эти параметры зависят |
от распределения |
заряда |
в ядре. Например, |
в случае |
однородного |
распределения |
|||||||||
заряда |
связь между QlQ, |
Q 2 0 |
и р2 0 , Р4 0 определяется |
следующими |
|||||||||
соотношениями |
[13]: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Q 2 |
0 = ^ l |
р2 0 |
( l +0,360 р а о +0,967 р1 0 + 0 , 3 2 8 - | | ) , |
(15) |
|||||||||
|
|
ZeR0 |
О |
(л |
I |
А П О О О |
I О 7 П с |
^20 |
|
|
|
|
|
|
Qu=y=- |
Ц |
1 +0,983 р 2 0 + |
0 , 7 2 5 ^ + 0 , 4 1 1 р 4 |
0 ) . |
(16) |
|||||||
В таблицы включены |
также |
величины р0 0 , |
которые |
даны |
в не |
||||||||
которых |
работах. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Выше уж е отмечалось, |
что магнитный дипольный |
|
момент ос |
||||||||||
новных |
состояний четно-четных ядер равен нулю. |
Однако |
маг |
||||||||||
нитный |
момент |
появляется при вращении |
ядра. |
В |
классической |
||||||||
физике, |
отношение |
магнитного момента ц. к механическому |
/ |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
_ |
р. (яд. магн.) |
|
|
|
|
, 1 7 . |
|
|
|
|
|
|
g |
|
-_A_N |
|
|
|
|
|
не зависит от скорости вращения. В простейшей ротационной модели величина g предполагается одинаковой для всех состоя ний основной вращательной полосы; ее обозначают gR . Величи ны gR для многих ядер, измеренные разными авторами, значи тельно различаются. В обзорах [10, 11, 14, 15] собраны экспе риментальные данные о гиромагнитных отношениях четно-чет ных ядер редкоземельной области. Мы приводим значения gK , вошедшие в эти обзоры и взятые из работ, появившихся в по следнее время.
В работе [10] приводятся уточненные |
авторами |
величины ги |
||||||||
ромагнитных |
отношений, |
поскольку |
сведения о |
значениях |
т |
|||||
(среднее время |
жизни |
возбужденного |
состояния) и р (коэффи |
|||||||
циент |
парамагнитного |
усиления внешнего |
магнитного поля |
в |
||||||
месте |
расположения |
ядра) |
в последние |
годы |
стали полнее. В на |
|||||
стоящей работе, приводя значения, взятые |
из [10], мы указываем |
|||||||||
две ссылки: на оригинальную работу и |
книгу |
[10]. |
|
|
||||||
3. |
Вероятности |
электромагнитных |
переходов . |
Вероятности |
электромагнитных переходов, определяющиеся свойствами как дан ного, так и другого состояний, или состояний, на которые возмо ж е н переход, являются наиболее важными характеристиками атом
ных ядер. Поэтому в настоящей работе отношениям |
приведенных |
|
вероятностей Е2- и Е\-переходов, |
которые служат |
тестом для |
проверки любой модели, отводится наибольшее место. Для неко
торых ядер известны |
отношения приведенных вероятностей £ 3 - , |
Ml- и М2 - переходов, |
которые также приведены в таблицах. |
11