Файл: Прямые реакции и изомерные переходы..pdf

мый вклад в активацию,

расположены

выше 1330 кэв.

Мы при­

водим предельные значения сечений фотоактивации

1 7 9 H f и 1 8 3 W

для уровней ниже 1,33 Мэв.

І а 1 Іг. В [1, И, 13] исследовалась активация разными

источника­

ми излучения, однако активационный уровень не определен.

Из­

меренное нами сечение

фотоактивации

принадлежит

активацион-

ному уровню с энергией

либо 1250 ± 80, либо 1100 ±

70 кэв.

1 9 5 Pt. Мы обнаружили

переход 240 кэв при распаде

изомерного

уровня, отсутствовавший

в [17]. Отношение интенсивностей

линий

240 и 130 кэв составляет

0,13.

1 9 7 Au . Фотоактивация

этого изомера

изучалась ранее при помо­

энергия активационного уровня Еа

= 1,22 ± 0,03 Мэв. Для

этого

значения энергии определено сечение фотоактивации

1 9 7 ш А и .

Наиболее вероятны значения J"= 7,2"г или 5'2~. (см. табл.

3).

! 9 9 Hg . Из-за

малого сечения активации для получения

измери­

мой активности

применялся очень большой образец (1360 г).

Жид­

кая ртуть после облучения переливалась в специальную

кювету,

надетую на кристалл.

Для определения эффективности

регистрации у-излучения та­

известной активностью, имеющий у-линию 150 кэв

(1 1 1 , n Ccl),

раст­

ворялся и измерялась

активность

раствора в кювете при

усло­

виях, аналогичных

измерениям

Hg, затем

вводились

поправки

на

самопоглощение

и т. п.

Фотоактивация

ртути

исследовалась

на

тормозных

пучках с

регулируемой энергией излучения. Самый низкий

активационный

уровень имеет энергию

1,38 ±

0,01 Мэв с сечением

фотоактивации

а

= f2,2

+ П 7 І - 1 0 _

2 7

с м

К э в

ЛЩ-

Бус

[41]

нашел,

что

I —

- 0 , 7 ,

. +

3

= 1,49 Мэв и ат

для

активационных

— |^6,9^ 2

j - Ю - 2 6 см2-эв;

уровней с /5, а <1,49 Мэв

а т < 0 , 7 - 1 0 - 2

7 см"-эв. Нами

показано,

что существует активационный уровень ниже 1,33 Мэв

с

сече­

нием активации (0,25 ± 0,1)• Ю - 2 '

см2-эв.

Фотоактивация

изомерных

уровней

ядер

позволяет

сделать

1. На

основании

граничных значений Г 0 ) • получаемых

из

' г_

'

Т

gT0~Y

с

учетом - р - < Л и из систематики электромагнитных

пе­

реходов

различной

мультипольности, можно утверждать,

что

п е р е х о д ы с активационных уровней в

основное

состояние — E l - ,

Е2или М1-типа.

2.

Переходы с активационного уровня в изомерное

состояние

пли в

промежуточное

с последующим

переходом

в изомерное —

т а к ж е

типа

E l , Е2 или

M l .

3.

Спин

активационного уровня

по абсолютной

величине

мерного состояний:

J

< J

<J

4. Если

выбрано

какое-то

значение

спина

активационного

уровня,

то

четность

его

определяется

по правилу

1 и 3,

исходя из

спина и четности основного состояния и возможного

типа

пере­

хода.

5. С

увеличением

энергии

активационного

уровня

увеличива­

ет.

ется и сечение активации, поскольку от — Х2 Г0 -™. Несмотря

на то,

что с у в е л и ч е н и е м

энергии у м е н ь ш а е т с я

длина

волны

X, быстрее

г

растет

величина

Г 0 - г

- :

во - первых,

растет Г 0

(в

среднем

при

изменении

Е

от

200

д о

1200 кэв Г 0

увеличивается

на

2—3

по­

р я д к а ) , во - вторых,

увеличивается

и о т н о ш е н и е

~

Добычно,

чем в ы ш е

расположен

активационный

уровень,

тем

б о л ь ш е

м е ж д у

ним

и

изомерным уровнем

располагается

п р о м е ж у т о ч н ы х

уровней,

что

ведет,

в

о б щ е м ,

к у в е л и ч е н и ю

-у-').

Это

правило

п о д т в е р ж д а е т с я

при

исследовании

фотоактивации

т о р м о з н ы м

и з л у ч е н и е м

пучка с

р е г у л и р у е м о й

энергией

[41, 45].

6. Так

как

основное и изомерное

состояния

преимущественно

чительную

примесь

одночастичного

состояния.

Это

предположе­

ние

подтверждается

при исследовании

ядерных

реакций:

актива-

ционные

уровни,

как

правило,

хорошо

проявляются

в

реакциях

типа

(d,

р),

(р,

/г),

где более

вероятно заселение

одночастичных

состояний,

и хуже

в

реакциях

неупругого

рассеяния, где засе­

ляются

коллективные

уровни.

§ 5. И с с л е д о в а н и е

р е з о н а н с н о г о

поглощения

т-излучения

на

активационных

уровнях

с

помощью

сплошного

с п е к т р а

7-лучей

из-за сильного фона. Мы смогли измерить времена

жизни

поряд­

ка 1 0 ~ 1 2 сек., используя фотоактивацию изомеров

при облучении

через резонансные и нерезонансные поглотители и измеряя

затем

помощью

резонансной

флуоресценции

чаще

всего

используется

метод самопоглощения |86] (см. рис. 8а),

удобный

тем,

что не

требует

знания

спектрального состава

падающего излучения.

Гораздо

реже

употребляется

ме-

а

тод

резонансного

пропускания

(см. рис. 86), так как он требует

энергетического

разрешения

от

детекторов порядка

ширины

ли­

нии с учетом допплеровского уши-

рения.

С

обычными

низкоразре­

шающими детекторами у-излуче­

ния эксперименты

по

резонансно­

му пропусканию

неосуществимы,

если

энергетическое

распределе­

5

ние

испускаемого

спектра

нельзя

сравнить с шириной линии погло­

щения,

другими

словами,

либо

1

испускаемое,

либо

регистрируе­

мое излучение должно иметь ши­

рину, близкую

к

ширине

иссле­

дуемой линии (в первом случае

Рис . 8. Схема

экспериментов по

нет

никаких

преимуществ

перед

методом резонансного

рассеяния

резонансному

рассеянию с само­

поглощением

(а) и по

резонанс­

с самопоглощением,

если

только

ному пропусканию (б):

изменение

энергии

испускаемого

1—источник т-нзлучения:

2—поглотитель,

излучения

не.

может

быть

про­

3—рассенватель;

І—детектор;

5—защита.

контролировано).

Если положение эмиссионной линии фиксировано по энергии,

эксперименты

по резонансному

пропусканию

имеют большие

тичных условиях

опыта. Это связано

с

тем, что

эксперименты по

пропусканию не

так

чувствительны

к

резонансному флуорес­

центному эффекту,

как эксперименты

по рассеянию. В первых

эффект резонансного

поглощения

конкурирует

с полным сече­

нием электронного поглощения (фотоэффект,

комптон-эффект,

только с нерезонансным

упругим рассеянием (релеевское, дель-

бруковское и т. д.),.которое во много

раз меньше

электронного

поглощения, особенно

при углах,

значительно

отличающих­

ся от 0°.

Из-за указанных недостатков метод резонансного

пропуска­

ния* не получил

в экспериментальной практике

такого

широкого

распространения,

как метод

самопоглощения.

Однако

в

некото­

рых случаях представляется

возможным использовать

его без

резонансный

и

нерезонансный

поглотители.

Нерезонансный

подбирается

так,

чтобы

рассеяние у-квантов на

электронах

ато­

мов было идентичным

в обоих

поглотителях.

Обычно для

него

выбирают элемент, соседний с элементом резонансного

поглоти­

теля,

Т. е.

Ziœpea

=

Zpe3

±

1

(лучше,

КОГДа Л„ерез

=

Лрез

ГП 1>

Znopra = 2Рез,

однако

практически трудно

получить

большие ко­

личества разделенных изотопов одного элемента).

Если

j V o

— полное число

у к в а н т о в ,

падающих

на

поглотители,

то величина резонансного пропускания, представляющая

собой

отношение числа

у-квантов,

прошедших

через

резонансный и

нерезонансный, поглотители

толщиной

d

будет

T = jL^N(E)exp[-nAan(E)d]dE,

(1.15)

где пА

— число ядер

в 1 см3,

в которых

возможно

резонансное

рассеяние.

Далее возможны два случая.

1. РІсточник первичных у-квантов имеет фиксированную

энер­

гию. Тогда

для определения

Т необходимо

знать

спектральное

распределение у-квантов N(E).

Нахождение микроспектра

обыч­

но связано

с большими

погрешностями.

Если

спектр

можно

•сдвинуть

по

энергии

без изменения

его

формы,

информацию

сдвиге всего распределения, т. е. изменении

Ее в диапазоне энер­

гий, где возможно

резонансное

поглощение,

получается кривая

* Правильнее метод резонансного

пропускания

называть

методом резо­

нансного поглощения;

однако, чтобы

не путать его с методом

резонансного

дом самопоглощения, мы придерживаемся термина

.резонансное

пропускание".

В дальнейшем, когда речь пойдет только о методе

пропускания,

мы перейдем

к термину .резонансное поглощение".