Файл: Каипов Д.К. Ядерный гамма-резонанс и атомные столкновения.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.07.2024
Просмотров: 86
Скачиваний: 0
нии с энергией, большей, чем исследуемая, измерения и обработка получаемых экспериментальных данных значи
тельно |
усложняются. В этих случаях |
лучше |
применять |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
Ое(Ы)-спектрометр |
[127]. Та- |
|||||
8+ |
- |
H.IOZSK |
|
|
|
кой дрейфовый |
детектор с |
|||||
|
|
|
рабочим |
объемом |
23 см3 и |
|||||||
5 + |
д 5 4 . 0 мин |
|
|
|
||||||||
|
|
|
разрешением |
~ 10 кэв в об |
||||||||
US |
|
\МЧс;и |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
ласти 1 Мэв был использо |
||||||||
|
|
|
вч ч* |
|||||||||
« |
"50*43- |
|
ван нами для |
регистрации |
||||||||
|
£85?. г - |
°8 |
• ч* |
резонансного |
|
рассеяния |
||||||
|
1590,6 _ |
S3Z |
|
|
||||||||
|
|
• ч< |
1293,4 кэв 7-квантов на яд |
|||||||||
|
2>6S,S . |
|
||||||||||
|
2265,6- |
|
|
• я5-- |
рах U 6 S n |
и 1370 кэв v-кван- |
||||||
|
ms,s- |
Ч2А |
|
г* |
тов на ядрах |
2 4 M g . |
|
|||||
|
1030,0- |
|
|
г* |
а) ЯРР 1293,4 |
кэв у-квап- |
||||||
|
|
|
|
|
о* |
|||||||
|
I7S&,9 - |
|
|
тов на ядрах |
ueSn. |
|
Схема |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1293,4- |
|
|
|
распада |
l l 6 I n - + U 6 |
S n [128] |
|||||
|
|
|
|
|
|
дана |
на |
рисунке 46. Как |
||||
|
|
|
|
|
|
следует из схемы, в спектре |
||||||
|
|
|
|
|
|
присутствуют |
интенсивные |
|||||
|
|
|
Sn, |
|
|
линии с энергиями, больши |
||||||
|
|
|
5С""66 |
|
|
ми |
исследуемой. |
Наличие |
||||
Рис. 46. |
Схема |
распада |
"6 1п- |
этих |
линий |
обусловливает |
||||||
форму спектра |
рассеяния, |
|||||||||||
|
|
l l 6 S n . |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
представленную |
на рисун |
|||||
ке 47, снятую с помощью сцинтилляционого |
спектрометра |
|||||||||||
с кристаллом NaJ(Tl) размером 100ХЮ0 мм. |
|
|
||||||||||
Большой пьедестал у фотопика |
1293 кэв и его наклон |
вызывают ряд трудностей при измерении эффекта. Иной вид имеют спектры, снятые с помощью Се(Ы)-спектромет- ра (рис. 48, 49, табл. 12).
Экспериментальные данные обрабатывались по мето дике сравнительных измерений выхода резонансного рас
сеяния для твердого и жидкого источников. |
Источники |
получали облучением металлического I n |
и раствора |
Іп(гТОз),з в воде. Облучение в течение 5 мин обеспечивало активность порядка 1 кюри. Отношение интенсивностей рассеянного излучения для твердого и жидкого источни ков, оказалось равным Р ТЪ(ЕР)/РЖ(ЕР ) = 1. Для определе ния параметра торможения эта величина сравнивалась с теоретически рассчитанным ослаблением резонансного эффекта в зависимости от времени жизни как первого, так и вышележащих возбужденных состояний. Время жизни
Л'і
с - |
Sn |
|
+ - |
Cd |
|
• - |
Sn-Cd |
Рис. 47. Пример рассеянного |
|
|
излучения от жидкого индие |
|
|
вого источника, снятого с по |
|
|
мощью кристалла NaJ(Tl). |
• .
го 50
Рис. 48. Спектры рассеянного из |
Рис. 49. Спектры рассеянного из |
|||
лучения, снятые с помощью де |
лучения для металлического 1п- |
|||
тектора для |
жидкого индиевого |
источника, снятые с Ое(1Л)-детек- |
||
источника: |
а — с |
резонансным |
тором: а — |
с резонансным рас |
рассеивателем; б—с |
нерезонанс |
сеивателем; |
б — с нерезонанс |
|
ным рассеивателем. |
ным рассеивателем. |
|
|
Таблица 12 |
Пример счета в области резонанса 1 п ы о т |
||
Номер канала |
Резонансный |
Нерезонансный |
счет импульсов |
счет импульсов |
|
83 |
439 |
454 |
84 |
463 |
404 |
85 |
500 |
410 |
86 |
624 |
511 |
87 |
573 |
499 |
88 |
445 |
444 |
89 |
367 |
400 |
2390,6 кэв уровня (каскад (3(1000), Y2 (1100), yi(1293)) было получено нами ранее — т = (4±2) - 10~ 1 3 сек [129].
Зависимость Р{ЕР |
) от L для этого значения т представ |
|||||||||||
лена на рисунке 50. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Кроме |
указанного |
каскада |
учитывался |
вклад |
от |
|||||||
. |
|
|
|
|
|
переходов |
P(340)v2 (1756) |
|||||
| |
|
|
|
|
|
7,(1290) |
и |
[3(600)72(1510) |
||||
|
|
|
|
|
|
7i(1290). При этом иссле |
||||||
|
|
|
|
|
|
дование широкого диапа |
||||||
|
|
|
|
|
|
зона значений т2 в обоих |
||||||
|
|
|
|
|
|
случаях |
показало слабую |
|||||
|
|
|
|
|
|
зависимость |
значения |
|||||
|
|
|
|
|
|
Р(Е |
р) от величины време |
|||||
|
|
|
|
|
|
ни жизни |
вторых |
уров |
||||
|
|
|
|
|
|
ней. Так, |
например, |
из |
||||
|
|
|
|
|
|
менению т в 300 раз |
для |
|||||
|
|
|
|
|
|
у2 (1756) соответствует из |
||||||
|
|
|
|
|
|
менение Р(ЕР) |
на |
2 0 % . |
||||
|
|
|
|
|
|
Вклад |
в |
сечение |
резо |
|||
|
|
|
|
|
|
нансного |
рассеяния |
от |
||||
о |
2 |
ч |
б |
З і |
д" |
остальных |
каскадов из-за |
|||||
|
|
|
|
|
|
торможения |
за |
время |
||||
Рис. |
50. Зависимость |
сечения ЯРР |
ж и з |
н и |
|
вышележащих |
||||||
от параметра торможения |
атомов |
_ |
|
|
уровней |
|||||||
|
Sn в металлическом индии. |
|
возбужденных |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
для |
конденсированных |
|||||
источников оказался совсем |
незначительным. |
|
|
|
||||||||
Максимальная отдача, которую могут получить ядра |
||||||||||||
Sn за счет |
предшествующих |
излучений, |
равна ~ 16 эв. |
Потеря же на отдачу при излучении резонансных квантов
составляет 7,8 эв, т. е. участвовать в резонансе могут толь
ко ядра с энергией, лежащей между этими |
значениями. |
|||
Из отношения РТь(йр)/Рж(£р) |
= 1 |
и графика |
зависимости |
|
Р{ЕР) |
от L следует, что параметр торможения для метал- |
|||
|
о |
|
|
|
лического 1 1 6 1п равен 7,2 А . |
|
|
|
|
Кристаллическая решетка |
индия имеет |
тетрагональ |
||
ную |
гранецентрированную |
ячейку, отличающую его от |
||
остальных исследуемых изотопов. |
Индий изоструктурен |
•у-марганцу, каждый его атом окружен четырьмя атомами
о |
о |
на расстоянии 8,24 А и восемью — на расстоянии |
3,37 А . |
Однако и в этом случае сохраняется окружение из 12 ато-
о
мов со средним межъядерным расстоянием Д м / Я =3,251 А . Это позволяет использовать данные, полученные для I n , для установления общих закономерностей процесса тор можения медленных атомов в металлической среде.
б) |
ЯРР 1370 кэв у-квантов на ядрах 2AMg [125]. Схема |
||||
распада |
2 4 N a - ^ 2 4 M g |
представ |
(5.05ч. |
||
лена на рисунке 5 1 . Резонанс |
|||||
|
|||||
ному |
^-кванту предшествует |
|
|||
интенсивный ^-переход с боль |
|
||||
шей энергией (2759 кэв). |
|
||||
Спектр |
рассеянного |
излуче |
|
ния, снятый с помощью |
сцин- |
г*- |
||
тилляционного спектрометра с |
||||
|
||||
кристаллом |
NaJ(Tl) размером |
гч Мд |
||
100X100 мм, как и в случае |
||||
индиевого |
источника, |
плохо |
Рис. 51. Схема распада |
|
разрешен. При использовании |
2 4 Na->-2 4 M£. |
|||
Ое(Ы)-спектрометра |
были |
|
получены ясно выраженные фотопики для резонансных 1370 ^-квантов как для жидкого (NaOH в воде), так и для металлического (Na) источников (рис. 52, 53). В качестве резонансного рассеивателя применялся металлический магний, содержание в котором 2 4 M g составляло 78,7% . Для нерезонансного рассеивателя был взят металлический алюминий. В связи с тем, что для получения достаточных активностей время облучения изотопа 2 3 N a (Т к =15,05 час) выбрано равным 4 час, полиэтиленовые пеналы были заменены магниевыми, поскольку полиэтилен неустойчив к длительному облучению. Применение магниевого челно ка в данном случае оправдано тем, что энергия исследуе-
мого у-излучения (1370 кэв) больше энергии |
у-излучения |
от 2 7 M g , возникающего в результате реакции |
(л — у) . |
Чтобы металлический Na не окислялся, его погружали |
|
в керосин, которым заполнялась внутренняя |
ампула. По- |
Рис. 52. Спектры рассеянного из |
Рис. 53. Спектры рассеянного из |
||||||
лучения, снятые с помощью по |
лучения для металлического |
нат |
|||||
лупроводникового |
детектора, |
для |
риевого источника, снятые с по |
||||
жидкого Na-источника: о — с ре |
мощью |
полупроводникового |
де |
||||
зонансным рассеивателем; |
б — |
тектора: |
а — с |
нерезонансным |
|||
с нерезонансным |
рассеивателем. |
рассеивателем; |
б—с |
резонанс |
|||
|
|
|
ным рассеивателем. |
|
лучаемая активность источников была равна ~ 1 кюри. Длительность измерений с обоими рассеивателями состав ляла 1 час. Для компенсации влияния распада источника на результат измерения порядок смены рассеивателей че редовался.
Из экспериментальных данных получено значение от ношения Р т в 0 ',/Рж (£р ) = 1,5. Влияние торможения ядер отдачи на выход резонансного рассеяния рассчитывалось нами для широкого интервала разумных величин времени жизни второго возбужденного уровня %2 [75]. Как оказа лось, из-за положения резонансной линии в микроспектре величина .сечения резонансного рассеяния почти не зави-