Файл: Прямые реакции и изомерные переходы..pdf

Ошибка,

'возникающая

при отбрасывании второго и последую­

щих членов

в разложении

экспоненты в ряд, является методиче­

ской. Расчеты дают поправку

10~4%, т. е. пренебрежимо

малую

величину.

Так как мы измеряем малую разность двух больших величин,

полная погрешность в каждом

отдельном случае довольно

высо­

ка и доходит до 30%, причем

основной вклад в погрешность да­

порядка

10—15% за

счет уменьшения в У п. раз

статистической

ошибки при п-кратном

повторении

эксперимента.

Результаты эксперимента и сравнение с другими данными. Ре­

зультаты измерений

ширины активационных уровней ядер

1 1 5 Іп,

1 1 3 I n , l n C d , 8 7 Sr и 1 9 5 Pt

приведены в табл.

4. Остановимся

на них

подробнее.

И н д и й-115. Первым

активационньш

уровнем

ядра

1 1 5 Іп яв­

ляется

состояние 1078 кэв [21, 108]. Следующие

активационные

уровни

расположены

при энергиях

1420, 1600 кэв

и выше.

По­

рассматривать активационные

уровни с

энергией не

выше

1,33 Мэв, так как интенсивность

излучения

с £ > 1 , 3 3

Мэв — поряд­

ка Ю - 5 . Очевидно, актив анионный уровень

должен

иметь

спин не

более

9/2, в противном

случае переход

из возбужденного

состоя­

ния на изомерный

уровень с J K =1/2- не может

конкурировать с

переходом

в основное состояние с / к

=9/2+. С другой стороны, ма­

ловероятно, что уровни

с малыми

значениями

спина

(3/2,

1/2)

являются активациовдными, вследствие запрета перехода

из ос­

новного

состояния

в

возбужденное.

Возбужденные

состояния ядра

П 5 І п

изучались многими

ис­

следователями

при распаде 1 1 5 Cd и 1 1 5 m C d . Из схемы

уровней,

представленной

на

рис. 9, видно, что состояние

1078 кэа не за-

3070'

2430-

215СГ

тг

1750-

Ф

43дн.

196

fSOO

/500

ф +

2,3дн.

О

1420

3/2*

1290

ff/Z?

то

(>7/г*)

1070

5/2 *

935

7/2 *

858

(з/2~)ф

ta

3 Ca

325

(3/21

3/2*

î> u

ftes

595

(s/г'/з/У

45 г.

335

ф

'

9/2"

Рис.

9.

Схема уровней ядра 1 1 5 І п .

селяется

при распаде 1 I 5 Cd и 1 1 5 m C d . Из правил отбора

при ß-pac-

известного спина основного состояния 1 І 5 Іп 9/2+, можно

утверж­

дать, что уровень 1078

кэв имеет | 9/2 — 2 1 < Га С | 9,2 + 2|,

т. е.

5/2+,

7/2+ 9/2+

11/2+

13/2+.

чение, соответствующее

то= (4-f-10)• 10- 1 2 сек. В работе

[41] шири­

на уровня относительно

перехода в основное состояние найдена

из экспериментов по резонансному поглощению: gT0=

(2,8±0,8) X

Х І О - 4 эв,

или Г'о= (4,67± 1.34)-10—4 эв, если положить для уровня

1078 кэв

/"=5/2+ Это соответствует времени жизни

т о = ( 1 , 4 0 ±

А = 0,0091 ± 0,0026 [41];

_

А = 0,0117 ± 0,0016

(наши данные).

Значения

А

взяты для

одинаковых

толщин

поглотителей

d = 7,3 г/см2.

Различия в Г 0

появились

из-за разной обработки ре­

зультатов. Бус определяет

ширину по

формуле

Л =

ХУ°

.

(1.24)

Эта формула

приводится без вывода со ссылкой на [86], однако

в такой форме

выражение

(1.24)

там

отсутствует.

В другой ра­

вместо

коэффициента ]/2« указано Ѵ~2ъ. Поэтому мы и

провели

подробный анализ резонансного поглощения

и вывели

формулу

(1.23).

При

фотоакти'вации 1 1 5 ,m Tn у-излучениѳм с

£ < 1 , 3 3 Мэв, кро­

935 кэв. На этот

побочный процесс вносится поправка, определя­

емая из сечений фотоактивации [41].

К а д м и й - 1 Ш .

Схема

уровней

ядра

i n C d представлена

на

рис. 7. Уровень 1330 кэв

был обнаружен

Вальдманом

и

Милле­

ром [108] при облучении

кадмия электронами от электростатиче­

ского ускорителя. Варьируя энергию электронов

от 0 до 3

Мэв,

они обнаружили

при £ э = 1 3 3 0 ± 3 0

кэв

остаточную

радиоактив­

ность с периодом полураспада 48,7 мин., которую приписали

изо­

меру 1 U m C d . При переходе в основное состояние

каскадно

испус­

каются два у-квангга с энергиями

143 и il50 кэв. Этогг

результат

был подтвержден

Бусом

с сотрудниками [41]. С помощью

элект­

ронов, ускоренных генератором Ван-де-Граафа, авторы

опреде­

лили энергию активационного уровня u l C d как

1340±20

кэв.

Энергия

у-квантов 6 0 Со

составляет

1,1715±0,0010

и

1,3316±

±0,0010 Мэв [14], поэтому можно положить для энергии

актива­

ционного уровня u l Cd'І.ЗЗ+ода

Мэв.

В работе

[45] найдено, что вклад

в фотоактивацию

от

всех ни­

жележащих

уровней m C d

составляет 0,115%, т. е. пренебрежимо

мал по сравнению с фотоактавацией через уровень

1330

кэв.

Ширина уровня 1330 кэв измерялась Бусом [41] по резонанс­

ному поглощению у-квантов. Полученный им результат gl'o=

(1,7±

±1,1) - 10 _ 3

эв

имел ошибку 65%, в связи

с чем

автор

дал

только

границу значении g T o ^ 3 - Ï 0 _ 3 эв. Группа

французских

физиков [45]

также нашла

для

этого уровня

граничное значение а'Го^7-10- '1 эв.

Мы получили gT0=

(2,54±0,82)

Ю - 4

эв.

Большая

ошибка

обуслов­

логии с изученными активацнонными уровнями других

ядер

(у

всех

ядер

£ а > 1

Мэв)

мы

предложили

ширину

активационного

уровня для

двух случаев: /5о 1

= 1100±70

кэв

и Еа.,— 1250±80

кэв.

Ширина активационного уровня измерена впервые.

С т р о н ц и й - 8 7 .

Из-за малого процентного содержания

изото­

па в

естественной

смеси

изотопов стронция

(р=7,02%)

погреш­

ность

определения

ширины

активационного

уровня

1220

кэв

превысила 50%, поэтому мы даем только

предельное

макси­

мальное

значение

gT0

1 • 10- 3

эв. Ширину

этого

уровня

пытался

измерить Бус [41] и также предложил только предельное

значе­

ние ширины уровня,

на два

порядка

превышающее наши

данные.

gToï^l-lO-1

эв.

Мы измерили предельное минимальное значение

ширины

уровня U220

кэв по

сечению

неупругого

резонансного

рассеяния

§ Г 0 ^ 2 , 4 - 1 0 - 5

эв

(см. § 4 ) .

Таким

образом,

ширина

уровня

1220

кэв

ядра 8 7 Sr

лежит в

пределах

2 , 4 - 1 0 - 5

^ ^ Г 0 1 • 10- 3

эв.

И н д и й - Ы З . Для

измерения

ширины

активационного

уровня

1132

кэв

использовались

те же

поглотители,

что

и для

ядра

1 1 5 Іп.

ется с температурой,

т. е. активность

возбуждаемых

изомерных

состояний

остается

постоянной при изменении температуры об­

лучения.

Однако при

облучениях через

резонансный

поглотитель

Обозначим через / Г

і

и Іт

потоки резонансных

квантов,

про­

ходящих через резонансный

поглотитель

при

температурах

7\

и

Т2:

/Гі =/„<?-•"

е-'іЯХВ,

Іт=І0е-^е-°"»В;

здесь І0

— начальный

поток резонансных

-f-квантов;

е~^х

— множитель,

учитывающий

поглощение

резонансных

квантов за

счет

атомных

процессов (фотоэффект,

ком-

птон-эффект и т. д.);

°і

и а2

— эффективные

сечения

резонансного

поглощения

при

температурах

и

Т2;

резонанс­

В — фактор накопления,

учитывающий появление

ных квантов

за

счет

комптоновского

рассеяния

в

ре­

Тогда

зонансном

поглотителе.

А = *Ті~

/

п

= 1 -

ехр [ -

их

(оа -

ot )];

(1.25)

здесь

А — относительная

разность активностей, получаемых

при

облучениях

с

разными

температурами

(т.

е. темпе­

ратурный

резонансный

эффект).

Для наших образцов

пх(а2—о,)^.

Разложив экспоненту в (1.25)

в

ряд,

получим с учетом 0 = —

- , ^ г

A

=

n x ^ g ï 0 ( j

~ - I ^ ) .

(1.26)

Это обстоятельство использовалось нами при измерении ши­

рины

активациоиного

уровня

1 1 5 Іп

для

контроля

значений

gT0 ,

Мы облучали индий при следующих

температурах: 78°К—пог­

лотитель с образцом помещались в

дыоар

с жидким азотом;

195°К—в сухую углекислоту; 273°К—'в

лед;

350°К—в подогретое

м асло.

4-192

4»