Применение метода усредненных резонансов (МУР) в реакциях захвата протонов низких энергий
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Datum: | 1999 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
1999
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/79570 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Применение метода усредненных резонансов (МУР) в реакциях захвата протонов низких энергий / Б.А. Немашкало // Вопросы атомной науки и техники. — 1999. — № 1. — С. 28-29. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860007945448718336 |
|---|---|
| author | Немашкало, Б.А. |
| author_facet | Немашкало, Б.А. |
| citation_txt | Применение метода усредненных резонансов (МУР) в реакциях захвата протонов низких энергий / Б.А. Немашкало // Вопросы атомной науки и техники. — 1999. — № 1. — С. 28-29. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| first_indexed | 2025-12-07T16:40:09Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 539.163
Применение метода усредненных резонансов (МУР)
в реакциях захвата протонов низких энергий
Б.А.Немашкало
ИФВЭЯФ ННЦ ХФТИ, г. Харьков
Появление метода усредненных резонансов в
ХФТИ как научного направления в ядерной
спектроскопии связано с работой [1], в который
впервые в 1970 г. было предложено использовать
статистическую теорию для анализа экспери-
ментальных данных из реакции захвата протонов,
измеренных в условиях статистического усреднения.
Реакции с протонами подбарьерных энергий
являются удобным и широко используемым методом
ядерной спектроскопии. При этом изучение
изолированных резонансов являлось одним из
наиболее плодотворных и прецизионных методов,
однако, применение его было существенно
ограничено легкими ядрами. Потребность в данных
для ядер с А>40 привела к разработке новых
методов и методик. Для этих ядер плотность высо-
ковозбужденных состояний настолько велика, что
становится оправданным применение статистических
методов анализа оперирующих понятиями средних
сечений, плотности уровней, статистических
тензоров, силовых функций и др.
Успех применения МУР обеспечивался нашим
знанием того, что:
- сечения заселения конечных состояний ядер в
реакциях захвата в случае применения полутолстых
мишеней, позволяющих экспериментально
реализовать статистические условия, являются
достаточными для постановки экспериментов по
измерению угловых распределений, функций
возбуждения и даже угловых корреляций;
- конечные состояния являются выстроенными,
несмотря на статистический характер их заселения,
поэтому угловые распределения гамма-лучей имеют
значительную асимметрию и могут , таким образом,
быть использованы в ядерной спектроскопии по
прямому назначению;
- статистическая модель к этому времени уже
получила свое полное развитие и ее применение для
анализа частичных реакций было завершено. Для
решения ее внутренних проблем были привлечены
оптическая модель, модель Ферми газа и
испарительная модель. В работах Хаузера, Фешбаха и
Сатчлера была полностью учтена кинематика
реакций и получены выражения для сечений ядерных
реакций.
Теоретически вопрос о применении МУР к анализу
реакций захвата был решен в наших работах [2] и др.
Трудности применения статистической модели были
связаны с выбором параметров оптического
потенциала (которые хорошо известны при более
высоких энергиях) и отсутствием данных о
радиационных силовых функциях (РСФ), изучение
которых стало в дальнейшем одной из задач,
имеющих самостоятельное значение, так же как
определение каскадности излучения, спектров
множественности, изучение механизма реакций
захвата и др.
Работа была выполнена в четыре основных этапа.
Первый этап состоял в разработке метода анализа
тройных угловых корреляций [2], создании
спектрометра γγ-совпадений и измерении γγ-
корреляций усредненных, по большому числу
высоковозбужденных состояний. Это дало нам метод
значительной светосилы для изучения свойств
низколежащих (вплоть до 2-3 МэВ) состояний ядер.
Результатом этой программы явилась разработка
метода угловых корреляций (для средних и тяжелых
ядер) и определение спинов возбужденных состояний
ядер Cu, Ga, Mn, Br, As и др. и коэффициентов
смешивания по мультиполям (данные о которых в 70-
е годы были явно недостаточны). Метод
получил признание и применялся в других
лабораториях.
Нами было доказано, что статистические условия в
реакции (р,γ) при энергиях протонов около 3 МэВ для
ядер pf-оболочки выполняются хорошо. Способ
реализации их - потери энергии протонов в мишенях с
толщиной порядка 100-200кэВ.
Второй не менее значимой работой [3] была
разработка и применение метода анализа
дифференциальных сечений и угловых распре-
делений γ-лучей из реакции (р,γ) для конечных
состояний, заселяемых ненаблюдаемыми каскадными
γ-переходами. Авторами была обнаружена высокая
чувствительность статистической модели к спинам
состояний и коэффициентам смешивания для
конечных γ-переходов, что и позволило назвать такой
подход новым методом ядерной спектроскопии.
Далеко неординарными явились также данные,
полученные о каскадности и спектрах
множественности γ-излучения. Было показано, что
каскадность излучения для большинства ядер
насыщается 5-8 переходами, слабо растет в этих
28
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ 1999, № 1.
СЕРИЯ: ЯДЕРНО−ФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ (33).
пределах от энергии возбуждения и спинов конечных
состояний. Такое поведение каскадности естественно
ограничивается вероятностями мультипольных
переходов, а сами данные и методика представляют
значительный интерес для ядерной энергетики, где
такая информация доступна лишь в очень
трудоемких экспериментах.
Создание в лаборатории ядерной спектроскопии
уникального парного γ-спектрометра на базе Ge-Li –
детектора с высоким энергетическим разрешением и
эффективностью [4] позволило наблюдать первичные
γ-переходы из высоковозбужденных состояний ядер
и, таким образом, поставить вопрос о механизме
реакций захвата, изучая не только полные, но и
парциальные сечения (ПС) реакции. При этом было
установлено, что механизм реакции захвата на ядрах
pf-оболочки носит статистический характер. Вклад
валентного захвата не может быть больше нескольких
процентов.
В рамках статистической теории была описана вся
совокупность экспериментальных данных по захвату
протонов ядрами от Ti до Se [5] без
вариации параметров, кроме величины РСФ.
Последняя определялась экстраполяцией сечения
фотоядерных реакций в область энергий связи
нуклона и ниже. Для описания сечений заселения
возбужденных состояний ядер предполагалась
выполненной гипотеза Бринка о возможности
построения Е1-резонанса на любом возбужденном
состоянии. Величина РСФ варьировалась выбором
константы СЕ1, определяющей долю силы Е1-
резонанса, которая отщепляется в область низких
энергий. Такой феноменологический подход был
вынужденной мерой, так как экстраполяция
Лоренциана обычно приводит к переоценке сечений в
несколько раз.
Величина и энергетическая зависимость РСФ
при энергиях вблизи нуклонного порога является
предметом многих теоретических и эксперимен-
тальных работ в течение последних двух десятилетий.
В ряде работ было показано, что формулировка Е1 -
резонанса, основанная на лоренцевой форме и
гипотезе Бринка, приводит к постоянной переоценке
вычисленных полных радиационных ширин в области
изолированных резонансов. В теоретических работах
В.Сироткина и др. показано и уже получило
подтверждение в ряде экспериментальных работ, в
том числе и наших, что можно рассматривать Е1-
резонанс, основанный на лоренцевой форме, лишь с
учетом энергетической зависимости спредовой
ширины и ее температурной зависимости. Такой
подход позволил описать экспериментальные данные
для нескольких редкоземельных ядер и ядер pf-
оболочки (49,51V, 46Ti, 70Ge) [6,7]. Предсказательная
сила модели хорошая, однако, в литературе имеется
мало данных о РСФ в указанной выше области
энергий для адаптации модели и ее дальнейшего
развития. Скудная информация о РСФ ниже порога
фотоядерных реакций связана с отсутствием
хороших методов ее определения. Нами был
предложен и разработан модельно зависимый способ
определения РСФ, опирающийся на измеренные ПС
реакции (р,γ) и статистическую модель. Полученные
таким образом данные сравнивались с различными
теоретическими оценками, которые привели нас к
следующим выводам:
– Энергетическая зависимость РСФ вблизи энергии
связи нуклона в общем не согласуется с лоренцевой
зависимостью;
– РСФ практически для всех ядер от Ti до Br [6,7]
(изученных нами) согласуется с теоретическим
подходом, предложенным Сироткиным и др., где
поведение РСФ существенным образом зависит от
структуры ядра. РСФ модифицируется таким
образом, что появляется зависимость от температуры
ядра и его структуры. РСФ не может быть записана
как функция только энергии S(Eγ), а имеет вид S(Eγ,
T, Jπ), где Т - температура ядра. Под зависимостью от
Jπ мы подразумеваем зависимость от структуры ядра;
- это приводит к существенно новой формулировке
гипотезы Бринка, а именно, гигантский резонанс
может быть построен на любом возбужденном
состоянии ядра лишь с учетом его температуры, а
величина РСФ в области энергии связи нуклона
будут определяться спредовой шириной Е1-
резонанса.
Подтверждается также вывод модели о том, что Е1-
силовая функция имеет не нулевой предел при
стремлении энергии γ-квантов к нулю.
Выводы о нетрадиционном поведении РСФ ниже
Е1-резонанса подтверждается в ряде работ других
авторов (Chrien R.(США) для 157Gd, Попов
Ю.П.(Дубна) для 144Nd). Наши данные хотя и
перекрывают относительно небольшой участок
энергий, тем не менее позволяют сделать одно-
значный выбор модели для описания РСФ, а, сле-
довательно, ее величины и энергетической зави-
симости в широком интервале энергий.
Литература
1. Сторижко В.Е. Программа и тезисы докладов 18
Сов. по яд. спектр. и структ. ат. ядра, Л.: Наука,
257(1968).
2. Болдышев В.Ф.,Немашкало Б.А., Сторижко В.Е.
ЯФ. 14, 607(1971).
3. Ехичев О.И., Кривоносов Г.А., Немашкало Б.А. и
др. Изв. АН СССР. Сер. физ. 41, 1722(1977).
4. Немашкало Б.А. Препринт ХФТИ, 82-14 (1982).
5. Немашкало Б.А., Шебеко К.В., Сироткин В.К. ЯФ.
55, 123(1992).
6. Залюбовский И.И., Немашкало Б.А., Раткевич С.С.
и др. ЯФ. 57,777(1994).
7. Раткевич С.С., Немашкало Б.А., Федорец И.Д. ЯФ.
60, 804(1997).
8. Сироткин В.К., Зарецкий Д.Ф. Изв. АН СССР. Сер.
физ. 52, 984(1988).
29
Статья поступила: в редакцию 26 мая 1998 г.,
в издательство 1 июня 1998 г.
30
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-79570 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:40:09Z |
| publishDate | 1999 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Немашкало, Б.А. 2015-04-03T12:25:36Z 2015-04-03T12:25:36Z 1999 Применение метода усредненных резонансов (МУР) в реакциях захвата протонов низких энергий / Б.А. Немашкало // Вопросы атомной науки и техники. — 1999. — № 1. — С. 28-29. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/79570 539.163 ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Ядерные реакции Применение метода усредненных резонансов (МУР) в реакциях захвата протонов низких энергий Article published earlier |
| spellingShingle | Применение метода усредненных резонансов (МУР) в реакциях захвата протонов низких энергий Немашкало, Б.А. Ядерные реакции |
| title | Применение метода усредненных резонансов (МУР) в реакциях захвата протонов низких энергий |
| title_full | Применение метода усредненных резонансов (МУР) в реакциях захвата протонов низких энергий |
| title_fullStr | Применение метода усредненных резонансов (МУР) в реакциях захвата протонов низких энергий |
| title_full_unstemmed | Применение метода усредненных резонансов (МУР) в реакциях захвата протонов низких энергий |
| title_short | Применение метода усредненных резонансов (МУР) в реакциях захвата протонов низких энергий |
| title_sort | применение метода усредненных резонансов (мур) в реакциях захвата протонов низких энергий |
| topic | Ядерные реакции |
| topic_facet | Ядерные реакции |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/79570 |
| work_keys_str_mv | AT nemaškaloba primeneniemetodausrednennyhrezonansovmurvreakciâhzahvataprotonovnizkihénergii |