научная статья по теме О РОТАЦИОННЫХ ПОЛОСАХ C В HF Физика

Текст научной статьи на тему «О РОТАЦИОННЫХ ПОЛОСАХ C В HF»

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА, 2010, том 73, № 7, с. 1139-1143

= ЯДРА ^^

О РОТАЦИОННЫХ ПОЛОСАХ C Кп = 0+ В 178ш

© 2010 г. Л. И. Говор, А. М.Демидов, В. А. Куркин*, И.В.Михайлов

Российский научный центр "Курчатовский институт", Москва Поступила в редакцию 18.06.2009 г.; после доработки 11.12.2009 г.

Приведены результаты исследования угловых распределений 7-квантов относительно нейтронного пучка в реакции 178И!(и, и'^) при высвечивании ротационных полос 178И! с Кп = 0+. Получена новая информация о смесях мультиполей 6 в 7-переходах с уровней этих полос. Заново построена полоса с Кп = 0+. С позиций квазичастично-фононной модели для 178И! обсуждается связь параметра 6 для 7-перехода (2+ 0„—2+01) и расстояния Дп = £ур(2+0„) - £ур(0+0„) с квазичастичной структурой ротационной полосы.

1. ВВЕДЕНИЕ

Причины появления нескольких ротационных полос с Кп = 0+ до энергии возбуждения 2 МэВ в несферических четно-четных ядрах рассматривались В.Г. Соловьевым в [1]. При этом он отмечал, что эти полосы занимают особое место в теории ядра, поскольку математические трудности как бы сконцентрированы на их описании. С другой стороны, рассмотрение этих полос упрощается, так как анализируется взаимодействие между неразо-рванными парами. Несомненно, что получение новой экспериментальной информации о ротационных полосах с Кп = 0+ представляет интерес, поскольку позволяет обнаружить их новые особенности.

Система уровней и 7-переходов 178И! относится к наиболее изученной. Однако в ней практически отсутствуют сведения о смесях мультиполей в 7-переходах. Проведенные нами исследования угловых распределений 7-квантов относительно нейтронного пучка дают много информации о таких смесях.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Измерения угловых распределений 7-квантов относительно пучка быстрых нейтронов проводились на реакторе ИР-8 Курчатовского института. Методика измерений и обработки экспериментальных данных опубликована в [2]. Полученные данные о смесях мультиполей в 7-переходах при высвечивании уровней ротационных полос с Kп = 0+ приведены в табл. 1. При составлении этой таблицы использовалась информация из обзора [3].

E-mail: kurkin@polyn.kiae.su

Положение уровней с ,1Ж = 0+ в 178И! было установлено до энергии возбуждения 2 МэВ при исследовании е-распада 178Та и реакции 177И!(и, 7)178И! [4] путем нахождения в спектрах электронов внутренней конверсии (0+—0+ )-переходов. Наши измерения подтвердили эти характеристики, показав изотропность угловых распределений для 7-переходов (0+0га-2+01). Уровни с 3п = 2+ и 4+ для рассматриваемых полос могут быть надежно установлены при исследовании 7-переходов при захвате резонансных нейтронов (для исходного состояния в таких переходах 3п = 3" ,4"). При измерении спектров электронов внутренней конверсии в реакции 177И!(и, 7)178 И! на тепловых нейтронах для 7-переходов (2+0га-2+01) и (4+0га-4+01) обнаружены большие вклады Е0-компоненты, что подтверждает принадлежность данных 2+- и 4+-уровней к полосе с Кп = 0+. При сравнении засе-ляемостей уровней в реакциях (и, 7) и (и, и'7) были подтверждены эти характеристики.

Нами было найдено, что полоса с Кп = 0+ неправильно построена в обзоре [3] — для уровня 2+04 ошибочно предложена энергия 1513.6 кэВ. Угловое распределение для 7-линии 1513.6 кэВ, измеренное нами в реакции (и, и), противоречит (2+—0+)-переходу и согласуется с дипольным (1 — 0+ )-переходом (найдено а2 = -0.14 ±4 в разложении углового распределения по полиномам Лежан-дра при ожидаемом +0.28 для 3п = 2+ и -0.12 для

= 1"). Это позволило предположить для уровня 1513.6 кэВ характеристики 1"12. Соответственно для уровня 1566.7 кэВ имеем 3пК = 2" 12, а для уровня 1639.8 кэВ — 3"12. Для уровня 1808.3 кэВ в [3] приведены характеристики 3п = (2)+. Однако этот уровень не заселяется при ^-распаде 178 Ьи (3П = 1+) и 178Та (,1Ж = 1+), в экспериментах с

1140 ГОВОР и др.

Таблица 1. Некоторые данные о ротационных полосах с Кп =0+ в 178Ш и 182 W

Ядро -Бур, кэВ Д„, кэВ Е7, КЭВ Структура, % [1]

(5(2+0„—2+О1) (5(4+0„—4+Ох)

178 щ 0+02 1199.4 77.3 1183.5 1143.8 7Т7Г404|, 59

2+02 1276.7 +0.30+// -6 +0.15 +/2 —6 7Т7г51436

4+02 1450.4 или+1.13 ±18

178 щ 0+03 1434.2 62.2 1403.3 1329.2 7Т7г51433; г/г/624|, 31

2+03 1496.4 -0.82 +5 -7 тг7г404|, 18; г/г/514|, И

4+03 1635.6 или —3.6 ±5

178 щ 0+04 1443.9 117.6 1468.3 1501.7

2+04 1561.5 -0.32 +4-5 —0.83 +25 -46

4+04 1808.3 или +9.2 +55 -24 или |(5| > 3.5

178 щ 0+05 1772.2 46.1 1725.1 1649.8

2+05 1818.3 +2.12 +26 —22 +0.89 +23 -26

4+05 1956.6 или +0.07 +4 -5 или +0.04 +14 -12

182 \у 0+02 1135.8 121.6 1157.3 1180.8 7Г7т404|, 17; г/г/512|, 16

2+02 1257.4 -7.9 +17-12 -1.11 +10-7 г/г/510|, 14; тгтг541|, 14;

4+02 1510.2 [П] [П] 7Т7г5146.4; г/г/624|, 6

резонансными нейтронами для этого уровня предпочтительнее 3+, 4+ по сравнению с 2+, 5+, а по заселяемости в реакции (п, и'^) исключается 2+ и предпочтительнее 4+ по сравнению с 3+. Для 7-перехода 1715.1 кэВ с уровня 1808.3 кэВ значение а2 в реакции (п,п'^) согласуется с (4+—2+ )-переходом. В реакции (п, 7) для этого перехода найден коэффициент конверсии а(К) = 0.0017 ±3 [4] при а(К) = 0.0012 для чистого Е2-перехода и а(К) = 0.0020 для чистого М 1-перехода. В работе [4] мультипольность указанного перехода определена как М1 + Е2 (37 ±37%). Мы предполагаем для уровня 1808.3 кэВ = 4+.

3. ОБСУЖДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

Из табл. 1 следует, что ротационные полосы различаются как по величине деформационного параметра Дп = Еур(2+0П) — Еур(0+0П), так и по знаку 5 для (2+0„-2+01)- и (4+0„-4+01)-переходов. Знаки 5, как правило, совпадают для (2+0га-2+01)- и (4+0га-4+01 )-переходов [5].

Из концепции квазичастично-фононной модели следует, что при малых возбуждениях каждая ротационная полоса имеет свой набор двухква-зичастичных состояний с различными вкладами

(если пренебречь их смешиванием и изменением набора при вращении ядра). Свойства полосы и соответственно измеряемые в эксперименте характеристики будут определяться в первую очередь двухквазичастичными состояниями, имеющими наибольший вклад (см., например, анализ данных по выходам в реакциях (й,р), (р, ¿), (¿,р) [6]).

В работе [7] при рассмотрении большого числа несферических четно-четных ядер было найдено, что знак 5 для (2+0П-2+01 )-переходов, по-видимому, коррелирует со знаком магнитного момента нуклонов, образующих пары с наибольшим вкладом и находящихся в соответствующих ниль-соновских состояниях. Так, например, если наибольший вклад вносит пара с нейтронами, находящимися на нильсоновской орбите, соответствующей проекции подоболочки 1г13/2, то ожидается отрицательный знак 5 для рассматриваемого перехода. На рис. 1 и 2 для нечетных ядер Ш и Lu даны схемы низколежащих головных уровней ротационных полос с указанием для них нильсоновских состояний из [8]. Очевидно, что при формировании полос с Кп = 0+ в 178Ш согласно квазичастично-фононной модели определяющую роль будут играть нильсоновские состояния, заполняющиеся в областях с числом протонов около 72 и числом нейтронов около 106. Их особенности и должны

О РОТАЦИОННЫХ ПОЛОСАХ

1141

559-

[521] 1/2-

518 -

[512] 5/2-

627-

[411] 1/2+

[411] 1/2+ 592"

[411] 1/2+

348-

[514] 7/2-

375

[510] 1/2-

321

[624] 9/2+

252-

[512] 3/2-

207

[633] 7/2+

214

[514] 7/2-

126-

[521] 1/2-

[512] 5/2-

0

Е„

[514] 7/2-

0

Е,

[624] 9/2+

0

Е„

[510] 1/2-

449 425

[514] 9/2-[411] 1/2+

458

[402] 5/2+

357

396

[402] 5/2+ 371 343 ;

[514] 9/2-[541] 1/2-[402] 5/2+

128

[541] 1/2-

150

[514] 9/2-

2В кэВ 177н^105 ^В™®- к>В 181н?109

Рис. 1. Головные уровни ротационных полос в изотопах И! [8].

определять свойства конкретных ротационных полос. Отрицательный знак 6 можно ожидать при заметном вкладе состояния V6241, а также п541 \ и п4111.

В работе [9] нами было показано, что параметр деформации ядра и соответственно величина Дп коррелируют с вкладом нильсоновских состояний (МихЛП), имеющих наибольший процент максимального орбитального момента I в разложении по сферическому базису. В табл. 2, взятой из [10], приведены данные о вкладе орбитальных моментов при главных квантовых числах N = 4, 5 и 6 для нильсоновских состояний в области 178И!. Согласно результатам работы [9] и данным табл. 2 наибольшую деформацию в ротационной полосе с Кп = 0+ (малую величину Дп) следует ожидать прежде всего при большом вкладе нейтронной пары ^6241 (проекция от подоболочки Н13/2). Вместо обозначения ^6241 6241 мы используем ^6241, так как для полос с Кп = 0+ нуклоны находятся в одном нильсоновском состоянии. Увеличению деформации будет способствовать также большой вклад протонной пары пп5141 (проекция от подоболочки к11/2) и нейтронной пары ^5141 (максимальная проекция от подоболочки 2/7/2).

С использованием результатов рассмотрения в [7] и [9] всей группы несферических четно-четных ядер ниже будет проанализирована информация о структуре ротационных полос с Кп = 0+ для

[514] 9/235-

[404] 7/2+ [404] 7/2+ [404] 7/2+ [404] 7/2+ 0- 0- 0- 0-

ЕУР' 173т.. Еур, 175т.. Еур, 177т„ Еур, 179т„

кэВ т„102 кэВ т„104 кэВ т„106 кэВ Ь„!'

Рис.2. Головные уровни ротационных полос в изотопах Ьи [8].

178И!, которую можно получить из знаков 6 для (2+0п—2+01)-переходов и величин Дп. При этом будут привлечены результаты расчетов структуры ротационных полос 178И! с Кп = 0+ и 0+ из [1]. Эти результаты приведены в последнем столбце табл. 1 (предполагается неизменность структуры для всех уровней полосы).

Ротационная полоса с Кп = 0+ в 178Ш определяется парами с протонами, имеющими положительный магнитный момент на нильсоновских орбитах (см. последний столбец табл. 1), и соответственно нами были найдены 6 > 0 для (2+02— 2+01)- и (4+02—4+01)-переходов (при исследовании е-распада 178Та для (2+02—2+01)-перехода было определено 6 = +0.41 ±4 [3]). Присутствие заметного вклада (36%) пары пп5141 приводит к некоторому увеличению параметра деформации (уменьшению величины Д2 по сравнению с Д1 = = 93.2 кэВ).

Ротационная полоса с Кп = 0+. Ее свойства, по-видимому, будут определяться нейтронной парой ^6241. Нами найдены, как и ожидалось, 6 < 0

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Физика»