Лазерная спектроскопия атомных ядер (церия, гадолиния, гафния и урана) тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

р Г Б ид 1 П АПР 1995

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ

На правах рукописи УДК 539.143.5 КУЛЬДЖАНОВ БАХРОМ КАМИЛЬЕВИЧ

ЛАЗЕРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ АТОМНЫХ ЯДЕР (ЦЕРИЯ, ГАДОЛИНИЯ, ГАФНИЯ И УРАНА)

Специальность: 01.04.16 — «Физика ядра и элементарных

частиц»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

ТАШКЕНТ — 1Э55

Работа выполнена в Отделе физики тяжелых ионов при ИЯФ АН РУз.

Научный руководитель: д.ф.-м.н., профессор А. И. МУМИНОВ

Официальные оппоненты: Академик АН РУз, д.ф.-м.н.,

профессор Р. Б. БЕГЖАНОВ

Член-корр. РАН, д.ф.-м.н., профессор А. М. ШАЛАГИН

Ведущая организация: Научно-неследовательский институт

прикладной физики Ташкентского Государственного Университета.

Защита состоится « А

> о^ "им*?^/^ 1995 года в « \Ц >

часов па заседании специализированного совета Д 015.15.21 при Институте Ядерной Физики АН РУз по адресу: 702132, г. Ташкент, пос. Улугбек, ИЯФ АН РУз.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИЯФ АН РУз.

Автореферат разослан

Ученый секретарь Специализированного д.ф.-м.н., профессор

Е. И. ИСМАТОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. , применение лазеров .в физике ядра стало эффективным источником обширной физической информации, охватывающей широкий Круг проблем.. В настоящее время оно позволяет исследовать ядра в основных и изомерных состояниях, ■ориентировать и поляризовать ядра, разделять протопи и изомеры. ИсслеДуя йзаимодёйствие между атомными электронами и ядром можно получить информацйю о таких характеристиках ядра как его спин, электромагнитные моменты и изотоническое (изомерное) изменение-зарядового' радиуса; Эти характеристики являются неотъемлемой частью различных ядерных моделей и накопление большой и разнообразной 'информации о них- несомненно способствует дальнейшему . усовершенствованию моделей.

.' . оптическа!я "спектроскопия - один из старейших методов в. исследовании ядра, которым, до конца 60-х годов были измерены епкны Й магнитные моменты большинства стабильных и долгоживуших • ядер.. 'В середине 70-Х стали доступными коммерческие импульсные, а затем 'и' непрерывные лазеры, на красителях с перестраиваемой . длиной волны; с высокой степенью монохроматичности,- когерентности и.' интенсивности. Это' Привело к возникновению большого • разнообразия! Новых методов с огромным улучшением разрешения и ■ чувствительности по сравнению со.спектральными лампами, традиционно использованными- в оптической спектроскопии. Комбинация чувствительных бездопплеровских лазерных методов с высокопродуктивными масс-сепара.тор-ами-в линию привела к ренессансу оптической. • спектроскопии в ядерной' физике, поскольку предоставила уникальную возможность определения относительных размеров ядер в основных;.!) изомерных состояниях для длинных изотопических цепочек;. ' На сегодня , уже ^имеется систематическая информация о длинных изотопических цепочках 27 элементов с более чем 550 изотопами И изомерами. однако остался еще ряд открытых вопросов и •Цроб'ле.м,- "которые требуют решения..' К ним можно отнести проблему сосуществования-.различных . форм в одном ядре, вопрос о новых областях деформации-, о распределении намагниченности по поверхности : ядра, о . природе .спонтан'ноделящнхся изомеров формы в области актинидов'с аномально большой деформацией /Зяо.6. Пол»

ностью не объяснены наблюдаемые по в-сей систематике- четно-нечетные различия в разностях зарядовых радиусов ядер... суть, эффекта заключается в . том, -Что приращение . радиуса . при. -добавлении • одного нуклона меньше (или больше - аномальный эффект) -соответствующего приращения при добавлении к ядру двух ну.клонов. мио-жество объяснений было опробовано для йятерперетации Явления: различное запмнение оболочек в четннх и нечетных изотопах; 6 ло-• кировка нулевых квадрупольных коле.баний в.нечетном.изотопе, различная поляризация остова спаренным и неспаренным .нейтронам и. др. Однако ни одно из них- не дает' правильную 'величину эффекта." В. этой связи очевидна' важность и актуальность, данной проблемы. .. . •

Основные цели работы. . . Проведение прецизионных.' измерений ' ИС и СТО ряда'элементов, . изотопы кото-рых .расположены в магической; переходной -и деформированной . областях.: Извлечение разностей среднеквадратичных зарядовых 'радиусов '{СКЗР). ядер из. результатов измерений и - модельная, интерпретация получении.■' данных. ' • '..'•-.. '-.■'.-..'

Новизна работы., С использование« новых оптических переход дов проведены Прецизионные измерения изотопических '.сдвигов (ИС) и сверхтонкой структуры.(СТС) для й'з'отоггов Се, М,' Я! •» и методом лазерной резонансной флуоресйенции. ■ -. ',--'.■.•'■ '•

Получена-. новые' значения' для ряда констант 4 сверхтонкого расщепления исследованных.уровней.нечетных изотойов' . и для ряда .' значений изотопических сдвиг-ов.' -'■ ' ■ ■--..: ';. ■'•; '.','■•

Методом кулоновского возбуждения впёрвие'.'.опреяеленМ-.п.аУа-метрн квадрупольной деформации кдор '1Э6,136Се и доказано, .что-поведение разностей среднеквадратичных ,'- '- зарядовых "' -радиусов ". -(скзр) ядер Се с числом нейтронов N<82 описывается • изменением". , '. квадрупольной'деформации. . ".. ' , '<'.,-■' у :

Показано, что- поведение . разнос.тей. скзр! исследованных , ядер'..,". С<3 объясняется- изменением параметра-даффузности .в распределе-нии "':. ' нуклонов поверхностного слоя ядер.' '• '..,.■.' - ■ '.

Впервые измерена величина .разности' СКЗР . ядра- -1\гН.Г .и-.приме'- . / :

' ■ ■ - ■ 2зз-гм,:гза.. ' , -

йена, лазерная, методика для цепочки изотопов ,. • • и езятюг ..;

вместе. ■'-'-■•. ' ' ,. ;■ ' ./' ■ '•- *

Улучшена в 2-3 раза точность результатов по разностям ;СКЗР •;.

ядор ва, ИГ, и и. .'■ - ■■* :■ ; .

Научная и практическая ценность работы. Результаты диссертационной работы дополняют систематику экспериментальных сведений О свойствах исследованных ядер в основных состояниях и дают дополнительный материал для модельных представлений о ядрах.

Результаты измерений и новая идентификация некоторых оптических Переходов могут быть использованы при проведении и планировании-'эксперийентов в атомной спектроскопии.

Апробация работы, и публикации. Основные результаты диссертационной'. работы представлялись и докладывались на семинарах Института ядерной фйЗйки АН РУз и ■ отдела физики тяжелых ионов при и#Ф"АН РУз-,. на 'Конференции по оптике и лазерной технике (Варна,- Болгария, 1987), 39-м' (Ташкент, 1989),' 40-м (Ленинград, 199Q).,' 42-м (Алма-Ата,- 1902) Международных совещаниях но ядерной •спектроскопии. И структуре атомного ядра. Интернациональном симпозиум^ по 'слабый,и -электромагнитным взаимодействиям в ядрах ■•(Монреаль, Канада, 1989), 3-ей' Всесоюзной конференции по ядерно-спехтроскопическим'методам.исследования сверхтонких взаимодействий ■' (Алма-Ата, "1989), Международных совещаниях по применению лазеров'-в. йдеряой'физике (Дубна, 1991, Са'итама, Япония, 1991), Международной- школе-семинаре по физике тяжелых ионов (Дубна, 1993). ' Цикл работ,. основ'у Которого составили материалы диссер-■■ тации, удостоен Премии ОИЯИ за 1 992г. и Международного гранта им. Дж. Сороса в 1993г. .' -

.. По -материалам диссертации опубликовано 19 работ (в виде •.Препринтов, статей, в зарубежных изданиях и тезисов докладов), список.основных из них приводится в конце.автореферата. ..'На защиту выносятся следующие основные положения: t. ■ экспериментальные результаты прецизионных измерений оптических ИС и ст-с изотопов церия, гадолиния., гафнии и урана. . 2. Определенные, из них.'величины разностей среднеквадратичных .'зарядовых'радиусов, исследованных'ядер.

. 3. Результаты количественного й Качественного сравнении эксие-. -'риментальных- данных с модельными предсказаниями. Объем ' и структура' диссертации. Диссертация- состоит из ■ введения, четырех ..глав, заключения и списка литературы - всего 111 страниц, машнаписн-ого;текста, в.ключая-16 рисунков, 27 таблиц ■ -и -библиографию.иг 1*5- нанм'енбвлтт. ■ • ,

' ' ' 7."' ' 4 .-"'•

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность задачи, , .подчёркивается основное преимущество лазерной спектроскопии - получение'инфор-' мации о свойствах ядер в длинных изотопических цепочках,' сформулированы основные цели -работы. Кратко, описано .содержание отдельных глав диссертаций.

В §1 первой главы описывается связь оптических изотопических сдвигов с размерами ядер. Дано понятие изотопического.сдвига и его составных частей ■- массового и полевого сдвигов, приводятся источники их происхождения. Даны понятия '- нормального й специфического массовых сдвигов. Указывается, ч.тю' для расчета. величины специфического массового сдвига существуют .полуэмпи-ричеё.кие процедуры. Также- существуют' некоторые, теоретические расчеты с использованием методов Хартри-Фрка, ■ ' м^льтикрифигурационного метода хартри-Фока и расчеты вклада многих тел для легких атомов... Учет величины специфического массового сдрига представляет>собой основную трудность при определении разности . СКЗР Д<г > .из оптических изотопических сдвигов. .- - ,. '..'•• « , ■ '' ■'.

При стандартном способе ИС-анализа полевой .сд.виг разлагается на "ядерный'.' (Аа,а ). и. "электронный" (Г.) -параметры. Величина .',' л • включает изменение, параметров радиального -распрё'деления • заряда ядра, с "основным вкладом от изменения - СКЗРВеличина; Г разлагается на электронный фактор Е( и -релятивистский, йопра.рон-;. ■ ннй фактор Иг). Е1 -определяет, Изменение Л\ф($Цг полной ререця-' тивистской • плотности электронного-.-заряда- в.- точке': ядра для ' ■ рассматриваемого оптического перехода, и обычно ."рассчитывается' с помощью полуэмпиричёского приближения гоудемкта-ферми.-сегре Е-11 Табулированный . факор -£(г) включает.. "поправки .-к' электрсшн-ой. ,' волновой функции',' возникающие из-за . 'релятивистских. аффектов . и. -', конечных 'размеров ядра. . ; -.- -.■' . ''... •-.'..'' -\>„ ..

таким образом, . процедура., определения . ра-знрстёй. " средне- .'. квадратичны)? .зарядовых радиусов, ядер ;Д<г.?> .'из.'■измеренных.', зяаче- "! янй ИС сводится к нахождении .электронного фактора' и '.вели-чини-специфического массового 'сдвига . Для, определения этих'-величий, кроме указанных выше методов, существует.'- способ- калибровки-..' по другому оптическому переходу с' помощью графика; Кийга " [21',' . ■

построенного на значениях ИС исследуемого и изые.сгного реперного оптического перехода. Полевые и специфические массовые сдвиги можно также определять калибруясь методом Кинга на измерения СКЗР ядер из рентгеновских спектров или спектров мезоатомов [2]. Нужно сказать, что точность полуэмпирических методов, применяемых для извлечения величины Л<г2> из экспериментальных значений ИС зависит от объема всей совокупности экспериментальных данных об исследуемых- изотопах и от' степени изученности атомного спектра данного элемента. Поэтому для получения правильной информации, о ' структуре . ядер из оптических ИС необходим индивидуальный подход с привлечением всех известных сопутствующих данных по ИС, деформации, зарядовому радиусу ядер и т.д., касающихся, данного элемента, но полученных другими методами.

' Й §2 обсуждается ,-свйзь сверхтонкой структуры в спектрах атомов и.ядерных моментов. Указывается способ определения ядерных моментов путем использования измеренных с высокой точностью методами лазерной спектроскопии константсверхтонкого расщепления атомных уровней и значений моментов реперного ядра. Дается понятие; эффектов Брайта-Розенталя, Бора-Вайскопфа и сверхтонкой аномалии. . '

. во. 2-ой. "главе кратко описаны, основные методы определения размеров ядер.- .Рассматриваются принципы лазерной спектроскопии. Дана; краткая характеристика методов лазерной спектроскопии, используемых в ядерно-физических экспериментах. Более подробно представлен метод'резонансной лазерной флуоресценции на коллимИ-рованном Поперечном- пучке атомов и описана использованная в настоящей работе экспериментальная установка.

В ,§1- дан краткий"-обзор основных методов определелния размеррв ядер;- которые делятся на: 1. Методы ядерных сил; •2. Электромагнитные, методы.; Указывается, что в .методах ядерных сил; получаемая информация не является очень точной и интерпретация экспериментов- значительно менее определена, чем в случае электромагнитных методов., существенное • преимущество этих методов перед^методами ядерных сил заключается в том, что в этом случае взаимодействие, между- частицей и ядром является хорошо известным электромагнитным взаимодействием. Теоретические расчеты можно производить без введения- неизвестных параметров или сомнительных

- ■ , - б -

допущений. Кратко рассмотрен каждый из-.этих методов. '.. . .

В $2 рассмотрены принципы лазерной, спектроскопии. Обсуждаются причины ее эффективности по сравнению с, обычной оптической спектроскопией. ■ '

В §3 кратко обсуждаются принципы дифференциации, методов лазерной спектроскопии, ' применяемых в- '.ядерной физике-. Кратко рассмотрены сайи методы! все разнообразий которых, трудно охв-'а---тить, но в основном подразделяющихся-на:'следующие: , . .. . . .1) метол лазерно-индуцир'ованной флуоресценции в резонансных ячейках; • • ' ....''

2) метод резонансной ионизационной спектроскопии;

3) метод коллинеарной -лазерной спектроскопии; , '..

4) метод лазерной спектроскопии в ионных ловушках; • '

• 5) метод лазерно-индуцированной- ориентации., ядер;-' .. ..

6) метод лазерной- резонансной флуоресценции-на коллимиро-.-

рованном поперечном пучке .атомов. , . • .... '■' ' ' -.'•'•' Основные требования к методике, обеспечивающей достижение поставленных в диссертационной работе целей,, следующие: •■ ,'■•'.

а) высокая селективность, позвЬляшай'изме'ренИ-е' .ИР .¡л етс-в-оптических спектрах 'исследуемых■ изотопов для изучения о-'собе-нцо.с- '' . тей их ядерной структуры; , . ■■ ■ ■

б> высокая чувствительность, . позволяющая, работа'ть- с'-изотер--'.. . пическими цепочками.-' . - .'. . ' ... '.':..'.' .-" ..-•'• '" ' •

Из анализа .перечисленных методов деда'ются следующие-.-'выводы:!

-■ Каждый из-них- имеет срои преимущества .'{i 'недостатки, - .при'.-определенных условиях первые -четыре метода мо'гу.т • иметь ..экстремальную чувствительность.,' - а'.'лазерно-йндуци'р'о.ваана.я .',йр"№нТЙшя.' ядер позволяет исследовать.наиболее . к'ороткожи-вудие .. нуклиды, s . доступные для оптических'измерений. основные'-'же.н.едостатк'и иере'- . ". численных методов кратко заключаются в следующем:. .' .' ■••".. . •'- :

1) метод лазерно-индуц.ированной . флуоресценции-.;.в. • резонансных * . ячейках, обладает, низкой разрешающей ' способностью'-¡и.-отличается-.- -.'-. ■сложными фоновыми -условиями вследст.вий-.р'ассеяния'.дйэёрнрго.-излу~ ''. • -чения на. стенках ячейки; -. '- . ' .,:- ': '. '.-; '.'. .".-'• "• '.!,. :.-.'' ■■. '■ '. ■

2) для резонансной '-'ионизационной -. спектр.о'ск-опии .. ''необходимо'; .'• использовать. - несколько', перестр-аив'ае-мых ; лазеров-, . работающих '• на . различных .длинах волн.; '. .'• • '• . . -.-'. V' .. •

'3) метод« коллинеарной лазерной спектроскопии и лазерной спектроскопии в ионных ловушках требуют соответственно наличия ■очень высококлассных масс-сеп'аратора и квадрупольной ловушки, технически -трудно исполняемых.;

4) лазерно-инДуцированная ориентация ядер возможна пока только для'.щелочных и, щелочноземельных элементов.

- На фоне ' указанных' недостатков метод резонансной флуоресценции'на КоллимИроваином''поперечном атомном пучке представляется' наиболее подходящим, для. решения поставленных в данной работе задач'.'"в. силу. . своей исключительной Простоты,, доступности и относительно высокой разрешающей способности.

. описываются принципы метода и использованной в настоящей работе экспериментальной установки, которая состоит из: 1).системы'лазеров; 2) камеры взаимодействия лазерного и атомного пучков;. 3) атомизатора (в двух исполнениях); 4) системы регистрации, .резонансной '.флуоресценции. Приводится подробное описани'е -каждого . из узлов экспериментальной'установки.

. ' Для оценки эффективности и чувствительности установки были проведены'" эксперименты с образцами, содержащими стабильные изотопы ' . '■151.,1-53Еч [ 3 ], а также .с. радиоактивными изотопами 34>'243Ат [41'. .Типичные'условия эксперимента "в .[4]. были следующие.': температура тигля t .'- 1500°С, • время ' измерения ' одного

спектра,- 240с,- длительность .канала анализатора■t =о,4с. ' коли' "'241' '" '' ' ''

чество , , Аш,- Требуемое-для получения одного спектра, составляло ~ 2 • 101'2 - а'томой д. ■ обра'зце. Проведенные эксперименты показали следующие параметры.установки: ' ■

'.: i) Общая эффективность - . отношение числа регистрируемых фотонов 'к числу выле-тёвших . из Тигля атомов ф'1'- 10~7 сч/ат. Эта .вёллчина складывается из: .а) эффективности коллимации атомного пучка ^ .3, 3-10"4; • б) эффективности регистрации резонансных фотоНов' .2,5,-1 о' , ; ( зависит - от телесного- угла сбора фотонов, пропускания интерференционного. фильтра и квантовой эффективное!!' ФЗУ); в) ' эффективности, связанной с .наличием, тонкой или ' сверхтонкой ' структуры,- порядка .х 0~1.

■ 2) Чувствительность.- минимально регистрируемый поток &тп моё,..выходящих ■ .из - тигля - \¡¡ - ю'ат/е.

• 3) спектральное разрешение', определяется в- основном даплп

ровским уширением спектральной :линйи • вследствии расходимости атомного пучка и составляет' üi>D ~ 20 МГц.

В з-ей главе даны,предпосылки для исследования разностей-зарядовых радиусов ядер церия,., гадолиния,'' гафния и урана; приведены детали экспериментов и результаты измерений ИС и СТС в оптических спектрах исследованных атомов, а также.полученные из-них значения разностей СКЗР изучаемых' ядер.

В §1 приведены данные по изотопам церия. • Поведение разностей среднеквадратичных зарядовых радиусов ' ядер, . в районе, замкну-. той-нейтронной оболочки N .= 82. имеет характерную особенность известную в литературе как оболочечный эффект -. быстрый рост СКЗР при. N а 82 и значительно,более медленное изменение при N < 82 [5].. Такое поведение СКЗР обычно связано с влиянием деформации ядра. Однако, в этой области для ядер тяжелее '8а с' ; N < 82 значения . параметров деформации (i=2., 3. . . ), обычно, неизвестны.. Это не позволяет.однозначно судить о причинах наблюдаемого изменения■СКЗР. в этом отношении изотопы' церия, удобны тем, что наличие среди них стабильных с N i 82 дает возможность измерить кулоновским возбуждением значения - и провести более . полный анализ разностей" СКЗР. "-•'.''

Параметры квадрупольной деформации /32-ядер-церия- определялись в настоящей работе методом кулоновского.возбуждения их' первых уровней на электростатическом ускорителе • из измеренных в этих экспериментах значений приведенных вероятностей радиацион^ . пых переходов В(Е2, 0%2*) из основного .состояйия- в-первое возбужденное. Полученные результаты приведены..в'табл,.1.;.". ,'-''/

Для определения разностей СКЗР. использовалась калибровка, по", другому оптическому переходу с' помощью графика -Кинга'.'- в . табл. ?. приведены полученные из .измеренных ЙС значения.• -дтносите'ль'ных . А и абсолютных й<г2> разностей СКЗР исследованных.-'яде.р.

re 1 . ■ * , . - . .. -

Для сравнения в табдице приведены также -резу-л/Ьтатк' ^з Др.у-■". гих работ: обзора- [5], включающего , данные ■ ло "оптическим. "ИС,-" полученные методами классической .интерференционной,.техники-,, ' из • :■ спектров рентгеновских лучей. [7] и и-мезоатомов ■[ 8J... ■:'■'" - ■ . '.'-.

В §2 приведены данные по изотопам';, гадолиния...'.Поведение'.' разностей СКЗГ й<гг> наиболее интересно . исследовать - в'. тех'.', областях, где имеют место' значительные изменения- / ядерной

í

структуры,- например при переходе от сферических ядер к ■ деформированным в. редкоземельной группе. В а.той переходной области были, проведены измерения, на ряде элементов и обнаружен Четко выраженный максимум в Д<г2> при переходе от числа нейтронов '№=88 к 'N=90,' связанный' со скачкообразным изменением формы ядра.. Изотопы. Сс1 расположены именно в этой области и исследование их представляет интерес с точки-зрения исследования влияния

■-..'' Таблица 1 '

Параметры, определенные из кулоновского возбуждения •'.-'■.-. изотопов Се

Изотоп : Ё(2*)"', Кэ.В В(Е2,0*->2+). е2бН2

1А2Се . • '■'. 641 0,450(10)* ' 0. 1212X14)

"°Се 1596 ■ ' / ■0,296(6)* • о, 1012(10)

1 3 8 С.е ' 789 0,461(50) ' 0, 127(7)

'3 6 С е -. , 55Й .. о;814(90) 0, 171(9)

»Значения из .обзора, [б].

' • . ■- Таблица 2

. • Разности СКЗР Л<г2> длй изотопов церия

А, А' Н'.К'. X Г1 1. д<гг>, .Фм2

наши данные ' обзор [5] кх-лучи [7] цх-лучи [а]

136.; 138 138;140 140,142 78,80 80,82 82; 84 -0^020(11) 0," 115(10) 1 ,00 -0,006(3) 0,032(3) 0-, 281(10) -0., 006(4) 0;020<4) 0,265(12) 0,274(10) 0,284(32)

замкнутой подоболочки г=б4 на. поведение разностей зарядовых радиусов при переходе-от сфероидальной к' деформированной формам.

„ -1 Ь, см

18,0

17,5

О, 5

41 ЗйбБбр. 18509 ■

17974

17618

1 7381

17228

18070

г г

17750

1 8084

1 7931

17795

Л, А

999

533 ■

215 О

61 .

5 5 5 5 5 5 5 .5 5 5 5 5 5 5 5

8 7 8 7 8 7 ■ 8 7 1' 6 7 7 6 • 8. 8

0 5 2 4 5 3 8 0 0 8 9 4 9 5 ' 5

2 . 1. 3 4 1 г 9 9 ■ Д 6 1 • 6 6 1 6

9 8 9 .6 5 1 5 4 3 6 '3 3 2 2

2 В 7 6 5 б. 7 2 5 ' 7 8 6' 2 3 г

"Рис.1, Схема исследованных переходов . , •'.'• . -•-'•

В настоящей работе было исследов.ано' 15-линий ."в : спектре Сй!,, расположении* в 'сиектрдльной 'области красителя ' Мгойапипе 65.. 'схема исследованных переходов представлена на рис/1, Нужно отмег-. тигь, что. идентификация переходов с А--5709, 42& (а90°/-> .и

- 11 г

Л=5802,92& (а90° -> г9Г ) по совпадает с принятой.• Она установлена нами ' на основании значений энергии перехода и результатов измерений СТС нечетных изотопов, из которых значение момента электронной оболочки 3 определяется однозначно. Результат ■работы [9] подтверждают нашу, идентификацию.

Конфигурационный состав исследованных нами возбужденных состояний в й/И известен'лишь.частично. Это обстоятельство не позволяет■однозначно судить о разностях СКЗР ядер, вычисленных только на основе стандартной процедуры расчета электронного фактора'■£ ■ и специфического массового сдвига для чистых переходов. Поэтому•относительные и абсолютные изменения СКЗР ядер были' определены нами разными способами, способ 1: экспериментальная калибровка и электронного фактора Е[ из данных по ИС рентгеновских кх-лучей и спектров мезоатомов. калибровка выполнялась с помощью графика Кинга. Способ 2: использование расчетных значений Е й для чистого пэ2 -» пзпр перехода. Из полученных (на основе,экспериментальных ИС) этими двумя способами значений для электронного фактора и специфического массового сдвига. были-определены значения разностей СКЗР исследованных ядер, которые представлены в табл.3.

• ' . . Таблица 3

Относительные и абсолютные разности СКЗР ядер йз

А' ' '

' . Способ t Способ 2

Д<г2!>, Фм2 А ' Д<г2>, Фмг

152 . '154 0,444(14). 2,896(10) 0,447(23)

154 156 0,196(8) ' 1,282(2) 0,198(10) .156 158 . 0,147(6).. 0,964(1) 0,149(8)

158 160 .. ■ 0, 153(6) : . 1,000 0,155(8)

155 156 0,101(4) .0,658(1) 0,102(5)

156 .157. 0,028(1) 0,185(1) 0,029(1) 1.5 á 155 0,095(3) 0,625(1) 0,097(5)

H таблице 4 Для'сравнения полученных результатов представлены значения Д<г2> из других источников:

А

1).'из- оптических ис [5]. нужно отметить', • что обзор [5] является результатом 'обобщения мн'ожестэа экспериментальных данных по ва, полученных' методами классической интерферометрии.' Этим, по-видимому,'можно .объяснить их существенное .различие по сравнению с нашими данными, которые в среднем на 15% выше,.. чем-в:

то.. наши

ге1 '

Пределах их

В сравнительно

[5]. Что касается относительных изменений СКЗР . А-результаты соответствуют данным' - работы [5]. . в-больших погрешностей;

2) из ИС рентгеновских-КХ-лучей.[7];

3) из ис в. спектрах .мезоатомов'[ 10], • . В §3 приведены данные по изотопам урана.'

малоизученной методами лазерной спектроскопии' области .актинидных •: ядер наблюда'е'гся целый ' .ряд особенностей, 'ядер-ной структуры- -плавный переход от'сферической'формы к деформированной;"больйая ■

..'■-."'' .. -Таблица 4 '

Разности СКЗР ядер ей, -полученные ;■' •■ '. • другими авторами-. '.- ' ■ ....■'■■

ИЗ обзора [5] ■. Д<Т2>, Фм2

ИЗ [7]' . Й<Г2>,ФМ2

Из (101 Д<г-2->, ФМ2

152 154

154 156 156 158 158 .160

155 156

156 137 154 155

3,00(10) 0,396(39);

1,25(5) .0,1*65(17) 0,95(3) 0,12Ь(12) 1,0 0,132(9)

0,16(8) О,64(8)

0,020(11) 0,084(16)

О,203(23) О,144С10). 0,154(10') 0,093.(13) . о, рзо-(1з>; 0,112(243-

0,216(25) О,>69(19) 0,161(1?.).

•0,032(23) ' Р, 096( 23).

октупольная - деформация (./? ~-0-, 15-0,20) состояния .' . с : зном-алыда . большой квадрупольной 'деформацией -О,'6);. : В 4ан,нрй -.раб.от.е -'.были -определены разности СКЗР .'ядер урана. с А . = )(змеренЯЯ

для ' этих. изотрпо-в взятых- ■ вместе -., проводились впервые лазерйо*;. методикой. Также', впервые были. рярвде#еМи\;котст««1«•.•с^.бр.хтомквр^' расщепления всех; исследованных ; у ров ней.атомарного. •'■"■'.'у.у

' Полученные из экспериментальных.: Йс .чнайёнйя Лсгг> иривсденя

А

г '.13..-

в таблице 5.' Они хорошо согласуется с йзвеатными [5], однако имеют- вдвое лучшую точность. Ч ■' '

В £4 приведены. Данные■по изотопам гафния. Ин+ерес к изотопам гафнир с : числом нейтр{шов N=100-110 с'рязан с тем, что они расположены в- середине^ области между заполненными оболочками из N=82 й-.'/N="136 .нейтронов. Параметр квадрупольной деформации р • . ядер гафция ,в. этой' области сначала растет, с' ростом числа •нейтронов, достигает максимума, при N=104, а 'затем 'падает. Кр.омс? трго, ' каждре ядро гафния из указанной -области имеет по несколько изомерии* состояний с -различньшй спинами;, получающихся . в результате разрыва пар протонов й нейтронов при возбуждении ядра. Деформаций и,'..как следствие; зарядовые радиусы основных и .изомерных- . состояний, могут ■ .быть. ' разными. таким образом, прецизионные измерения разностей зарядовых радиусов ядер гафния • позволяют подучить .детальные сведения 'об изменеии формы, ядер и о

. .'. таблица 5 относительные и абсолютные значения .

'раэнастёй скзр яйер урана'-.. ■ , ;

А'

>^'.[5] ■ й<гг>А' ' '', Фм2

[5]

,' 233 ^ 238 2¡598(11) ' 2,600(2) 0,383(44)

- 234 '. 238. 1,994(9-)

235 23в ' 1,670(7). _'.23г 2'38.. 1;ооо-333.'- '■ 235 .- о, 928(5) -. 334 N 236; : О,'994(5) •

'1,993(6) 0,293(34) .1,669(29.) 0,246(28) 1 -'•'• /•'''■,0,14-Г(1'?)

'• .0,137(16) 4 ' О', 146(17)'

0,393(87) 0,301(67) 0,252(55) О,151(34)

: «а: >тй 'измейеиия- различннх .Эффектов. > настоящем пара.-'

' граф^ прчдстайдёнк . рёзу.льтатм -измере-нйй всей цепочки стабильных ' йзогопов; гафйия, 'включая ^¿диокятивнре.'яд'рр 1в:ти., разность скзр. . которого. изиерен£впе(>вые,'. • '-.; -.-':'.-..,' •' - .. '. ,',

\ относительные А^ И абсолютные

' 'зМчЬЩя .'рялиортв^ -скзр исследованных-'..ядэр' гафния, ,кото*

от хорошо согласуются с известный .»ги £5Т;..:11о :имеют топнете*'»» 2-3 биде. •• ••;• . ' '.- . .

. Таблица 6

Относительные и абсолютные разности СКЗР ядер НС

А

! , « '

г е 1

А1' *' [5] ■ г в 1

Л<1Г > , Фм

й<Г > I5]

174

176

177

179

180 182

-1,698(5) -О,853(3) -0,617(3) 0,338(6) 1,000 1,656(62)

-1,735(15) -0,868(3) -О,619(3) 0,368(3) 1,000

-О.126(6) -0,0^3(3.) -О,046(3) 0,024(2) 0,075(4) 0,124(8)

-0,120(17)

-0,060(9) -0,043(6). О,025(4) 0,069(10')

В §1 4-ой главы рассматриваются- капельная й двухпараметри-ческая модели для пространсвенны'х зарядовых распределений ядер. Приводятся основные, выражения; по который рассчитывались теоретические значения разностей СКЗР исследованных ядер для сопоставления с экпериментальшщй данными. Согласно дв.ухпарамет-рической модели разности .СКЗР. ядер описываются выражением: .'•

, 4гг 1

£ д«з2> ,

(.1)

где <;г >' = ;(з/5)В - .сферическое зарядовое распределение. В питературе I* обычно либо рассчитывается по капельной модели,

яибо предполагается равный

1,2А1/3 Фм,

Таким образом (1)

позволяет разложить Д<г > на . эффекты объема и. формы (приращение радиуса за счет изменения объемами'за.счет изменения -формы ядер при'добавлении нейтронов).

В §2 дана теоретическая интерпретация экспериментаяышх -результатов. В таблице 7 полученные экпериментальные- результаты разностей СКЗР сравниваются с. предсказаниями двухпараметркческой Подели (1)- При этом, вели 1И11Ы. <гг>в-рассчитывались по гщследнему рарианту капельной Лодели [11], а параметры деформации £ .взяты ИЗ [6]. ' 2. ''•

Хорошее совпадение экспериментальных и ' расчетных значений для ядер Се с Нз82 свидетельствует, о том, • что поведение разностей СКЗР этих ядер, описывается в основном изменением квадруиоль-

Таблица 7

Параметры-квадрупольной деформации, экспериментальные и расчетные -значения разностей СКЗР исследованных 'ядер

- А '.

•в [6] t<r2>*'А'

2 . в х р

Л< r2>A'"2,<íM2

С « 1 С

Ь,ФМ

' - Се

5 '8

136 138 Г40

Gd

м 152 154 156 ' . 158

Hf

. 7 2 , .

• 172 174 176 ; 178 -180.'

U .

.42 •

232' ■ '.234 -?36

0,171(9) -0,006(3) 0,127(7) 0,032(3) О,1012(10) 0,281(10)

0,2.12(9) 0,444(14) О,3104(20) ' О,196(8) б;3378(18) 0,147(6) О,3484(17). О,153(6)'

0,274(10) 0,108(3)

0,284(8) 0,063(6)

0,2953(28) 0,063(3)

0,-2803(17.).' 0,075(4).

. 0,2733(24) 0,049(8).

0,2С4(11).

0,2719(26) О,146(17)

0,2821(18) 0,147(17)

-О,015(27) О,052(22) О,152(14)

О,622(39) 0,297(17) О,196(17) О,159(19)

О,167(37) 0,179(32) 0,011(15) 0,064(12) 0,059(15)

О,117(35) О, 164(22)-0,132(19)

1,021(7) О,993(3) О, 977 О,969(3)

ной'деформации,. ''"При-'N=84- имеется .сильное- расхождение, между предсказаниями теории'« э'клеримейтом./для объяснения этого нужно п,- (1.)- учитывать! вклад -от деформаций более высокого порядка-, либо-: Дополнительно . учитывать ' .возможные изменения параметра диффузно'стя Ь .при. ра.с'чете величины <г2>а- к сожалению отсутствие данных- о параметрах . деформаций •. более, -высокого порядка, чсч квадрупадьная ие-¿аег . в'озможцости сделать однозначное заключение о причинах расхождения экспериментальных и- расчетных значениГ ■разностей".СКЗР ,&<гг>14а',4г.-' Возможно, что для СКЗР переходного.

ядра 142Се немаловажную роль играют одновременно обе причин«:' к динамическая октупольная деформация, и рост. диффуз'иости в, распределении нуклонов по поверхности ядра.

■ расхождение между экспериментальными и расчетными значениями для ядер гадолиния значительно . пре.вшиагет ошибки, исключая данные для' пары A<rV5e'160, Следователь^, для этой пары изменение СКЗР описывается вкладом статической квадр'упольыой • деформации, учет известных параметров гексадекагю лУной деформаций но дает радикального улучшений ситуаций, Лля,-согласования остальных, данных, видимо, нужно учесть возможные [12] -изменения параметра Диффузности поверхностного; слоя Ь. . Полученные.- таким образом; значения параметра í> Приведены :в табл. 7;- Величина' Ь растет с уменьшением числа-нейтронов;! Физически это можно интер-претировйть как увеличение колебаний ядерной поверхности при удалении от области дефорыированности. этим увеличивается эффективная толщина поверхностного слоя ядра-, т.е. величина ь, ,

На рис.2 представлены-данные табл. 7 ;для ядер ¿афния. Кружки - экспериментальные .значения';' сплошные линии. - .расчет^.'; к полуденным в данной работе .- 'значениям Л<гг> . добавлено . аналогичное . значение для пары .172".,74Hf' : из ' ,работы • [ 13] исследованных

... .Л<гг>и,,н>2,Фмг 172 -17.6'. 180 ' Д - ' . ■ ' .

: i I Г Г i. • t ■.; рис. 2. 'зависимость

. 0,150- •;■ V разностей СКЗР, пара-

■ ' D, 100 - •'.•'. А • ■'-- метров . квадрупольной

' .-. о,050 ' ° \V . ■• . и г'екс^де.капольной ■

:0. -• . де'фор.мации -ядер -. Hf

, $г от числа нейтрона».

0,3001- . .' о ' ' '•'■-. ; '' ' .

... - • О ; О . -• . . ;

0,275 - '. О ■ ' « '.' - - ..'. -' •■.■,'-. ■;'•'

0,2501- ■; ' - '. . '•'•-'

+о,оё(- ... - ■ ,, -

-0,05 • . •-

-■ -о,ю —■——j—j—t; i ГГт-т—I-. ■ '

: ' .100 . 104' ' 10.8 N '_ : •

изотопах гафния преобладающей является квадру'польная деформация. Видно, что до N=104 (,7ЙНП она растет, а затем начинает падать. Изменения р^ достаточно велики. (ко, 01), поэтйму расчетная зависимость от числа нейтронов в ядре должна иметь . характерный излом при N=104,' где значения достигают максимума. В то же время экспериментальная зависимость более,плавная и ее значения

• разностей. СКЗР при N<104 значительно меньше -расчетных. Лишь для пар • ,78"180НГ • и т8о-1®гнг ИЗИеНеНие СКЗР ядер можно интерпретировать ' изменением Квадрупольной Деформации, чтобы объяснить.наблюдаемое расхождение экспериментальных и расчетных значений Д<г2>4'**г при 'N^104 необходимо учитывать другие

'.эффекты, влияющие на зарядовые ..радиусы ядер и компенсирующие вклад квадрупольной деформаций. Такими".эффектами могли бы быть .деформации более • высокого-, порядка, однако учет' теоретически известных параметров /34 [14]'при' расчете значений й<г2>^**г не устраняет расхождения экпериментальн^х. и расчетных значений разностей СКЗР. (Л<гг>*'**г при этом изменяются 'лишь ' в третьем знаке). По-видимому, либо' реальные значения /34 больше расчетных , либо -необходимо принимать во внимание';еме . другие факторы, влйяющие. на 'величину . СКЗР, например', изменение диффузност'и в .распределении нуклонов' поверхностного слоя ядра.

. Поведение ..разностей СКЗР исследованных ядер урана хорошо

• описывается вкладом.' от роста объема ядра'при добавлении нейтронов и Iизменением-параметров деформации. Аналогичные- выводы были

'Сделаны', для соседних с ураном по 2 ядер тория [15] , что'по-видимому-' является- характерным, для" данной.''области массовых чисел.

В.заключении сформулированы-основные результаты, полученные '.в 'диссертационной работе.

.'. -.. ..}. ■ Методом .'.'резонансной лазерной' флуоресценции определены ''-разнос.тй ' СКЗР; четцо-чстных ядер - ,э6-"11гСе. , Полученные данные .'нахрдятся .н. 'хорошем-соответствии с имеющимися литературными. Как ' й в соседних по 7-55-> элементах'. (Сэ,- Ва,--N<1, Эт, Ей) наблюдается-чётко -.'выраженный оболочечный эффект - резкое изменение скорости убывания 'СКЗР . с 'уменьшением.' числа нейтронов при переходе ■ через магическое.' число N^82'. ' Эффект хорошо интерпретируется в рамках - двухпараметрической модели', вкладом квадрупольной деформации при '-.N¿82. Для ядра' м:!Се (N=84) имеется расхождение экперимеитально-

-: ■ ■ ' ' - 1а -

го и расчетного Значений Л<г2>, .которое не о-писываехся двуХ-параметрической моделью. ;

2. На 15 оптических переходах измерены.'изотопические сдвиги для цепочки. 1ьг-1Ь4-(йв'160сс1. установлена • новая идентификация " для двух .Переходов. для нечетных;-йзатопов цолученн'•константы сверхтонкого расщепления исследованных уровней атойар^ого "ОД. Из полученных, данных• определены разности СКЗР,- которые находятся в' удовлетворительном согласий с имеющимися яитёра7урными, причем-точность полученных. результатов'улучшена-. В 2-3 раз«: Как и в соседних по ¿'элементах ' (¿п.'-Ей,; Е>у)' наблюдается-'скачкообразное-изменение СКЗР' прй переходе числа нейтронов N=88-90. Это связано со -скачкообразным, изменением . формы, ядер'. при переходе от переходных . к . деформированным ядрам.. : Схожесть . кривых* зависимости--А<г4>. .от числа -дейтронов; . однако, .не .означает .анаЛогичнолти причин .ее происхождения. Если форма, переходных :Я"Де'р Бш обусловлена вкладом Динамической. Деформации, тодяя ядер Ей'дам'ил№ру"ет статическая, деформация: В то'же. Время поведение рАзнос'тей скз.Р исследованных ядер;', гадолиния-.описывается изменением параметра Диффузностй .в распределении нукдоно-в п'аверхностно'го слоя -.ядер'.

' 3.- Измерены ИС для ц-ёпочки' 17-'1'!,6"180,1вг.Н1; и.'-опре,делены-константы, с'верхтонктэга расщепления .для- нечетных - изотопов;-' причем впервые для возбужденного состояния 177Й?.-и .для- обоих состояний

17 9 ' - " . ' - - - - ■ " -

НГ на исследованной оптическом'Переходе.; Из Иолученных'данных; определены: разности СКЗР ядер, - придем -для" 1£12Н£ . - • впервые. Полученное, данные находятся в хорошем -соответствии с -имеющимися литературными, однако точность наших, результатов, выше в'2гЗ"раЗа. Поведение, разностей СКЗР ядер - 178"1ВгИ1 хо'рошр описывается в райках двух параметрической подели ; вкладам ' квадрупольной деформации.-. ■ Для яде-р ■ с' N=='104 '.(ниже, ^'НП. ■наб.лщ.ает-ся расхождение между экперим.ентальными. и расчетными значениями ,Д<г2>. Учет теоретически,- -рассчитанных '< параметров-- тексадекапольной ' деформации Р4 не приводит к уст^ранёнив; расхождения. . По—видимому, либо реальные значения больше расчетный, .либо-для-объяснения расхождения необходимо принимать во внимание, еще другие факторы,-влияющие на, величину "СКЗР, 'например,' 'изменение диффузностц- в распределении нуклонов поверхностного слоя ядра. . - -' '

4; Метод лазерной спектроскопии•впервые.применен для всей Цепочки., изотопов. гза-гэб.2звц взЯТЫХ вместе.. Измерены изотопИческяе сдвиги и-.впервые определены константй сверхтонкого расщепления основных и . возбуждённых уровней, для 233U на двух оптических переходах.. Из -полученных данных определены разности СКЗР, 'которые хорошо описываются в рамках- двухпараметрической модели вкладом от роста объема ядра При добавлении нейтронов и изменением-параметров деформа-йии::, "'-'-.

Ос'новнЫе результата Диссертации' опубликованы в следующих 'работах: . . • * i- Ю.п. г.ангрский, . с. Г. земляной,-• .Б.к.кульджаков и др.

Определение, разностей. зарядовых радиусов и' параметров •'.' де'фарма-цйй ядер цёрия.; - Ядерная фи-зик'а, 1989, т.50, вып. 5<1.1)., с. 1217-1225 . .'

■ 2. Ю. П. Гангрский; С, Г.-ЗемляМой,. Б..К.хульджанов • и. др. Лазерная спектроскопия -' высокого, .разрешения в атомном' пучке Gdl. -. • ' ОпГЙка и спектроскопия, 1989, Т. 67, ' с..779г-784 - з:. Yii.P^GangrSKy,- ..'■-.;• В.К. Kuldjahov et al. .Determination of. ¿'nuclear charge :radii'.changes. of Gd from optical isotope '. shift, r 'fiuigarian Journal " of Physics, 1990, v.17, -. -p. 180-186 -.'•" ' ' '.' ', ■ "'. -Г 4. ■ Ю,.п: Гангрский-','. С..>г',.3е»1ля'н0й,"-Б, К", кульджанов' и.др.',. опреде-".-'• ление. разностей- ..зарядовы.х "-радиусов '■ и'отношений электро::; '-'маг1Гитй11Х-моментов"•■ ядер .урана, методом резонансной лазерной *■ ' флуоресценции.'' - • Изв АН'- СССР,- сер. физич. , 1990, т.54, .;' ' С-..830-.8.35 • "• .' "- ''..'■•,•'... -'. -;'; ' ••.-.-.

.''■-5.:VÁtAna3t.-aSjsoy, .-Yij'. P . Gangrsky./ • В. К. Kul'djanovV et '.- al.1

'.-■ Hyperfin<?. spi/itt'ing. constants of .the a3f?3' and zsG° Hfl ' /.':KJe^ejei,; Z-Phys-Pi' t992,-\v'-. a5,--.p. l-2i, .

: " -4.- A-Anastassrov,,'Tu. Pióangrsky,.:. ..... B.K.Kirl',djanov et al. '•''••'Л'.';NÜe tpar--<?hárg«'.':radii/ ..Changes.. of. Cranium.- and- hafniura . , ¡. isotope?; determined by laser ' spectroscopy. - Hyperfine-•'" -;'-interaction/;U.a9¿;4y'/7'4j.-.-p.'3i-4Q • -.-' '.;•'■

7/. А. Анастасов, .ю'П-. Г'дигрский, ,15. К: Кульджанов ..и др. Из-

".-■'; .це.рани.е:. разностей 'зарядовых." радиусов. ядер' гафния методом '"; ..лазерной резонансной; ■ флуоресценции.. .. - Препринт оияй' •",'.. Рб-93-298, Дубна, 1993-, 11с. .. . ' '..-."

•■ - . •' ; ; -. го - '"■-.'

8, A.Anastassov, Yu.P.Gangrsky, В.K.Kul*djanov et al. Nuclear . structure by laser spectroseppy. - Preprint JINR E6-94-271, Dubna, 1994-, 23p. '

Цитированная литература

1. H.G.Kuhn.- Atomic Spectra. - Longmans, London, 1969.

2. W.H.King. Isotope Shifts ^n Atomic Spectra. -Plenum Press, New York, 1984.'

3. 10, П. Гангрский, К.П.Маринова, Б.Н.Марков, E.Г.Наджаков, Ю.Ц.Оганесян, хан Ген И и Чан Конг Там. Определение параметров установки для. изиерения ядерных моментов с помощью лазерного излучения. - Изв.АН СССР,, сер.физ., 1985, т.49, с.2261-2268. . ' ' .

4. Ю.П.Гангрский, Ч.градечны, С.Г.Земляной, И.Н.Изосимов, Б. К. Кульджанов , к.F1. Маринова, .Б.Н.Марков, Г. В.Митинский. Измерение зарядовых, радиусов и электромагнитных моментов тяжелых ядер методами лазерной спектроскопии. - Сборник' докладов международной йколы-сеиинара по физике тяжелых■ионов-Дубна, 1990, с.294.-302. . ' .

P.Aufmuth, K.lfeilig, A.Steudel, Changes in meaii-square. nuclear charge radii from-optical isotope shifts. - ADNDT, . 1987, v.37, p.455-490. ' '

6. S.Raman,. С.H.Malarkey, W. T.HilJiei-, C. W. Nestor., Jr. . and P.H:Stelson. Transition probability В(E2) , from the ground to the first-excited .2* state of even-even nuclides, r ADNDT, 1987, V.36, p.1-96. ■

7. . F.Boehm, P..L.Lee. -! Changes ..of. mean-square nuclear charge-^radii from isotope shifts of electronic K^ X-rays. - ADNDT, "

1974, v.14, p.605-611,

8. R.Engfer, H.Schneuwly, J.Vuilleumier, H.Malter, A.Zehnder! Charge-distribution parameters/isotope shifts, isomer shifts, aind magnetic hyperfine constants from muonic atoms. - ADNDT, 1974, v.,14, p.509-597.' :

9. H.Niki, T.MiyamotOj. Y.izawa, S.Hakai, C.Yamanaka. Hyperfi-ne structijre. and isotope shift measurements, on. gadolinium levels by laser-induced fluorescence spectroscopy. - Optics communications, 1989,' v.70, p. 16-20. ■ .

10. D.Laubacher, Y. Tanaka, R. M.Steffen, • Muoniс X-ray . measure

■ mentis of morjopole and - quadrupole charge parameter? of lV!.-!"i8, i60Gd phys.Rey.; 1983, V.C27, p. 1772-1789.

11. W.D.Myers, K.-H. Schmidt.' An update on droplet-model charge distribution. -NUcl.Phys., 1983, V.Ä410, p.61-73.

12. J.Friedrich, N.Voegler-.' The salient features of charge density distributions of medium and heavy even-even nuclei determined from a systematic analysis of elastic electron scattering form factor. ~ Nucl.Phys,, 1982, V.A373,

• p. 1-92-224, ..'.-..

•13.. J.RinK. -' . Dopplerreduzierende Laserspectrpskopische Methoden an gespeicheren Ionen zur Bestimmung der Isotopiever-schiebung vori-Hf. Dissertation. -Report.KfK 4993, 1992. .14. P,Moller, J:R,Nix. Atomic masses and nuclear ground-state deformations, calculated.' with a new macroscopic-microscopic ■ '■ model- ADfiDT,. 1981, v. 26, p.165-196. . i.5. .W;Kalber,- J.RinK, K.BekK, W. Faubel, S. Goring, G.Meisel, H.Rebel, R.C.JThompson. Nuclear radii of thorium isotopes

■ from laser -spectroscopy of Stored ions - Z.Phys'., 1989,

■ v;A334,- p..101-108-. •' • ,

.-•'-.' . . Laser, spectroscopy of.atomic nuclei . : : . *( for ..-cerium,., gadolinium, hafnium and uranium)

" ;■'.- '." ' .:'.' . B.K.Kul'djanov

,' ' , . .'' ' ' ' ■ , ■.'.- .' ABSTRACT

: The thesis is. devoted to the investigation.of mean square ■changeradii. ' chknges. for ceritim, gadolinium, hafnium, and ufnniijm isotopic' chains.. • .-'..'■ '. ■ ' -

The isotope shifts (IS) and hyper fine .structure in the optical . Vpect'ta. for, these elements have been measured using a laser--rosor.ance fluorescence, technique. The mean square charge ' radi i .(iftscr) changes-, from . experimental IS-values have been determined. . Thte' obtained results are in well agreement with .-available data. The accuracy of mscr-changes determination for

Gd-, Hf- and U-nuclei is. improved for a few.time.

The experimental results ' are discussed, ijl terras of two-parameter model- using well-Known and newly established (for" 136, 138Ce) nuclear deformation parameters. The behaviour of mscr-changes for cerium nuclei with N<82 is explained by' quadrupole deformation; .for | the Gd-nuclei . - by diffusenes.s parameter changes. The mean square charge radii change of . *-Hf have been determined for the first time. In the hafnium nucLei possible reason^ for disagreement experimental' and theoretical values are discussed.. For U-nuclei experimental mean square charge radii changes are in well agreement . with theoretical calculations. • . .

■ "Атом''ядроларининг лазер слектроскопияси ' • _ (церий, гадолиний, гафний ва уран)" ■•'••'■'.. диссертация иши ОУйича . '.'

..." . . ' "КЖКАЧА-' МАЗМУНИ .

.Диссертация иши церий, гадодкний. гафний', уран злементлар-.нинг изотоп занжирларила - ядрода'гй зарядлзрнинг Уртача квадратик радиусларининГ -.(ЗУКР) -фар^ларини ангаадашга Ьагащланган. • ■, ■ Атошарнинг Кендаланг -'дастадаги. ревонансли лазер- флуоресценция у'сули ^илаи'юпррща гикр этилган элемектлар изотопик с.илжишла'ри ва уларнингспектрларидаги Утр. нозик тузилиши ?лчан-ган. .Изотопик силдашла-рнинг' Улчанган- ^ийма.тларидан ядродаги-ЗУКР фар'клари аНйаданган. . Олинган натижалар илмий адабиётдаги маълу-мстларга- ыувофи^лиги жуда яхши. . .'Сб.-Ш ва И'. ядр'олари учун ЗУКР фар^ларининг топит анидлигн'бир неча марта яхггиланган-. •• Тажри^'а.вий. наттиалар' оллиндан маь'дум оулган ва ■ (15<,19вСе иготоплари '. учук) -/'биринчи марта ани^ланган -ядро деформация параметрла'рики •йнобадгга.оладиган. йккипараметрли моде л доирасида гал^йн ■ 'Яилин'ди-.' N<82- церий ядроларининг. ЗУКРнинг' нейтронлар ;онйга,-гараб. Узгарищй-.'квадрупол деформациянинг >(иссаси билан, гадолиний', ядцолари .учун -зса '-■ с'ирт ¡^атлакидаги- нуклонлар такс и -Мотала.- -,ди#узйя. !параме.трйиингУзтйриши'.'билан-; • тушунтирилиши' х^рсатилгаМ'.' ••■1вг-Н!-ядросида-- -биринчи'. марта- зарядларнинг нисбий ?ртача'.хеа'.аратик'радйуси. анй^ланган" хамда тажрибаеий ва 'назарий •;ий'и')тларгаги .тафовутларнинг"'- мумкйн, болтан . сабаблари мухокама ^линган;.,;'й^йнгдек'-. :уран^'я^^ фар^ларй улчанган ва

¡у. ^-ийштлар'.назарйй ^ксрйла'шдарга яхт ибс:туша».. :

,..