Файл: Прямые реакции и изомерные переходы..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.07.2024

Просмотров: 130

Скачиваний: 0

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

Ядро и уровень

"Se

1190 кэв

8"Sr

1220 кэв

I 0 3 R I ,

1260 кэв

i " C d 1330 кэв

"31 п

ИЗО кэв

107 Ag

1325 кэв

1 0 0A g

1210 кэв

! " Au 1220 кэв

EL

т о эксп.,

сек.

'О^одн., сек.

Е2

< 2 • ю - 1 1

1,44

10" 11

Е2

< 1 , 3 - 1 0 - 1 1

1,44

ю - 11

M l

< 1 3 - ю - 1 1

3 ю - 14

El

<1 з - ю - 1 1

2

ю - 16

М2

< 2

ю - "

2,1

ю - 11

Е2

« 1

6 - Ю - 1 1

4,5

ю - 12

M l

< 2

ы о - п

0,8

ю - 1-1

El

< 2

ы о - 1 1

1,35

ю - 16

M2

< 1

б - Ю - "

9 ю - 10

E2

« 1

6 - ю - 3

8,6

10- 12

E2

< 1

ы о - 9

8,6

ю - 12

M l

< 1

ы о - 9

1,75

ю - 14

El

< 1

ы о - 9

2,2

ю - 16

M2

<1 6 - ю - 9

1,75

ю - 10

Е2

7

ю - 1

2

6,3

10" 12

Ml

5

ю - 1

2

1,4

ю - 14

El

5

ю - 1

2

0,87

ю - 16

M2

7

ю - 1

3

1,4

ю - 10

E2

< 2

ю - 1

1

0.57

ю - и

M l

< 3

ю - 1

1

1,4

10" 14

M2

< 2

ю - 1

1

1,15

ю - 10

El

< 3

ю - "

1,73

ю - 16

E2

< 0

8-10-"

5,6

ю - 12

M l

< 1

15-10-"

1,4

10- 4

El

< 1

15-10-"

1,7- ю - 16

M2

< 0

8-10-"

1,4- ю - L0

E2

< 0 , 6 - ю - "

4,2

10- 9

M l

« 0

9 - 10 - "

1,8- ю -

El

< 0

9 - Ю - 1 1

2.2- ю - 6

M2

< 0

6 - ю - "

2,1- 10- 0

Е2

« 6

ю - 1

0

3,5- ю - 2

M l

« 5

ю - 1

0

1,5- ю -

El

<5 - 1 0 - ю

1,2- ю -

M2

< 6 ю - 1 0

1- ю -

<1,3 <0, 9 <400 <1,5-105 < 0 , 1

<3,5 <2,6 -10 3 <1,6-105 <0,18

<190

<125 <6,3 - 10 4 <0,5-107 < 9

1,1

360

0 , 6 - Ю 5

0,05

<3, 5 < 2 , Ы 0 3 <0,17

<1,7 - 10 5

<1 , 4

<1 0 3

<0,7 - 10 5 <0,06

< 1 , 4 <5 - 10 2

<0,4-105 <0,03

<170 <3,3 - 10 4 <4-10G < 6

Г а б л и ц а 3-

1/2"

9/2н

1/2-

1/2Н

9/2+

1/2-

1/2-

3/2-1


ядер и

указывает

 

на отсутствие

(или

очень

малую

 

примесь)

коллективных эффектов в этих уровнях. Это еще раз

 

подтвер­

ждает наши выводы

о

том,

что активационные

уровни

имеют

преимущественно

одночастичную

природу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1 1 Cd. Активационнын

уровень

1330

кэв

имеет

ширину

gT0 =

= 2,5410~4 эв, которой

могут

соответствовать

переходы

 

типа

El ,

M l ,

Е2

(М2-переход

был бы ускорен в 20

раз, что крайне

мало­

вероятно) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кэв — типа

 

 

 

 

 

Если предположить, что переход 1330-^0

М2, то с

учетом Jq =1/2+ для основного состояния возможные значения

f

для

уровня

1330 кэв будут 3/2+ или 5/2+. В недавней

работе по ку-

лоновскому

возбуждению [20] не обнаружено

Е2-переходов

в об­

ласти 1330 кэв

 

для 1 1 'Cd, а если

они н есть,

то во всяком

случае

В (Е2) î -< 0,001

е 2

1 0 - 4 8

см4. Этому предельному

значению

соот­

ветствует Tt, > - 3 - 10 - 1 1 сек., в то

время

как из

 

наших

 

измере­

ний

7^ = 5 - Ю -

1 2 сек. Таким

образом, следует

отбросить

тип Е2.

В случае

E l - или М1-перехода

спин

и

четность

уровня

1330

кэв

должны

иметь

 

значения

3, 2~

( і , 2 _ )

или 3/2+ .

Наиболее

 

пред­

почтительно

по нашему

мнению

J" = 3/2- ,

так как

тогда

полу­

чается кратчайший

 

путь

к

переходу

в

изомерное

состояние

396 кэв

11,2~

после

двух

каскадных

переходов

типа Е2 с пере­

даваемым орбитальным

моментом

Д/ = 2. Если же предположить,

что

У~ =

3,2+ ,

то

переход

3/2+ ->11'2~

должен

состоять

либо

из

тройного Е2-, Е2-, El-каскада,

либо

из Е2-

и

М2-переходов

(порядок следования переходов может быть любым).

 

 

 

 

Из измеренных

нами

величин

° Т 0

=

3 , 5 - Ю - 5

эв

и

gT0

=

= 2 , 5 4 - Ю - 4

эв

находим

- ^ = 0,14.

Исходя

из

этого

значения

можно исключить возможность каскада

Е2 и М2, так как

М2-пе-

реход оказался

бы

ускоренным. В то же

время

это

значение

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

хорошо

согласуется

с

предположением

о

двойном

 

каскаде

Е2-переходов

3.'-2-->7/2~-^ 11/2". В схему

уровней

n l C d

 

необ­

ходимо ввести новый уровень с

У~= 7/2~

между

950 и 1330 кэв.

Ниже 950 кэв

уровень должен

был бы проявиться

при

 

распаде

И 1 1п

(см. рис. 7); Е2-переход

3/2~-^7/2~ по нашим

данным

дол­

жен

иметь ускорение

/ г у > - 70 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уровень 1330 кэв хорошо проявляется в реакции 1 1 0 Cd (d, р) "'Cd

[98], что указывает

на значительную степень

одночастичности

этого

уровня. Угловое распределение протонов из

реакции

(d,

р),

соот­

ветствующих

уровню

1330 кэв

 

таково,

что, по-видимому, Д / = 1 .

С учетом

Г=

1/2+

и 1 = 0 для основного

состояния ] 1 1 Cd

для

уровня 1330 кэв

получается Г=

3/2~

или 1/2~,

что

согласуется

с нашим

предположением

/ " = 3/2".

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32


Характерно, что уровень 1330 кэв не проявляется при

неупру­

гом рассеянии протонов [77]; это указывает на отсутствие

значи­

тельной примеси коллективных эффектов в возбужденном состоя­

нии 1330

кэв.

1 1 5 Іп.

Удобные характеристики изомерных состояний и сравни­

тельно большая скорость счета дали возможность измерять сече­ ние фотоактивации ядра , І 5 І п много раз с большей точностью, чем

•Ад

2.7ІЯН.

U n

o/? +

sl/)IW>>>

W

43 7мес.

 

Р и с . 7.

Схема

уровней m C d .

для других

ядер;

кроме

того,

надежно измерены активационные

уровни этого

ядра

[41]. Поэтому сечение фотоактивации 1 1 5 "Чп

использовано

нами

для

нормировки удельного потока у-квантов.

Мультипольности переходов с активационного уровня в изомерное

состояние

подробно рассматриваются

в § 6.

 

1 1 3 Іп.

Энергия

у-излучения

изомеров 1 1 3 Іп

и 1 1 5 Іп составляет

•соответственно 390

и 335 кэв.

Так как

детектор

недостаточно четко

разделяет пики, площади под фотопиками вычислены на основании

•свойств гауссовского распределения. После введения

поправок

на периоды полураспада, эффективность, количество

ядер в об-

. разце, коэффициенты внутренней конверсии и т. п. было найдено сечение фотоактивации 1 1 3 іш 1п по отношению к аналогичному сече-

3—192

33

 


нию для 1 1 5 ш 1 п исходя из соотношения высоты пиков 1 K i '"Irt

и1 1 5 л г 1п.

Из-за малого

содержания изотопа п з І п

 

(4,28%)

в естественной

смеси

изотопов

индия

и близких значений энергии изомерных

состояний

ядер 1 1 3 Іп и і , 5 І п

пик, принадлежащий 1 1 3 г ' 1 п,

выделяет­

ся недостаточно

четко

и вычисления ведутся со значительными

погрешностями.

Поэтому

мы

дополнительно

измеряли

образцы,

обогащенные изотопом 1 1 3 Іп до 66%. Наши

результаты согласуют­

ся с измерениями Буса

[41], который

получил

для

активационногс»

уровня 1132 кэв

ат =

/

+ 4\

_2 6

2

' э в - По нашим

вычисле-

[7,5

_ д і * Ю

с м

ниям

gT0

= 1.75• 10

эв. Исходя

из величины

g T 0 >

1,75Х

-5

 

 

 

 

 

Г т

 

 

 

 

 

 

ХІО

эв,

получаемой

при условии

— < 1, мы сделали

вывод,

что переход с уровня

1132 кэв

в основное

состояние

может

быть

типа

E l , Е2 или

M l . В

экспериментах

по

кулоновскому

возбуждению индия на обогащенных образцах этот уровень был

обнаружен, следовательно,

переход

1132-»0 кэв—Е2-типа

или

во всяком

случае

содержит

компоненту

Е2.

Тогда

уровню

1132 кэв

можно

приписать

спин в пределах 5/2+ — 13/'2+. Так

как этот уровень

является активационным, разумно

предполо­

жить, что его спин находится

между

1/2

и 9 2,

поскольку

труд­

но представить другие

схемы

переходов

 

(9/2 и более)-^12 с

достаточно

большими

значениями

Г т

т

^

1,75-10~5 эв^.

Веро­

ятно, J~= 5;2+ или 7/2+ . В первом

случае

предположение,

что

переход в изомерное состояние через уровень 646 кэв 3/2- — типа El

с задержкой всего 103, не

согласуется с систематикой .El-перехо­

дов [98]. Возможно,

между

1132 и 646 кэв

есть

промежуточные

уровни со спинами

1/2+ или 3/2+ [28], которые были бы аналогичны

расположению уровней

І 1 3 Іп, п 5 І п , 1 І 7 Іп и

через

которые

и осу­

ществлялся бы переход

в

изомерное состояние.

Наиболее

вероят­

но значение 5/2+ для уровня 1132 кэв ядра 1 1 3 Іп, хотя не исключе­ но и 7/2+.

Ядра и з І п и П 5 І п изучались при неупругом рассеянии а-частиц [103]. В этих работах хорошо проявились уровни 1170, 1360, 1560 кэв и др. у 1 1 3 Іп и 1120, 1290, 1440 кэв и др. у 1 1 5 Іп, известные из работ по кулоновскому возбуждению и имеющие значительные ускоре­

ния

Е2-переходов [17]. Активационные же уровни

1132 кэв ядра

1 1 3 Іп

и 1078 кэв 1 1 5 Іп в этих работах не обнаружены,

следовательно,

они имеют значительную долю одночастичных состояний. Это со­ гласуется с нашим предположением о том, что активационный уровень, являясь промежуточным звеном в переходе: основное состояние -> активационный уровень ->• изомерное состояние, должен иметь значительную примесь одночастичных состояний, чтобы обеспечить достаточно большое сечение процесса перехода

34


между

двумя

преимущественно

одночастичными

состояниями:

основным и

изомерным.

 

 

 

 

 

 

123,

і25'ре. Из всех стабильных

изотопов

изомерные

состояния

имеют І 2 3 ' | 2 5 Те. По обнаруженной у-линии

160±5 кэв

был

найден

период

полураспада

7\

= 1 0 3 ± 5

дн. и

идентифицирован

изомер

1 2 3 т Т е .

Изомер 1 2 5 Те

не

обнаружен,

несмотря

на то,

что

содержа­

ние 1 2 5 Те в смеси изотопов на порядок больше, чем 1 2 3 Те. По-види­ мому, у-переход ПО кэв сильно конвертирован (М4-переход), а переход 35 кэв невозможно разрешить относительно характерис­ тического рентгеновского излучения 31 кэв. Поэтому для сечения

фотоактивации 1 2 5 Те приведена

граница возможного значения

сечения.

 

 

135, i37ßa_

Фотоактивация

1 3 7 Ва тормозным излучением с

£макс = 3 Мэв

наблюдалась в [82]. Изомер 1 3 5 Ва так же, как и 1 2 3 Те.

впервые получен нами активацией электромагнитным излучением. Для сечения фотоактивации ! 3 7 Ва найдены граничные значения.

Изомерный уровень 1 3 7 Ва расположен

высоко (661 кэв) и, по-види­

мому, основной вклад в его активацию дают уровни с £'>1330

кэв.

Структура

уровней 1 3 5 Ва изучена

недостаточно,

особенно

при

£ > 8 0 0 кэв,

и активационные уровни

неизвестны.

Поэтому с

на­

дежностью мы можем утверждать лишь, что активационный уро­

вень

имеет энергию менее 1,33

Мэв, и охарактеризовать его ве­

личиной

gr0-jr.

 

 

 

 

 

1 6 7

Er.

Фото активация

изомера 1 G 7 Er наблюдалась в [82] с по­

мощью тормозного

излучения

М акс = 3 Мэв)

и в [1] от у-излучения

і 1 6 Іп

М акс = 2,09

Мэв).

Мы

не

получили

заметной активности

при облучении окиси эрбия. Поэтому приведены только граничные

значения

сечения фотоактивации для уровней ниже 1,33 Мэв.

1 7 6 Lu .

Определение сечения фотоактивации 1 7 6 Lu осложняется

естественной радиоактивностью лютеция, который из изомерного

состояния l 7 6

L u 288

кэв

I - путем

ß-распада

переходит

на уровень

88,3 кэв 2+

(58%)

или

в основное состояние 0+

(42%)

ядра

1 7 6 Ш .

При ß-распаде основного состояния

1 7 0 Lu

через

каскадные

пере­

ходы также

заселяется

уровень

88,3

кэв ядра 1 7 6 Ш . Поправка h l

естественную радиоактивность

(Г,^ = (5 +

0,3) • 101 0

лет)

приво­

дит к увеличению статистической погрешности. Сечение фотоакти­ вации лютеция в работе [74] на два порядка больше сечения для ин­ дия при облучении у-лучами 6 0 Со. Этот результат противоречит нашим данным и получился таким большим, по-видимому, из-за пренебрежения авторами естественной радиоактивностью лютеция.

Лютеций-176—единственное четное (нечетно-нечетное) ядро, фотоактивацию которого удалось наблюдать. Это ядро располо-. жено в области сильно деформированных ядер и трудно сделать надежные предположения, каким путем проходит процесс фото­ активации.

35