Изучение резонансного рассеяния протонов с энергией около 5 МэВ на ядрах 24 Mg и 28 Si тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

рге од

1 8 ден ?т

санкт-петебургский государственный университет

На правах рукописи

НГУЕНДЫК ХОД

ИЗУЧЕНИЕ РЕЗОНАНСНОГО РАССЕЯНИЯ ПРОТОНОВ С ЭНЕРГИЕЙ ОКОЛО 5 МэВ НА ЯДРАХ «Мй н ^

Специальность 01.04.16 - физика ядра и элементарных частиц.

АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени Кандидата физико-математических наук

Санкт-Петербург 2000

Работа выполнена на кафедре ядерной физики физического факультет Санкт-Петербургского Государственного Университета.

научный руководитель:

кандидат физико-математических наук,

старший научный сотрудник

Лазарев Валерий Владимирович

официальные опоненты:

доктор физико-математических наук, профессор

Лощаков Игорь Иванович

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Хрисанфов Юрий Васильевич бедующая организация:

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН

Защита диссертации состоится "¿1" декабря 2000г. .1^..час..3.й.мин. на заседании диссертационного совета Д 063.57. по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора физию математических наук в Санкт-Петербургском Государственнс Университете по адресу: 199034, С.-Петербург, Университетская на(

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санк Петербургского Государственного Университета.

Д.7/9.

Автореферат разослан ...2000г.

Ученый секретарь 11

диссертационного совета

О.В. Чубинский-Надеждин

ввез.^го,ио.язо. зз}оз

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы: Несмотря на длительную историю хпериментального и теоретического изучения рассеяния нуклонов томными ядрами, исследование этого процесса в настоящее время щяется одной из актуальных фундаментальных задач ядерной тики. Особый интерес представляют исследования, которые дают жую информацию о природе и структуре высоковозбужденных »стояний ядер и о зависимости механизма рассеяния от структуры 1ср-мишеней. Это относится, в частности, к экспериментам с высоким 1ергетическим разрешением по изучению упругого и неупругого 1ссеяния протонов на ядрах в той области энергий налетающих 1стиц, где, с одной стороны, отчетливо проявляется резонансная рузстура функций возбуждения и, с другой стороны, изучение свойств зонансных состояний затруднено из-за сложности механизма ихеяния. Так известно, что для ядер - мишеней 24Мд, и 2851 зонансно-подобные аномалии в функциях возбуждения 1блюдаются до энергий протонов порядка 20 - 30 МэВ. Однако элее или менее полные и непротиворечивые данные о свойствах ;зонансов получены только для энергий протонов меньше 4 - 4.5 [эВ. Как при исследовании резонансов, так и при исследовании еханизма рассеяния наиболее полные и интересные результаты был» элучены в работах, в которых изучались и анализировались данные : только о дифференциальных сечениях, но и данные о различных эляризационных и корреляционных эффектах. К сожалению, таких 1бот явно недостаточно и необходимы новые корреляционные хперименты, стимулирующие понимание природы лсоковозбужденных состояний атомных ядер. К тому же при следовании резонансов при рассеянии протонов с энергией более 4

МэВ на 24Mg и 28Si, как правило, анализируются экспериментальш данные только по упругому рассеянию, причем нередко имеют расхождения в выводах, полученных разными авторами. Отсутствуя данные о парциальных ширинах Гу распада резонансов по различнь неупругим спиновым каналам, которые могут быть важнь источником информации о структуре состояний промежуточных конечных ядер. Поэтому получение новых эх'сперимептальных даннь по рассеянию протонов с энергией больше 4-5 МэВ на ядрах ?'Mg 28Si, включающих данные об энергетической и угловой зависимост вероятности заселения магнитных подсостояний уровня 2,+ конечш ядер, и проведение совместного анализа всего комплекса этих даннь для определения параметров наблюдаемых резонансов являет актуальной задачей.

Цель работы:

1. Измерить дифференциальные сечения упругого и неупруго рассеяния протонов и вероятности заселения магнитных подсостояш уровня 2f ядра 24Mg при неупругом рассеянии протонов в диапазо энергий 5.04 - 5.11 МэВ при углах рассеяния 50° -150°.

2. Провести анализ полученных данных на 24Mg в рамках мето связанных каналов с учетом вклада резонансов. Уточнить квантов! характеристики резонансов. Определить парциальные ширш распада резонансов по упругому и неупругому каналам.

3. Провести анализ полученных ранее экспериментальных данных : рассеянию протонов на ^Si в рамках метода связанных каналов учетом вклада резонансов в диапазоне энергий протонов 5.3 - 5.7 М

при углах рассеяния 52° - 168° и определить параметры резонансных состояний ядра 29Р в области энергий возбуждения 7.95 - 8.3 МэВ. 4.Использовать полученные данные для уточнения наших представлений о процессе рассеяния протонов на ядрах 24Mg и 2SSi.

Научная новизна работы и практическая ценность результатов.

1. Впервые измерены угловые и энергетические распределения вероятности заселения магнитных подсостояний уровня 2\ (1.37 МэВ) при неупругом рассеянии протонов на 24Mg при углах рассеяния от 50° до 150° в диапазоне энергий Е = 5.04-5.11МэВ.

2. В указанном диапазоне энергий сделаны оценки вклада резонансного механизма, рассчитаны заселенности магнитных подсостояний в рамках метода связанных каналов с учетом вкладов резонансов, определены квантовые характеристики резонансов и парциальные ширины распада в упругий и впервые - в неупругай (2+) канал.

3. Проведены аналогичные расчеты для полученных ранее экспериментальных данных о рассеянии протонов на 28Si в диапазоне энергий 5.3 - 5.7 МэВ при углах рассеяния 52° - 168°. Уточнены энергии и определены значения квантовых характеристик резонансов (в том числе нового резонанса при Ер= 6.1 МэВ) и впервые определены их парциальные ширины распада в упругий и неупругий (2+) каналы.

Научное и практическое значение работы состоит в том, что измеренные заселенности магнитных подсостояний уровня 2,+ конечного ядра и результаты проведенного анализа всего комплекса экспериментальных данных важны для дальнейшего исследования

механизмов ядерных взаимодействий и структурь: высоковозбуждешшх состояний ядер.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результата измерений угловых и энергетических зависимостей вероятности заселения магнитных подсостояний уровня 2\ при неупругом рассеянии протонов па .

2. Результаты теоретического анализа получении? экспериментальных данных по рассеянию протонов на 24М^ в рамка? метода связанных каналов с учетом вклада резонансных процессов.

3. Результаты теоретического анализа полученных ране* экспериментальных данных о рассеянии протонов на 2851 в диапазош энергий 5.3 - 5.7 МэВ при углах рассеяния 52° - 168°.

Апробация работы:

Основные результаты работы докладывались на ХЬУ111-1 Международных совещаниях по ядерной спектроскопии и структур« атомного ядра в 1998-2000 годах, а также докладывались на научны; семинарах в НИИФ СПбГУ.

Публикации:

По материалам настоящей работы автором (в соавторстве опубликовано 4 научные работы, которые перечислены в конц< автореферата.

Автор принимал участие во всех экспериментах на пучк< ускоренных частиц при изучении рассеяния на 24Мв, все расчеты бьип проведены при его непосредственном участии.

Структура и объем диссертации:

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения с таблицами полученных экспериментальных данных и списка цитируемой литературы из 92 наименований. Общий объем составляет 105 машинописных страниц, из них 17 рисунков и 4 таблицы на отдельных листах.

СОДЕРЖЕНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность исследуемых в диссертации проблем. Обосновывается выбор ядер 2881 и 24Mg для исследования вероятное™ заселения магнитных подуровней их возбужденных состояний. Сформулирована цель работы, научная новизна и излагается план диссертации.

В первой главе рассматривается вопрос о вероятности заселения магнитных подсостояний в рамках теории прямых реакции. Вначале приводится краткий обзор работ по типичным корреляционным экспериментам. Рассмотрены вопросы выбора системы координат, определено количество параметров спиновой матрицы плотности, описывающей рассеяние. Далее рассматривается оптическая модель, где рассеяние частиц атомными ядрами описывается уравнением Шредингера с заданными асимптотическими условиями. Ядерный потенциал рассматривается сферически симметричным, локальным, не содержит зависимости от изоспина, радиальная зависимость потенциала берется в виде форм-фактора Вудса-Саксона и учитывается только поверхностное поглощение. Далее рассматривается метод связанных каналов (МСК). В диссертации

приведены формулы расчета вероятности заселения магнитных подсостояний через Т-матрицу реакции, где полная амплитуда процесса представляется когерентной суммой амплитуд прямого процесса (МСК) и резонансного механизма рассеяния. Показано как можно рассчитать вероятность заселения магнитных подсостояний при различных ориентациях плоскости реакции относительно оси квантования.

Глава II посвящена описанию метода измерения вероятности заселения магнитных подсостояний первого уровня 2+ при рассеянии частиц на четно-четных ядрах и описанию экспериментальной установки. Суть метода заключается в регистрации совпадений

неупруго рассеянных протонов (уровень ) с у-квантами разрядки этого уровня, которые регистрируются двумя аксиально-симметричными сцинтилляциошшми детекторами, расположенными сверху и снизу мишени (они определяют ориентацию оси квантования). При выборе оси квантования перпендикулярно плоскости реакции такое расположение у -счетчиков позволяет при

выводе формул, связывающих число (р' у)-совпадений с вероятностями заселения рт магнитных подуровней уровня 2\ с магнитными квантовыми числами т=0, ±1, ±2 , провести интегрирование по азимутальному углу <р7 и использовать свойство ортогональности векторных сферических гармоник второго порядка, применяемых для описания излучения чистого Е2-перехода (2^ 0+). Это дает возможность получить замкнутую систему уравнений (совместно с условием нормировки: *£1рт= 1) относительно неизвестных рга. Схема такого опыта приведена на рис.1.

Для получения более полной информации о процессе рассеяния экспериментальная установка позволяла одновременно измерять (р'у)-совпадения при рассеянии протонов в трех плоскостях ,

составляющих с осью Z углы 0°, 45° и 90°.

Верхний кристалл NaI(Tl) размером 63x63мм располагался на расстоянии 150 мм от мишени. Нижний кристалл имел вид кольца высотой 50мм, с внешним и внутренним диаметрами 100 и 50 мм, и располагался на расстоянии 35 мм от мишени. Эксперименты по измерению вероятности заселения магнитных подсостояний были выполнены на изохронном циклотроне МГЦ-20 института Гириконд (С.-Петербург) с магнитным анализатором. Для проведения экспериментов использовалась автоматизированная установка.

z

Y

X

Nalfh) 7

Рис.1: Схема опыта по измерению заселештосгей магнитных подсостояний.

В процессе эксперимента происходил одновременный набор 12 спектров: ipex прямых спектров рассеянных протонов, двух спектров от у-спектрометров, шести спектров р'у- совпадений и спектра время-амплитудного конвертора. Каждый спектр занимает 512 каналов.

В главе III представлены полученные экспериментальные данные об угловой и энергетической зависимостях вероятности заселения магнитных подсостояний, а также функции возбуждения упругого и неупругого рассеяния для ядер 28Si и 2'4Mg.

В опытах с магниевой мишенью 24MgO (99% - 24Mg ) толщиной 300 мкг/см2 были измерены функции возбуждения упругого и неупругого рассеяния при углах 50°-150° в области энергии Ер=5.04-5.11 МэВ. При этих же энергиях при трех разных ориентациях плоскости рассеяния относительно оси квантования (0°, 45° и 90°) были измерены вероятности заселения магнитных подсостояний уровня 2,'. Энергия изменялась шагами 5-20 кэВ. Дифференциальные сечения рассеяния протонов измерялись в относительных единицах. Абсолютные значения дифференциальных сечений определялись путем сравнения наших данных с данными Prior R.M. et al. (Nucí. Phys. А. 1991. V. 533. P. 411).

В настоящей работе были проанализированы полученные ранее экспериментальные данные о рассеянии протонов на 28Si: относительные функции возбуждения упругого и неупругого рассеяния протонов на 28Si под углами рассеяния 0ла6=52°, 72°, 123° и 168° с шагом по энергии 5 кэВ при энергии налетающих протонов в диапазоне Ер=5.300-5.700 МэВ (Manngard P., Brenner M.V., Veress Z., Zolnai L. 1983-1984, The Abo Akademi Accelerator Bienneal Report, P.23.); относительные функции возбуждения упругого и неупругого

рассеяния и энергетическая и угловая зависимости вероятности спин-флипа протонов (pi) под углами рассеяния 0лаб=52°, 65°, 72°, 85°, 90°, 110°, 123°, 155° и 168° с шагом по энергии 5,10 или 20 кэВ (Sjoberg А., Chubinsky O.V.II 1983-1984, The Abo Akademi Accelerator Bienneal Report, P.25; Шеберг А. Бреннер M., Чубннский О.В./ЛГезисы докладов 35-Сове1цания по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра, 1985, JI. Наука, С.269.); относительные функции возбуждения упругого и неупругого рассеяния и энергетическая угловая зависимости вероятности заселения магнитных подсостояшш уровня 2+ 2sSi (р0, pi, рг) под углами рассеяния 9Лаб=52°, 60°, 82°, 90°, 110°, 123°, 153° с шагом по энергии около 25 кэВ (Лазарев В.В., Чубннский О.В., Виноградов Л.И.//Изв. РАН. сер.физ.1992. Т.56,№3,С.197.) .

В главе IV рассматривается процедура теоретического анализа, приводятся результаты анализа и обсуждение полученных данных.

Анализ экспериментальных данных в рамках МСК по программе ECIS позволил уточнить параметры оптического потенциала, при этом использовались экспериментальные данные по упругому и неупругому рассеянию, которые условно можно отнести к нерезопансной области. Варьировались параметры оптического потенциала V, W, V» и rv. В процедуру подгонки были включены экспериментальные данные по вероятности спип-флипа для уточнения Vso. Для учета вклада резонансов амплитуда рассеяния была представлена в виде суммы: амплитуды прямого взаимодействия (МСК) и резонансных амплитуд Брейт-Вигнеровского тана. С полученными параметрами потенциала проводился сначала расчет функций возбуждения только упругого рассеяния, а затем совместный расчет функций возбуждения упругого и неупругого рассеяния с подтопкой резонансных параметров. Извлеченные из этого анализа

параметры оптического потенциала и данные по параметрам резонанса (положение резонанса Ей, полная ширина Г и упругая ширина Го) использовались в дальнейшем анализе по программе «МСК+Рез.» всего комплекса экспериментальных данных для определения парциальных ширин Гу. Полученные из анализа характеристики резонансов приведены в таблицах 1 и 2. Таблица 1. Результаты расчетов по "МСК + Рез." для 285ь

№ ЕгеБ Г Г Го 1 1] Г*

МэВ кэВ кэВ кэВ

1 5,387 3/2" 14 5,2 £=1 р1/2 1,56

рЗ/2 1,65

1=ъ Г5/2 5,48

П12 0,02

~Г 5,425 5/2" 125 68~ 1=I р1/2 4,99

рЗ/2 15,76

1=3 Г5/2 6,00

П!2 2,51

е=5 Ь9/2 0,00

3 5,550 5/2* 35 6,4 е=о 81/2 21,00

£=г аз/2 4,52

65П 1,85

е-4 Е7/2 0,54

Е9/2 0,57

4 5,61 5/2" 70 8 р1/2 8,72

рЗ/2 5,34

Г5/2 3,74

f7/2 7,73

¿=5 Ь9/2 14,93

,5 5,675 312* 30 23,6 £=0 $1/2 0,13

1=2 <13/2 1,76

(15/2 0,00

¿=4 Е7/2 0,03

Таблица 2. Результаты расчетов по "МСК + Рез." для

№ Егю Г Го £ ц Г*

МэВ кэВ кэВ кэВ

е=о 81/2 0,95

£-2 3/2 4,83

1 5,06 3/2+ 117 107 ¿5/2 0,04

II g7/2 3,51

£=1 р1/2 0,93

рЗ/2 3,76

2 5,08 5/2- 125 68 Г5/2 0,10

П/2 0,00

£-5 Ь9/2 0,03

В заключении сформулированы основные выводы и результаты диссертации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ К основным результатам следует отнести следующие:

1. Измерены вероятности заселения подсостояний уровня 24Мд при неупругом рассеянии протонов на ядре в области ЕР= 5.04-5.11 МэВ.

2. Уточнены параметры оптического потенциала для описания прямого взаимодействия протонов в области ЕР- 5.30-5.70 МэВ для 2Я31 и в области Ер= 5.04-5.11 МэВ для 24Mg.

3. Определены параметры резонансов в указанных областях энергии, в том числе впервые определены парциальные ширины Г0>Г^ и

уточнены значения Iя резонансных состояний 29Р и 25А1.

4. Подтверждено существование резонанса при рассеянии протонов на

28Б1 при Ер=5.610 МэВ и впервые определены его характеристики.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. В.В. Лазарев, О.В, Чубинский, Р.П. Колалис, Л.И. Виноградов, Л.М. Солин, Нгуен Дык Хоа, Энергетическая и угловая зависимости статистических тензоров для уровня 2*, возбуждаемого при неупругом рассеянии протонов с энергией 5,04-5,11 МэВ на 24Мд, ХЬУШ Совещание по ядерной спектроскошш и структуре атомного ядра (Россия, Москва, 16-19 июня 1998г.), Тезисы докладов, С.212.

2. В.В. Лазарев, О.В. Чубинский, Нгуен Дык Хоа, Изучение

резонансов в реакции 28Б1(р, р') 28Б1(2+) при энергии протонов в

области 5,3-5,7МэВ, Х1ЛХ Совещание по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра (Россия, Дубна-Москва, 21-24 апреля 1999г.), Тезисы докладов, С.289.

3. В.В. Лазарев, О.В. Чубинский, М. Бреннер, П. Мангард, А. Шеберг, Нгуен Дык Хоа, Возбужденные состояния ®Р в области Е*=7,85-8,35МэВ, Ь Совещание по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра (Россия, Санкт-Петербург, 14-17 июня 2000г.), Тезисы докладов, С.291.

4. В.В. Лазарев, О.В. Чубинский, Р.П. Колалис, Л.И. Виноградов, Л.М. Солин, Нхуен Дык Хоа, Энергетическая и угловая зависимости статистических тензоров для уровня возбуждаемого при неупругом рассеянии протонов с энергией 5,04-5,11 МэВ на 24М§, Известия Академии наук, Т.63, № 1. 1999. С. 143.

Введение.

Глава i. вероятность заселения магнитных под состояний в рамках теории прямых реакций с учетом вкладарезонансов

1.1 Корреляционные измерения в исследовании ядерных Реакций при низких энергиях

1.1.1 Система координат с осью квантования Ъ вдоль импульса падающих частиц

1.1.2 Система координат с осью Z, перпендикулярной плоскости реакции

1.1.3 Ось Ъ направлена по полету ядра отдачи

1.2 Оптическая модель.

1.3 Метод связанных каналов.

Глава II. экспериментальная методика

2.1 Метод измерения вероятности заселения магнитных подсостояний уровня 2+ в неупругом рассеянии протонов на четно-четных ядрах

2.2 Экспериментальная установка.

2.2.1 Камера рассеяния

2.2.2 Электронная схема.

2.2.3 Метод определения дифференциальной эффективности у-счетчиков

Несмотря на длительную историю экспериментального и теоретического изучения рассеяния нуклонов атомными ядрами, исследование этого процесса в настоящее время является одной из актуальных фундаментальных задач ядерной физики. Особый интерес представляют исследования, которые дают новую информацию о природе и структуре высоковозбужденных состояний ядер и о зависимости механизма рассеяния от структуры ядер-мишеней. Это относится, в частности, к экспериментам с высоким энергетическим разрешением по изучению упругого и неупругого рассеяния протонов на ядрах в той области энергий налетающих частиц, где, с одной стороны, отчетливо проявляется резонансная структура функций возбуждения и, с другой стороны, изучение свойств резонансных состояний затруднено из-за сложности механизма рассеяния. Например, опубликованные экспериментальные данные о рассеянии протонов на сильнодсформированных четно-четных ядрах Ы - 2& оболочки указывают на сложную структуру функций возбуждения упругого и неупругого рассеяния вплоть до достаточно больших энергий протонов. Так, известно, что для ядер - мишеней 24ЪА% и 2881 резонансно подобные аномалии в функциях возбуждения наблюдаются до энергий протонов порядка 20 - 30 МэВ. Однако более или менее полные и непротиворечивые данные о свойствах резонансов получены только для энергий протонов меньше 4-4.5 МэВ. С увеличением энергии протонов быстро возрастает вклад ядерного прямого механизма рассеяния, увеличивается плотность и ширина уровней (входных состояний) промежуточных ядер (в данном случае 25А1 и 29Р) и процесс рассеяния сильно усложняется из-за интерференционных эффектов. Вследствие этого сильно усложняется анализ экспериментальных данных с целью определения параметров, характеризующих свойства резонансных состояний и выделение вкладов в сечение от различных механизмов рассеяния. Как при исследовании резонансов, так и при исследовании механизма рассеяния наиболее полные и интересные были получены в работах, в которых изучались и анализировались данные не только о дифференциальных сечениях, но и данные о различных поляризационных и корреляционных эффектах. К сожалению, таких работ явно недостаточно и необходимы новые корреляционные эксперименты, стимулирующие понимание природы высоковозбужденных состояний атомных ядер. К тому же, при исследовании резонансов при рассеянии протонов с энергией более 4 МэВ на 14Ы% и 2881, как правило, анализируются экспериментальные данные только по упругому рассеянию, причем нередко имеются расхождения в выводах, полученных разными авторами. Отсутствуют данные о парциальных ширинах Гц распада резонансов по различным неупругим спиновым каналам. Поэтому получение новых экспериментальных данных по рассеянию протонов с энергией больше 4-5 Мэв на ядрах и 2881 включающие данные не только о дифференциальных сечениях упругого и неупругого рассеяния, но и данные об энергетической и угловой зависимостях вероятности заселения магнитных подсостояний уровня 2\ конечных ядер, и проведение совместного анализа всего комплекса этих данных для определения параметров наблюдаемых резонансов является актуальной задачей.

Цель настоящей работы состоит в следующем:

1. Измерить дифференциальные сечения упругого и неупругого рассеяния протонов и вероятности заселения магнитных подсостояний уровня 2\ ядра при неупругом рассеянии протонов в диапазоне энергий 5.04 - 5.11 МэВ при углах рассеяния 50 - 150°.

2. провести анализ полученных данных на 24М^ в рамках метода связанных каналов с учетом вклада резонансов и определение парциальных ширин резонансов.

3. провести анализ полученных ранее экспериментальных данных по рассеянию протонов на в рамках метода связанных каналов с учетом вклада резонансов в диапазоне энергий протонов 5.3 - 5.7 Мэв при углах рассеяния 52 - 168° и определить параметры резонансных состояний ядра 29Р в области энергий возбуждения 7.95 - 8.3 МэВ.

4. Использовать полученные данные для уточнения наших представлений о процессе рассеяния протонов на ядрах и 288ь

Научная новизна работы заключается в том, что:

В диссертации получены следующие новые данные:

1. Впервые измерены угловые и энергетические распределения вероятности заселения магнитных подсостояний уровня 2\ (1.37 МэВ) при неупругом рассеянии протонов на 24Mg при углах рассеяния от 50 до 150° в диапазоне энергий Е = 5.04-5.11 МэВ.

2. В указанном диапазоне энергий сделаны оценки вклада резонансного механизма, рассчитаны заселенности магнитных подсостояний в рамках метода связанных каналов с учетом вкладов резонансов, определены квантовые характеристики резонансов и парциальные ширины распада в упругий и неупругий (2+) каналы.

3. Проведены аналогичные расчеты для полученных ранее данных о рассеянии протонов на 2881 в диапазоне энергий 5.3 - 5.7 Мэв при углах рассеяния 52 - 168°. Уточнены значения квантовых характеристик резонансов и их парциальные ширины распада в упругий и неупругий (2+) канал.

Научная значимость работы состоит в том, что:

1. Измеренные заселенности магнитных подсостояний уровня 2\ конечного ядра важны для дальнейшего исследования механизмов ядерных взаимодействий.

Автор принимал участие во всех экспериментах на пучке ускоренных частиц при изучении рассеяния на 243^, все расчеты были проведены при его непосредственном участии.

Основные результаты работы докладывались на ХЬУШ-Ь Международных совещаниях по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра в 1998-2000 годах, а также докладывались на научных семинарах в НИИФ СПбГУ.

По материалам настоящей работы автором опубликовано 4 научные работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения с таблицами полученных экспериментальных данных и списка цитируемой литературы из наименований. Общий объем составляет машинописных страниц, из них рисунков и таблиц на отдельных листах.

Основные результаты:

Получены более определенные значения Г£у

На рисунках 4-3, 4-4 для примера показаны результаты расчётов в сравнении с экспериментальными данными для углов елаб =52°,72°,90°, 123° , 155° (черные кривые).

Рис. 4-3: Функции возбуждения и вероятности заселений подсостояний при 0р =52° и 90°

1а/<Ю

160

140 120 -| 100 80 60

40

0р = 72°

5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 5,!

5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 5,Е

60

40 4

20

5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 5,Е

Р1%

80

60 4

40 4

20 4

5,2 5,3 5,4 5,5 5,(

Р2%

5,7 5,Е

80 -,

5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 5,1 о/сю

140

120

100 -

80 -

60 -

40 -

20 -

Эр =123° с!с/(Ю <1о/<Ю

70 70

60 • 2+ 60

50 11* ** «ь 50

40 - 1 \>~гN>»»7V 40

30 - л \ Л — 30

20 - 20

10 - * 10 -

0 - ----- . -г -1-1 Т?гч 0

60 4

40

20 4 о

5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 5,! Ер

5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 5,!

5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 5,!

Р1%

80

5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 5,(

5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 5,!

Рис.4-4 :Функции возбуждения 0+, 2+ и вероятности заселений р0, рь Рг

В таблице 4-3 приведены полученные значения параметров резонансов.

Нам представляется, что получено удовлетворительное описание всего комплекса экспериментальных данных в области Ер=5,3-5,7МэВ. В результате проведенного анализа комплекса экспериментальных данных, включающего данные о функциях возбуждения упругого и неупругого рассеяния на ядре 28й1, об энергетической и угловой зависимости вероятности заселения подсоетояний уровня 2+ ядра2881. По результатам расчетов сделать следующие заключения:

1. Уточнены параметры оптического потенциала для описания прямого взаимодействия протонов с ядрами 28Б1 в области Ер= 5,300-5,700МэВ.

2. Определены параметры резонансов в этой области энергии, в том числе впервые определены парциальные ширины Г0,Г^и уточнены значения Iя. Для широкого уровня 29Р с Е*=7,998МэВ (по нашим данным Е*=7,988МэВ) найденное нами значение Г =5/2- отличается от значении, опубликованных в таблице Эндта [79] Iя =3/2-.

3. Подтверждено существование резонанса при ЕР=5,610МэВ и впервые определены его характеристики.

4. По найденным значениям ГС,Г^ можно определить приведенные ширины уровня ядра 29Р: у1,у]у, которые связаны со структурой высоковозбужденных состояний ядра 29Р.

2. Анализ экспериментальных данных по 24М§:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенного анализа комплекса экспериментальных данных, включающего данные о функциях возбуждения упругого и неупругого рассеяния на ядрах 2881 и 24М^, об энергетической и угловой зависимости вероятности заселения подсостояний уровня 2+ ядер2881 и 24М§. Можно сделать следующие заключения:

1. Измерены вероятности заселения подсостояний уровня 2\ 24Mg при неупругом рассеянии протонов на ядре 24М$. В области Ер= 5.04-5.11 МэВ.

2. Уточнены параметры оптического потенциала для описания прямого взаимодействия протонов в области Ер= 5,300-5,700МэВ для 2881 и в области Ер= 5,03-5, ЮМэВ для 24Mg.

3. Определены параметры резонансов в этой области энергии, в том числе впервые определены парциальные ширины Г 0 >Г и уточнены значения Iя высоковозбужденных состояний ядер 29Р и 25А1. Для уровня 29Р с Е*=7,998МэВ (по нашем данным-7,988МэВ) найденное нами значение Т -5/2- отличается от значении, опубликованных в таблице Эндта [71] Iя =3/2-.

4. Подтверждено существование резонанса при рассеянии протонов на2881 при Ер=5,610МэВ и впервые определены его характеристики.

В заключение приношу глубокую благодарность моему научному руководителю В.В. Лазареву за большую помощь и поддержку на всех этапах работы. Выражаю глубокую благодарность руководителю научной О.В. Чубинскому за большую помощь как в проведении экспериментов, так и во всех этапах расчетов.

1. Blatt J.M., Biedenharn L.C. The Angular Distribution of Scattering and Reaction Cross- Sections. // Review of Modern Physics. 1952. - V. 24. P. 258-272.

2. Fano U. Statistical Matrix Techniques and Their Applications to the Direction Correlation of Radiations. // Physical Review. 1952. - Y. 90. -P. 577.

3. Racah G. Directional Correlation of Successive Nuclear Radiations. // Physical Review. 195L - Y. 84. - P. 910.

4. Блум К. Теория матрицы плотности и ее приложения. М.:Мир, 1983.- 152 с

5. Теоретический практикум по ядерной и атомной физике. / Балашов ВВ., Грум-Гржимайло А.Н., Долинов В.К. и др. М.гЭнергоатомиздат, 1984. С. 106.

6. Зеленская Н.С., Теплов И.Б. Определение характеристик состояний ядер при изучении функции угловой корреляции конечных частиц и гамма-квантов. //ЭЧАЯ 9. 1987. - Т.18. -вып. 6. - С. 1283-1342.

7. Фергюссон А. Методы угловой корреляции в гамма-спектроскопии.- М.: Атомиздат, 1969. С. 191.

8. Litherland А.Е., Fergusson A.G. И Can. Journ. Phys. 1961. - V. 39. - P. 384.lO.Noe J.F., Balamuth D.P., Zurmuhle R.W. // Physical Review C. 1974. -V. 9. - P. 132.

9. П.Зеленская H.C., Теплов И.Б. // Известия Академии Наук СССР. -1980. Т. 44. - С. 960-967.

10. Zelenskay N.S., Teplov I.B. Determination of the final nucleus density matrix by measuring the angular correlation of charged particles // Nuclear Physics A. 1983. -У. 406. - P. 306-324.

11. Теплов И.Б., Гуревич F.C., Лебедев B.M. и др. // Письма в ЖЭТФ. -1984. -Т. 39. -С. 31-33.

12. Гуревич Г.С., Лебедев В.М., Орлова Н.В. и др. // Известия Академии Наук СССР. -Сер. физ. 1984. - Т. 48. - С. 119-122.

13. Исследование механизма реакции ПВ( 3He,d )12С при Бне^Ш и 22 МэВ / Игнатенко А.В., Лебедев В.М., Орлова Н.В. и др. // XXXVII Совещание по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра:Тезисы докладов. Рига, 1987. С. 347.

14. Энергетическая зависимость функции угловой корреляции в реакциях: nB(d,dy )12С и llB(a,ty) 12С / Игнатенко А.В., Лебедев

15. В.М., Спасский А.В. и др. // XXXVIII Совещание по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра: Тезисы докладов. -Баку, 1988. С. 327.

16. Угловая зависимость спин-тензоров матрицы плотности состояния 4.44 МэВ ядра 12С в реакциях (d,dy) и (a,ty) на ядрах бора при Е

17. МэВ. / Васильев О.И., Гуревич Г.С., Игнатенко А.В. и др. // XXXVIII Совещание по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра: Тезисы докладов. Баку, 1988. С. 328.

18. Игнатенко A.B., Лебедев В.М., Орлова И.В., Спасский A.B., Исследование метода t-y корреляций для изучение механизмареакции 24Al(o,ty) 28Si при Еа = 30.5МэВ.//Изв. РАН. 1997г. Т.61.11. С.2102.

19. Игнатенко A.B., Лебедев В.М., Орлова И.В., Спасский A.B., Изучение характеритически 12С в неупругом рассеянии а-частиц при Еа = 30 МэВ // Изв. РАН. 1999г. Т.63. №11. С.70.

20. Лебедев В.М., Орлова И.В., Сро^ский A.B.,процессы в реакции г) 4Be(d,p, у),0Ве при Ed= 12,5МэВ.//Ядерная Физика 1998. Т.61. №9.С.1604.

21. Kuehner I.A.// Physical Review. 1962. - V. 125. - P. 1650.

22. Gobbi A., Maurensig P. // Physical Review Letters. 1970. -V. 26. - P. 396.28:Artemow K.P., Goldberg V.Z., Rudakov V.P./Negative parity states in populated in the l2€(6Li,d) ,60 // Physical Letters.B.-1971. - V. 37. - P. 61.

23. Артемов К.П., Гольдберг B.3., Петров И.П. // Ядерная физика.-1974.- Т. 20.-С. 688.

24. Артемов К.П., Гольдберг В.З., Рудаков В.П./ Исследование -кластерной структуры в ядрах 160 и 20Ne при больших энергиях возбуждения // Ядерная физика. 1982.- Т. 36. - С. 1345.

25. Schmidt F.H., Brown R.E., Gehart J.B. et al. // Nuclear Physics. 1964. -V. 52.-P. 353.

26. Kolasinsky W.A., Eenma J., Schmidt F.H. et al. // Physical Review. -1969. У. 180. - P. 1006.

27. Wilson M.A.D., Scherter L. // Physical Review. 1971. - V. c4. - P. 1103.

28. Вероятость переворачивания спина при неупругом рассеянии протонов на 28Si ( Б = 6 МэВ ). / Андронов Ю.Ф., Виноградов Л.И., Чубинский О.В. и др. II Ядерная физика. -1974. Т. 20. - С. 10.

29. Вероятность спин-флипа при неупругом рассеянии протонов с энергией 6 МэВ на 24Mg. / Виноградов Л.И., Андронов Ю.Ф., Чубинский О.В. и др. // Известия АН СССР. Серия физическая. -1976. Т. 40. - С. 218.

30. Зб.Чубинский О.В., Андронов Ю.Ф., Виноградов Л.И. Резонансы в неупругом рассеянии протонов на 54Fe и ^Fe в области 6 МэВ. // Ядерная физика. 1980. - Т. 31. - С. 1414.

31. Чубинский О.В., Андронов Ю.Ф., Виноградов Л.И. Анализ экспериментальных данных о рассеянии протоов с энергией вобласти 6 МэВ на 50Сг и 52Сг. // Ядерная физика. 1980. - Т. 32. -С. 16.

32. Феофилов Г.А. Некоторые особенности упругого и неупругого рассеяния протонов и а- частиц на легких ядрах и их связь со структурой ядер. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ.- мат. наук. Л.: ЛГУ, 1976.

33. Анализ данных по рассеянию протонов на Mg при энергии вблизи бМэВ. / Чубинский О.В., Кангрополь Ю. В.,Виноградов Л.И. и др. // Известия АН СССР. Серия физическая. 1984. - Т. 48. - С. 972.

34. Программа для вычисления дифференциального сечения , поляризации и вероятности спин-флипа при неупругом рассеянии в приближении DWBA и резонансной теории. / Ван Сын Чан, Гриднев К.А., Кангрополь Ю.В. и др.// ОИЯИ, Дубна. 1976. - N 1010340.

35. Изучение свойств резонанса в области 6.05 МэВ в функциях возбуждения упругого и неупругого рассеяния протонов на 50Сг.// Чубинский О.В., Бреннер М., Кангрополь Ю.В. и др. // Известия АН СССР. Серия физическая. 1986. - Т. 50. - С. 1852.

36. Чубинский О.В., Бреннер М., Шеберг О. Вероятность спин-флипа при неупругом рассеянии протонов на 28Si в области Е = 5.30 -6.160 МэВ. // XXXV Совещание по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра: Тезисы докладов. -Л.: Наука, 1985. С.269.

37. Tesmer J.R., Schmidt F.H. Substate Excitation of 2 States Produced by Inelastic Scatteming of Proton on 12C, ^Fe, 58Ni. // Physical Review. -1972. V. c5. - N 3. - P. 864.

38. Reaction-plane and Spin-flip Angular Correlation in the Reactions I2C (3He, 3He' ,у ) ,2C and ,2C ( a,a\y) 12C. // Assousa

39. G.E., Ahlfeld C.E., Lasall R.A. et al. // Nuclear Physics. 1972. - A. 182.-P. 193.

40. Чубинский О.В., Денисов А.Е., Виноградов Л.И., и др. Определение матрицы плотности 2+ состояния ядер по измерению заселенностей магнитных подсостояний при рассеянии неполяризованных частиц.//Изв.АН СССР сер.физ. 1990г. Т.54. №1. С.127.

41. Чубинский О.В., Виноградов Л.И., Угловые и энергетические распределения измерению заселенностей магнитных подсостояний уровня 2+ в реакциях 28Si(p,p) и 24Mg(p,p)// Изв.АН СССР сер.физ. 1992г. Т.56. №3. С.197.

42. Чубинский О.В., Виноградов Л.И., и др. Анализ вероятности заселения магнитных подсостояний уровня 2+ при неупругом рассеянии протонов на 28Si и 24Mg)// Изв.РАН сер.физ. 1994г. Т.58. т. С.210.

43. Study of the final substate population using recoil nuclei registration in the reaction 13C {a,a' ) i3C (n )12C. // Kolalis R.P., Sadkovskij V.S., Feofilow G.A. et al. // Proc. Some frontiers in nuslear physics. -Hannover: Ed.Heffer, 1982. P. 49.

44. Исследование реакции 13С (а,а' ) 13С ( п )12С с помощью угловых корреляций а -частица-ядро С / Денисов А.Е., Колалис Р.П., Лашаев С.И. и др. //Ядерная физика. 1984. - Т. 40. - С. 597.

45. Прямое определение ширины Гп / Ту высоковозбужденныхсостояний С методом ядра отдачи. / Денисов A.E., Колалис Р.П. Лашаев С.И. и др. // Известия АН СССР. Серия физическая. 1985. -Т. 49.-N 1.-С. 150.

46. Bohlen H.G., W.von Oertzen. Line Shapes of Particle Spectra After Emissinn in Flight.// Zeitschrift fur Physika 1978. - A 285. - P.371.

47. Measurement of spin alignment for the N (6.33 MeV) state from the ( O, N) reaction using -recoil in flight./Wust.W., W.von Oertzen, Ossenbrink et al.// Physical Letters.B. 1979. - V. 80. - P. 208.

48. Денисов A.E. Исследование реакций последовательного распада по энергетическим и угловым распределениям конечных ядер. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ.- мат. наук. Л.: ЛГУ, 1985.

49. Ходгсон П.Е. Оптическая модель. Атомиздат, Москва, 1966.

50. А.Н. Дюмин, Ю.В. Кангрополь, Л.В. Краснов, В.М. Лебедев, Программа расчета сечений упругого рассеяния и поляризации частиц на атомных ядрах по оптической модели//Препринт ЛИЯФ . №263. 1976.

51. М. Князьков, Лекции по теории ядерных реакции. С-петербург-2000. С.ЗЗ.

52. S.K. Patro and C.R. Praharaj, Shapes of N=Z nucle in the mass A=20-48 region//Nucl.Phys. A.565. (1993). №2.

53. R.K.Sheline, S. Kubono, M. Morita, and M.H. Tanaka, Coexistence of three Different Shaper in 28Si.//Phys.Lett. 119B, 263. (1982).

54. Лазарев B.B. Изучение вероятности заселения магнитных подсостояний уровня 2+ при неупругом рассеянии протонов наядрах 24Mg и 28Si// Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ.- мат. наук.- Л.: ЛГУ, 1991.

55. Raynal J. Optical model and Coupled-Chennel Calculation in the Nuclear Physics. // Preprint / CEN-SACLAU. -1971. DRH-T / 71-48.

56. A. Bohr. // Nucl. Phys, 1959. V.1Ô. P.486.

57. C. Дебенедетти. //Ядерные взаимодействия, Атомиздат-Москва-1968. С.202.

58. Лазарев В.В., Чубинский О.В., Виноградов Л И. и Денисов А.Е.//Изв.АН СССР, сер.физ.1989. T.53, №5,С.950.

59. Виноградов Л И. Исследование явления спин-флипа при неупругом рассеянии протонов (Ер«6МэВ)на ядрах 24Mg, 26Mg и ^Б^/Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ.- мат. наук.- Л.: ЛГУ, 1976.

60. Новиков Б.С., Максименко A.C., Сцинтилляционные спектрометры с кристаллом Naï(Tl) для повышенных загрузок// Приборы и техника эксперимента. 1981. №3, С. 7.

61. Manngard P., Brenner M.V., Veress Z., Zolnai L.//1983-1984, The Abo Akademi Accelerator Bienneal Report, P.23.

62. Sjoberg A., Chubinsky O.VJI 1983-1984, The Abo Akademi Accelerator Bienneal Report, P. 25; Шеберг А. Бреннер M., Чубинский О.В./ЛГезисы докладов 35-Совещания по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра, 1985, Л.Наука, С.269.

63. Лазарев В.В., Чубинский О.В., Виноградов Л. И.//Изв. РАН. сер.физ.1992. 56ДоЗ,С.197.

64. Brenner M.W., Hoogen boom A.M., Kashy E.// Phys. Rew.1962, V.127. P.947.

65. Лазарев B.B., Чубинский O.B., Виноградов Л.И. и др.//Известия РАН, серия физ. 1998, Т.62,№5,С.1075.

66. Лазарев В.В., Чубинский О.В., Нгуен Дык Хоа и др.//Известия РАН, серия физ. 1999, Т.63,№1,С.143.

67. Prior R.M. et al.//Nucl. Phys. A. 1991. V. 533. P.411.

68. Physics. 1968. - Y. 46. - P. 1781. 79.Endt P.M.// Nucl. Phys. 1990. V.A521. P.l.

69. Sehwalm D., Bamberger A., Bizzeh P.O. et al. // Nuclear Physics. 1972. -A. 192.-P.235.

70. Gupta S.D., Harvey M. // Nuclear Physics. 1967. - A. 94. - P.602.

71. Hausser O., Alexander Т.К., Pelte D. et al. // Physical Review Letters. -1969. Y. 23. - P. 320.

72. Horikawa Y.Y., Torizuka Y., Nakada A. et al. // Physical. Letters. -1971.-Y. 36B.-P.9.

73. Rebel H., Schviemer C.M., Spect J. et al. // Nuclear Physics. 1972. - A. 182. - P. 145.

74. Cole R.K., Wadebb C.N., Ditman R.R.et al.//Nuclear Physics. 1966. -V. 75.-P. 241.

75. De Leo R., D Erasmo G., Fiore E.M., Guarino F., Pantaleo A., Micheletti S. Pognanlli M., Serafini//Phys.Rev. C. 1982.Y.25. P.407.

76. Elastic and inelastic skattering of protons from Mg with coupled s^ channel analisis for energy range 17 185 MeV./ Hasell D.K., Davison N.E., Nasr T.N. et al.// Physics Review C. - 1983. - V. 27. - N 2. - P. 482.

77. Elastic skattering of protons on light nuclei. I. Energy dependency. / Fabrici E., Micheletti S., Pignanelli M. et al.// Physics Review C. 1980. -V. 21. - N 3. - P. 830.

78. Elastic skattering of protons on light nuclei. II. Nuclear structure ^ effects. / Fabrici E., Micheletti S., Pignanelli M. et al. // Physics Review C.- 1980.- V. 21.- N3.- P. 844.

79. Nuclear deformations of Mg, Si and S from fust neutron scattering / Haouat G., Lagrange C., R.de Swinarski et al.// Physics Review C. -1986. V. 30. - N 1. - P. 1795.

80. Hausser O., Hooton B.W., Pelte.D // Physical Review Letters. 1969. -V. 22. - P. 359.

81. Endt P.M., Yan Der Leun C. H Nuclear Physics. 1967. - A. 105. - N 1.