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

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

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 ТЪР)/РЖР ) = 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 РТьр)/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 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-