Получение нейтроноизбыточных изотопов легких элементов на пучке 36S и изучение их свойств

• Автор: Тарасов, Олег Борисович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 117 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Основные направления исследований экзотических ядер

Границы нуклонной стабильности; Синтез новых ядер; Массы ядер

Структура легчайших супернейтроноизбыточных ядер

Исследование структуры гало

Нейтронное гало

Протонное гало

Распады экзотических ядер

Распады с испусканием трития

Мультинейтронные распады
Эффекты с наблюдением протонного распада
Исследование состояний дочерних ядер
Эксперименты с экзотическими ядрами
Поиск новых изомеров экзотических ядер и исследование их свойств
Актуальность исследований механизмов реакций
ГЛАВА 1. ПОЛУЧЕНИЕ НЕЙТРОНОИЗБЫТОЧНЫХ ЯДЕР
1.1. Методы получения радиоактивных ядер
1.1.1. Метод “фрагмент-сепаратора”
1.1.2. 180Ь - метод
1.1.3. Накопительные кольца
1.2. Основные реакции, используемые для получения экзотических ядер
1.2.1. Классификация реакций с тяжёлыми ионами
1.2.1.1. Дальние взаимодействия
1.2.1.2. Касательные взаимодействия
1.2.1.3. Лобовые столкновения
1.2.2. Реакции передачи малого числа нуклонов.
1.2.2.1. Реакции передач и получение экзотических ядер
1.2.3. Реакции глубоконеупругих передач
1.2.4. Фрагментация
1.2.4.1. Фрагментагц/я как реакция для получения экзотических ядер
1.2.5. Реакции слияния ядер
1.2.6. Деление ядер
1.2.6.1. Деление и радиоактивные пучки

1.3. Выбор оптимальной реакции для синтеза супернейтроноизбыточных ядер вблизи оболочки Л-20
1.3.1. Угловая трансмиссия
1.3.2. Толщина мишени
1.3.3. Релятивистская поправка
1.3.4. Сечение
1.3.5. Выход вторичных продуктов в зависимости от энергии
1.3.6. Выход вторичных продуктов в зависимости от атомного номера налетающей частицы
1.3.7. Интенсивность первичного пучка
ГЛАВА 2. ПОЛУЧЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ О
ЗАКОНОМЕРНОСТЯХ ОБРАЗОВАНИЯ ЯЛГГ.Р В РЕАКЦИЯХ НА ПУЧКАХ ”-34’368 В ДИАПАЗОНЕ ЭНЕРГИЙ 6 < Е < 75 МэВ/А
2.1. Актуальность исследований области нейтроноизбыточных ядер вблизи оболочки N=20
2.1.1. Стабильность тяжелых изотопов кислорода
2.1.2. Свойства нейтроноизбьгточных изотопов ядер вблизи оболочки N=20
2.1.3. Получение нейтроноизбыточных ядер в области оболочки N=20
2.2. Экспериментальная методика
2.2.1. Получение пучков разных энергий
2.2.2. Магнитный спектрометр МСП-144
2.2.3. Идентификация продуктов реакции
2.3. Экспериментальные результаты и их анализ
2.4. Энергетическая зависимость выходов изотопов кислорода
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ ДВАЖДЫ МАГИЧЕСКОГО ЯДРА 280 В РЕАКЦИЯХ КВАЗИФРАГМЕНТАНИИ ПУЧКА 368 ПРИ ЭНЕРГИИ 78 МэВ/А
3.1. Экспериментальная методика
3.1.1. Детектирующая система
3.1.2. Идентификация продуктов реакции
3.2. Исследование стабильности 280
3.3. Сечения образования ядер в квазифрагментации 368
3.3.1. Систематика сечений
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК (3-РАСПАДА
НЕЙТРОНОИЗБЫТОЧНЫХ ЯДЕР ВБЛИЗИ ОБОЛОЧКИ N=20 И ПОИСК НОВЫХ ИЗОМЕРОВ В РЕАКЦИЯХ
КВАЗИФРАГМЕНТАНИИ ПУЧКА

4.1. Экспериментальная методика исследования свойств Р-распадов
4.1.1. Метод регистрации миллисекундных Р-распадов и определение их периодов полураспада
4.1.2. Детектор нейтронов на основе JHe счетчиков
4.2. Результаты измерений периодов полураспада
4.2.1. Расчеты периодов полураспада по оболочечной модели
4.3. Результаты измерений вероятностей испускания запаздывающих нейтронов
4.3.1. Систематика вероятностей испускания запаздывающих нейтронов
4.4. Исследование у-спектров в совпадениях с Р-распадом
4.5. Новый изомер з:шА1
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
П.1. Спектрометр “LISE”
П.2. Параметрическая эмпиризацня продуктов реакции фрагментации
П.2.1. Массовый выход
П.2.2. Зарядовая дисперсия
П. 2.2.1 Параметр U '
П. 2.2.2 Параметры Zm и R
П.2.2.3 Влияние избытка нейтронов или протонов в бомбардирующей частице
П.З. Программа “LISE”
П.3.1. Модернизация программы “LISE” и ее адаптация под “Windows“
П.4. Автоматизированный поиск двухмерных пиков и определение их характеристик
П.5. Моделирование регистрации продуктов цепочки Р-распадов
П.6. Метод обнаружения и идентификации микросекундных изомеров
ЛИТЕРАТУРА

соответственно количеству нуклонов фрагмента.
Л~А1 ’ А1ЕР

где Ар и А/ есть соответственно массы пучка и фрагмента, а Ер- энергия налетающей частицы в МэВ/'А. Распределение отношения скоростей продуктов реакций к скорости ионов пучка (у//Ур) в реакциях Ат(44МэВ/А) +№ и Аг(44МэВ/А)+Та в зависимости от массы фрагмента и расчеты, выполненные с использованием формулы /12/, представлены на Рис.17.
Максимум углового распределения фрагментов соответствует 0°. В лабораторной системе угловые распределения продуктов фрагментации, как следует из работ [54,55], могут быть описаны выражением:
d О dQ.dE,
: у!2АЕа ехр

2 ЕЛ -2соз9^ЕаЕ +Е

где А - масса фрагмента, Еа - кинетическая энергия фрагмента, Е - наиболее вероятное значение энергии и ар - ширина импульсного распределения из выражения /91. На Рис. 18 представлены экспериментальные угловые распределения продуктов реакций Аг(44МэВ/А)+№ и Аг(44МэВ/А) +Аи [54] и расчеты, сделанные с использованием формулы /13/.
Доказательством статистической природы фрагментации является эффект памяти пучка: для более нейтроноизбыточных или нейтронодефицитных пучков фрагменты “помнят” избыток нейтронов или протонов пучка.
1.2.4.1. Фрагментация как реакция для получения экзотических ядер
Фрагментация - наиболее распространённый
тип реакции для получения экзотических ядер уже Рис.18. Угловые распределения про-
, дуктов реакций Аг(44МэВ/А)+Ш (от-
многочисленные годы в таких крупных физических ' г .У, . ,
ег 'с крытые символы) и Аг(44МэВ/А)+Аи
центрах как ГАНИЛ (Франция), ГСИ (Германия), (закрытые символы) [54]. Линии по-
МСУ (США) и РИКЕН (Япония). Даже в ряде слу- счдаш,,ы для Фрагментации и норми-
рованы для данных при 0=3 ° на основе чаев при меньших сечениях образования интересуе- формулы/13/.
мых изотопов по сравнению с реакциями передач во
фрагментации выход может быть значительно выше, что объясняется в первую очередь:
• высокой энергией пучка (можно использовать более толстые мишени);