Файл: Прямые реакции и изомерные переходы..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.07.2024

Просмотров: 108

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ности у-спектрометра (сюда же входит погрешность определения телесного угла, так как при градуировке мы находили величину е£2), зависит от точности измерения абсолютной активности у-из- лучателей, применявшихся для градуировки эффективности, и от статистической ошибки при счете импульсов от этих уизлучателей на нашем спектрометре. Так как активность градуировочных ис­ точников достаточно высока, мы набирали такое количество им­

пульсов, чтобы

статистическая ошибка

была пренебрежимо мала

по сравнению

с ошибкой определения

абсолютной активности.

Таким образом, вклад давала относительная погрешность изме­ рения абсолютной активности.

6. Ошибки определения вероятности испускания регистрируе­ мого излучения вызваны неточностью схем распада, т. е. по­ грешностью измерения вероятности данного перехода с изучае­ мого уровня и экспериментального определения полных коэффи­

циентов

внутренней конверсии

для

регистрируемого

перехода.

Для

многих

ядер измерен

только

коэффициент

конверсии с

K-оболочки

ал- и отношение К : L : M : N. В таком случае при оп­

ределении

(Хполп учитываются

погрешности этих измерений. В тех

редких случаях, когда нет сведений об экспериментальном

опре­

делении коэффициентов внутренней конверсии, значения

а

взяты

по таблицам Банд и Слива [9]. Конкретные значения

погрешностей

для каждого ядра

указаны в табл. 1, 2.

 

 

 

 

 

7. Ошибки измерения длительности облучения для всех ядер,

кроме долгоживущих (1 2 3 Те),

пренебрежимо малы и не

учитыва­

ются, поскольку

время облучения

выбирается > 107"]/2

изомеров,

т. е. достигается насыщение активации.

Время

і с конца облуче­

ния до начала измерения определялось

с' абсолютной

погрешно­

стью Д ^ 0 , 2 сек.

Относительная

погрешность

измерения

в про­

центах определялась в этом случае по формуле

 

 

 

 

 

 

°.р =

-

100=

100 - ^ =

^ 1 .

и .

 

(1.13)

Как видно, эта ошибка значительна при малых периодах полурас­ пада.

Относительная погрешность определения сечения фотоактива­ ции, связанная с погрешностью определения времени измерения, оценена нами в 0,1 %•

Таким образом, основные погрешности при измерениях свя­ заны со статистическими погрешностями, неточностью определе­ ния эффективности и коэффициентов внутренней конверсии. По теории ошибок средняя квадратичная ошибка для величины, являю­ щейся функцией многих независимых переменных, измеренных с ошибками а определяется по формуле

№ + ( £ )'«:+ ( # ) Ч + № ! ( Ш )

21


здесь ah

ов , Оф, ос — среднеквадратичные

ошибки

определения

 

 

 

скорости

счета,

коэффициента

внутренней

 

 

 

конверсии,

удельного

потока и

эффектив

 

 

 

ности

7-спектрометра

соответственно.

 

§ 4 . Р е з у л ь т а т ы

измерения

сечений

ф о т о а к т и в а ц и и

 

 

 

 

 

изомеров

 

 

 

 

 

 

Результаты

измерений

сечений

 

активации

представлены в

двух таблицах. Б табл. 1 приводятся

установочные

данные для

расчетов сечений фотоактивации, а также

результаты

измерений

периодов

полураспада

 

изомеров,

обработанные

по методу

наименьших квадратов. В табл. 2 даны сечения

фотоактивации

изомеров. • Для

ядер,

 

у которых

неизвестны

точные

значения

энергии

активационных

уровней,

приведены два значения

сече­

ний: в интервалах £„=1,17-4-1,33 Мэв и Еа

= 1,00-4-1,17 Мэв, по­

скольку

при энергии

1,17 Мэв поток

у-кваиюв резко возрастает.

Литературные

данные

представлены

только для ядер 77Se, 8 7 Sr,

107, îo^g^ п з і п

д л я остальных

ядер

(кроме 1 1 'Cd н

l l 5 I n )

нет

сведений

о сечениях

фотоактивацип

через

актнвационный

уро­

вень (ниже 1,33 Мэв), сравнимых с нашими результатами, вслед­

ствие разных условий облучения.

Наши

результаты не

зависят

от геометрии облучения и других

внешних факторов.

Следова­

тельно, они универсальны

и сравнимы

с результатами

других

авторов.

 

 

 

 

 

Рассмотрим полученные данные для каждого ядра в отдель­

ности.

 

 

 

 

 

77Se. Спектр у-излучения и спад активности со временем

пред­

ставлены на рис. 4, схема

уровнен — на рис. 5. Вследствие

мало­

го периода

полураспада кривая

спада активности

снималась

несколько раз по изменению

времени

задержки от конца

облу­

чения

до начала измерений.

Энергия

изомерного

состояния и

период

полураспада согласуются

с литературными данными [17].

Сечение

фотоактивации

тормозным

излучением

для

уровня

1190 кэв, найденное в [45],

 

 

 

 

 

a,.= (b8 ^ï) 10"25 с£'-Эв

в пределах погрешностей согласуется

с нашими

 

результатами.

Там же обнаружены

и другие активационные уровни для ядра

77Se, расположенные

ниже

уровня

1190 кэв,

и

определен их

вклад в сечение активации. При вычислении сечения

фотоактивации

77 Se мы вводили

поправки

на активацию от этих

уровней (930 и

1000 кэв).

1190 кэв

нами

вычислено

 

соотношение

Для

уровня

 

г

9 , 3 - Ю - 5

эв.

 

г

 

 

>9,3-10~5 эв.

оТ0 - ~ =

Так как всегда - ^ < 1 , то gT0

22


Т а б л и ц а 1

Изотоп

Химическое состояние

Вес образ­ Вес элемен­

Содержа­

Измеренный пе­

Регистрируе­

Полный коэффициент

Эффективность

ца, г

та, г

ние изото­

риод полураспада

мое Y-излуче-

внутренней конверсии

регистрации

 

мшлеіш

 

 

па, %

изомера

нне, кэа

 

(eS)

"Se

Se

2,240

2,240

7,58

" B r

HgBr2

34,340

15,220

50,54

«Sr

Sr(N03 )2

0,376

0,156

7,02

89Y

Y , 0 3

7,660

6,030

100

103Rh

Rh

0,840

0,840

100

10'Ag

Ag

1,001

0,985

98,4

 

Ag

1,006

0,994

98,8

 

Cd

0,727

0,727

12,75

UBIn

In

 

 

4,28

4SI 11

In

1,345

1,345

95,72

i23Te

Te

4,040

1,040

0,87

і2ьте

Te

4,040

4,040

6,99

i35ßa

BaO,

3,210

2,640

6,59

i3'Ba

BaO,

3,210

2,640

11,32

167£r

Егобз

0,882

0,774

22,94

Lu(N0 3 ) 3 - 5H 2 0

2,050

0,780

2,59

noHf

Hf

0,651

0,651

13,75

 

W

15,500

15,500

35,5

Ю1ІГ

Ir

16,400

16,400

38,5

195pt

Pt

4,629

4,629

33,8

l s ' A u

Au

8,039

8,039

100

»>Hg

H g

1360

1360

16,84

* Литературные

данные.

 

 

 

1 7 , 5 + І с е к .

161 ± 5

0.96 + 0,07

0,125

4,8*сек.

206 + 5

0,2 .

0,11

2,8 + 0,2 час.

390 + 6

0 , 2 8 ± 0 , 0 3

0,062

9.3*

57* м ии.

 

2 0 ± 2

а к

= 40

0,45

44*сек.

 

94

20,3

0,5

39*сек.

 

88

24,7 + 0,5

0,5

49 ± 2 мин.

245

0,069

0,10

103*мин.

 

390± Ю

0,52 + 0,05

0,062

4,50 + 0,15

час.

335 ± 4

1,15±0,07

0,072

103 + 5 дн.

160±5

0,19

0,105

58*дн.

 

109.4*

 

 

"0,13

2 8 ± і час.

267 + 5

5,73 + 0,3

0,091

2,6 мин.

 

661*

0 , 1 І ± 0 , 0 0 3

 

2,3*сек.

 

208*

а к

= 0,46

 

3,7 + 0,6

час.

8 8 ± 3

 

 

0,13

18,7*сек.

 

217*

0,055±0,010

о , п

5,3*сек.

 

160*

ак =

0,296±0,010

0,125

4,5*сек.

 

130 + 5

 

 

0,125

4 ± 0 , 2 сут.

130±5

1,79

0,12

7*сек.

 

280 ± 6

0,44±0,1 0

0,087

43*мин.

 

159±5

0 , 9 ± 0 , 1

 


Г а б л и ц а2

 

Энергия

актива-

Фс X 10",

 

 

/, с е к - '

 

 

 

 

 

 

Изотоп

цношюго

уровпл,

 

1

 

 

9,П

X Ю - 2 6

,

ГМ--ЭЗ

 

Мэв

 

1-квІсм'-сек-эв

 

 

 

 

sa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

""Se

1,190

3.45

3

мин.

133,5

25

93

18t1 ,2 [45]

 

 

'Зг

1,17-1,33

3,5

1

мин.

669

4

16,2

 

 

 

 

 

1,00-1,17

7,8

 

 

 

1,8

5,63

8,5±з4 [41]

 

 

"Sr

1,22

3,5

17 дп.

0,787

6,17

24

 

 

зву

1,17-1,33

3,5

3

мин.

<0,15

« 0 , 0 4

 

 

 

 

l»Rh

1260

3,53

3

дп.

0,273

0,28

1,14

 

 

 

 

" i C d

1300

3,54

17

ди.

12,05

8

35

8 + 4 , 5 [ 4 5 ] ;

6 ± | [41 ]

ПЗІп

1,13

7,88

1,5 час.

 

5,26

17,4

7,5±1

[41]

 

 

llôln

1,078

7,75

17 дн.

155,8

9

27

7 , 1 ± 2 , 3 [ 4 1 ]

 

i23Te

1,17-1,33

3,5

236 дн.

0,248

0,6

2,43

П , 5 ± 4 [41]

 

 

 

 

 

 

1,00-1,17

7,8

 

 

 

0,27

0,844

 

 

 

 

lsäTe

1,17-1,33

3,5

236 дн.

<0,00045

« 0 , 0 1 6

 

 

 

 

 

1,17-1,33

3,5

10

дн.

0,115

0,313

1,27

 

 

 

 

 

1,00-1,17

7,8

 

 

 

0,14

0,44

 

 

 

 

137В a

1,17—1,33

3,5

25 мин.

<0,008

« О / М О - 3

 

 

 

 

i07Er

1,17-1,33

3,5

1 мни.

<16

« 2 . 0 5

 

 

 

 

"«Lu

1,17-1,33

3,5

25 час.

0,09

0,47

 

 

 

 

 

 

1,00-1,17

7,8

 

 

 

0,21

 

 

 

 

1T9HF

1,17-1,33

3,5

3 мин.

<0,233

« 0 , 2 1

 

 

 

 

 

1,17—1,33

3,5

1 мин.

<0,97

« 0 , 0 1 8

 

 

 

 

m i r

1,17-1,33

3,5

1 мин.

144

5,51

22,3

 

 

 

 

 

1,00-1,17

7,8

 

 

 

2,47

7,7

 

 

 

 

îespt

1,17-1,33

3,5

19

дн.

1,715

0,238

0,965

 

 

 

 

 

1,00-1,17

7,8

 

 

 

0,107

0.334

 

 

 

 

»7 Au

1,22

3,5

1,5 мин.

26

0,5

2

 

 

 

 

•07Ag

1,17-1,33

7,8

320 мин.

0,418

0,025

0,10

 

[4 5]

 

 

1325

3,54

10

мин.

29

6,2

27,4

9+1

 

 

 

1210

3,50

10 мин.

35

9,3

35,2

8,5 +5 [45]

 

 


Номер канала

ttce/e

Рис. 4. Спектр f-излучения (а)

и спад активности

TimSe со временем

(б).

Рис. 5. Схема уровней 1 7 Se.

Этому предельному значению ширины уровня могут соответст­ вовать переходы типа El , M l и Е2 с разумными значениями задэржек вероятностей переходов относительно одночастичной оценки (см. табл. 3).

Таким образом, возможными значениями спина и четности уровня 1190 кэв являются 5/2", 3/2- , 3/2+. Менее вероятны 1/2- и 1/2+, так как в этом случае затрудняется переход с активационного уровня в изомерное состояние со спином 7/2+, экспери­

ментально наблюдаемый при фотоактивации.

 

 

 

 

Обнаружены переходы из состояния 7416 кэв

1/2+ ядра

77Se,

полученного по реакции 76 Se (п, у) 77 Se

на уровень

1190 кэв [17].

Так как разрядка высоковозбужденных

состояний,

образуемых по

(п, у) реакции, обычно происходит путем El-переходов,

то

сле­

дует предположить для спина и четности уровня

1190 кэв

зна­

чения 1/2- или 3/2- . Остается

неясным,

почему

в этом

случае

уровень 1190 кэв не заселяется при ß-распаде 7 7 Вг с J* =1/2 - . Воз­

можно, из-за малой энергии электронов интенсивность

ß-nepexo-

дов на этот уровень очень мала

и экспериментально

не обна­

ружена.

 

 

 

 

 

 

 

Из наших результатов н исследования

переходов 77Se,

обра­

зованного по {п, у) реакции, следует

считать наиболее

 

вероят­

ным для уровня

1190 кэв значение /" = 3/2-. Необходимо отметить

также,

что

этот уровень

хорошо

проявляется

в

 

реакции

7e Se (d, р) 77Se, а это указывает

на значительную

примесь

в нем

одночастичного

состояния [81].

 

T

 

 

 

 

 

7 9 Вг. Из-за

малого значения

= ( 5 ± 2 сек.)

кривая

спада

•активности во времени не снималась, а определялась

 

по интен-

симетру только

для идентификации изомера. В работе

[1] приво­

дится

сечение

фотоактивации

брома

излучением 1 1

G In только для

интегрального

 

потока у-квантов. Фотоактивация 7 9

Вг

с

помощью

-у-излучения 6 0 Со получена впервые нами. Можно сделать досто­

верный вывод,

что 7 9 Вг

имеет активационный уровень с

энергией

Еа ^

1,33 Мэв.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходя

из предела

величины

° Т 0 1 , 6 - Ю - 5

эв,

получаемого

при

условии, что — •< 1, можно

утверждать,

что

переход с

активационного

уровня в основное состояние—типа El , Е2

или

M l . Тогда

с учетом спина 3/2~ основного

состояния 7 9 Вг

для

.активационного

уровня

следует положить

У* = 5/2+ , 7/2- , 5/2_ .

В первых

двух

случаях

уровень

не мог быть

обнаружен

при

распаде 7 9 Кг, с / = 1/2".

Из уровней со

спином 5/2",

извест­

ных

по распаду

7 S Kr, ни один не имеет переходов в

изомерное

состояние

с

интенсивностью,

соответствующей

 

значению

j m ^ - l , 6 - 1 0 - 5 эв [17]. В экспериментах по кулоновскому возбУж дению [20] также не отмечено переходов в изомерное состояние-

26