Измерение сечений образования испарительных продуктов в реакциях "горячего" слияния для компаунд-ядер в области от Bi до U тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

ЭБЪ ЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

РГ8 ОД

7-97-193

На правах рукописи УДК 539.17.012

ЧЕПИГИН Виктор Иванович

ИЗМЕРЕНИЕ СЕЧЕНИЙ ОБРАЗОВАНИЯ ИСПАРИТЕЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ

В РЕАКЦИЯХ «ГОРЯЧЕГО» СЛИЯНИЯ ДЛЯ КОМПАУНД-ЯДЕР В ОГГАСТИ ОТ Ы ДО и

Специальность: 01.04.16 — физика ядра и элементарных частиц

Автореферат диссертации на соискание ученой степени ' кандидата физико-математических наук

Дубна 1997

Работа выполнена в Лабораторш1 ядерных реакций им. Г.Н.Флерова Объединенного института, ядерных исследований, Дубна

Научный руководитель: кандидат физико-математических наук старший научный сотрудник

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук профессор

кандидат физико-математических наук старший научный сотрудник Ю.В. Пятко!

Ведущая организация: НИИ Ядерной Физики МГУ, г. Москва*

Д.Д. Богданов

В.А. Карнаухог

Защита состоится ¿и__ 1997 года

в "¿/Ю" час на заседании диссертационного совета

Д.047.01.05 при Лаборатории нейтронной физики и Лаборатори

ядерных реакций ОИЯИ (г.Дубна Московской "области).

С Диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОИЯИ. Автореферат разослан _ 1997 года

Ученый секретарь диссертационного совета

ПОПЕКО А.Г.

Общая характеристика работы

Актуальность темы

Измерение сечений различных каналов реакции, идущих через ста-хю образования составного ядра, является универсальным и расиро-граненным методом исследований как термодинамических характе-тстпк ядерной материи (температура нагретых ядер, ширины исиа-1тельных и делительных мод распадов), так и ее динамических ха-шгеристик (скорость диссипации энергии, вязкость и другие). При :ом экспериментальные данные используются в качестве теста, по-юляющего определять величины параметров для ядер и протекающих зоцессов в рамках того или иного теоретического подхода к опп-,нню образования и девозбуждения компаунд ядра, а также зависнуть этих параметров от таких экспериментально контролируемых 1зических величин как массовое число и заряд ядра, энергия воз-■ждения, переданный импульс, масс-асимметрия во входном канале ¡акции и т.д. Основой, на которой базируется большинство исполь-ющихся теоретических подходов, является давно предложенная и хо->шо известная статистическая модель девозбуждения компаунд ядра м.например, монографию Игнатюка [1]). Однако сразу необходимо "метить, что даже в настоящее время вопросы учета в рамках стати-ической модели делительной моды распада трудно отнести к оконча-льно решенным. Проведенный около десяти лет тому назад большой жл экспериментальных работ по измерению функций возбуждения лительной моды распада для нейтронодефицитных компаунд ядер в ласти от Ьи до образующихся в реакциях "горячего" слияния, зволил, в рамках статистической модели, определить жидкокапель-1е барьеры деления для этих ядер (см. например, обзор Дж.Ньютона ) и привел к разработке А.Сирком новой модели для расчета их ве-чин [3].

Для компаунд-ядер с 2>82, образующихся в реакциях "горячего" 1янпя, сечение деления совпадает или близко к сечению слияния уже жолобарьерной области энергий бомбардирующих ионов. Поэтому [ этой области ядер чувствительность метода определения барье-> деления по форме и положению функции возбуждения делительной (ы распада значительно уменьшается и, как следствие, резко воз-тают и практически выходят за пределы реальных возможностей

эксперимента требования к точности измерения сечений деления, ш обходимой для определения величин барьеров. В тоже время, как эт было отмечено еще в работе [4] , в этой области ядер чувствптель ным и практически универсальным методом определения барьеров де ления и других характеристик возбужденных ядер, пспользующихс при описании процесса девозбуждения компаунд ядра в рамках стати стической модели испарения, может стать анализ сечении образова ния испарительных продуктов в реакциях "горячего" слияния. К со жалению, предложенный М.Бланом подход, практически был оставлга экспериментаторами без внимания и к началу нашей работы в обла сти ядер от ЕН до II были проведены только несколько эксперименте: по измерению сечений образования нейтронодефицитных испаритель ных продуктов в реакциях "горячего" слияния [5, б, 7]. К изученно] можно было отнести только область близких к линии 0-стабильност! изотопов Т1, РЬ, В1, Ро и А<;, для которых достаточно подробно бьш измерены функции возбуждения делительной моды распада в реакция) с легкими частицами (см.например, обзор А. Игнатюка [8]).

Нам представлялось, что дальнейшее продолжение исследований I достаточно подробное измерение сеченнй образования испарительны) продуктов в области ядер от В1 до и может оказаться весьма полезные как для развития теории реакций полного слияния, так и для их пра вильного модельного описания. Во-первых, в этой области ядер про исходит плавное уменьшение жидкокапельного барьера деления от МэВ для нейтронодефицитных изотопов В ¡-Ро до « 3,0 МэВ для ней тронодефпцнтных изотопов и-Ри. Во-вторых, в этой области яде} присутствуют ядра как с чисто жпдкокапельным барьером деления так и нуклиды со значительным обопочечньш компонентом барьер; деления (с N ~ 126 ). И, наконец, сечение образования испарительных продуктов для этой области ядер относительно велики и имеют значения от 103 до 10~2 мкбарн, что позволяет измерить функции воз буждения достаточно подробно при разумных затратах ускоритель ного времени.

Целью настоящей работы являлось систематическое измеренн абсолютных сечений образования испарительных продуктов в реак циях "горячего" слияния в области компаунд-ядер от В! до и с последующим анализом полученных данных в рамках статистической модел] девозбуждения компаунд-ядра.

Научная новиона

Разработан и создан многоканальный детектирующий модуль для паратора ВАСИЛИСА, основанный на системе по двух шпрокоапер-грных время-пролетных детекторов и многостриппового >ннно-имплантированного кремниевого детектора, позволяющего ре-стрировать ядра отдачи и их последующие а-распады . С использованием сепаратора ВАСИЛИСА проведен цикл экспери-:нтов по измерению функций возбуждения и величин абсолютных нений образования испарительных продуктов в xn-, рхп- п огхп-налах распада нейтронодефицптных компаунд ядер в области от Bi U в диапазоне энергий возбуждения от 40 до (120-160) МэВ. Проведено сравнение полученных экспериментальных результатов эасчетами по статистической модели. Показано, что измерение сечений образования испарптельных продуктов в обла-и компаунд-ядер тяжелее Bi является чувствительным методом для ределения барьеров деления ядер;

сечение образования испарительных продуктов исследованной об-сти ядер хорошо описываются стандартной статистической моделью п значениях основных параметров модели hfjav =1.0 и С = 0,65±0,05 учета оболочечных эффектов в плотности уровней по Игнатюку. Идентифицированы два новых а-изомера 189MBi и 203мАс. Опреде-лы энергии и периоды их а-распада.

Структура диссертации

:ссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Объем ссертацшг - 99 страницы машинописного текста, включая 26 рисун-з, 23 таблицы и библиографический список из 73 наименований. Апробация работы

новные результаты диссертации докладывались на международной гференцпи "6tli International Conference on Nuclei far from Stability 3th International Conference on Atomic Masses and Fundamental Con-nts", Bernkastel-Kues, July 19-24, 1992 г.; на международной конвенции "International Nuclear Physics Conference", Wiesbaden, July 30, 1992 г., Germany; на международной конференции "5th Inter-ional Conference on Nucleus-Nucleus Collisions", Taormina, 30 May June 1994 г.; на международном совещании "Ядерная спехтроско-и структура атомного ядра", Санкт-Петербург, 27-30 июня 1995

г. на международной конференции "13tli International Conference е Electromagnetic Isotope Separators and Techniques Related to their A] plications", Bad Dürkheim, Germany, September 23 - 27, 1996 r.

Публикации

Основные результаты диссертации опубликованы в 12 работах.

Содержание работы

В первой главе диссертации рассмотрены основные характер! стики сепаратора ВАСИЛИСА, рис.1, использовавшегося в качеств экспериментальной установки во всех наших измерениях [12] и изле жены основные положения статистической модели. Эта установка уж более 10 лет работает на пучке и достаточно хорошо известна. Э([ фективность ее в зависимости от типа падающего иона равна от 3 д 25 %, , быстродействие порядка 2-3 микросекунд.

триплет триплет

квадрупольных шдруполшых

Au-фолъга С-фопьга бетонная сРеУЯ

защита 2м

Рис. 1. Принципиальная схема установки ВАСИЛИСА.

Существенным и важным узлом любого сепаратора является де тестирующее устройство. Создание и отладка современного детектд рующего модуля для сепаратора ВАСИЛИСА состоящего из сборю! кремниевых детекторов и время пролетной системы также являлпе. одной из целей данной диссертации.

В главе 2 приведено описание детектирующего модуля, располо женого в фокальной плоскости сепаратора и предназначенного для иг мерения энергии и скорости яде]) отдачи, а также ■энергий и времен последующих а-распадов.

МСР2

мсрз

ЫСР1

ппд

ПОГЛОТИТЕЛЬ

Рис.2. Общая схема детектирующей системы сепаратора.

В наших экспериментах идентификация различных каналов реакций доводилась методами а-спектрометрин с использованием генетпче-:нх связей и временной корреляции а-частиц. Поэтому было необхо-1МО разделить сигналы поступающие с ППД на сигналы от альфа-1спада и ядер отдачи. Это было сделано используя антиговпадения [гнала с ППД с сигналами от ВП детекторов. Фоновые условия и чу-:твительность регистрации альфа распада в этом случае полностью феделяются эффективностью регистрации ядер отдачи ВП системой. Обычно в литературе пспользуется понятие коэффициента очистки, 1Торый показывает во сколько раз система отбора уменьшает вклад ;ср отдачи в альфа-спектр. Схематически детектирующий модуль по-юан на рисунке 2. Он состоит из двух времяпролетных детекторов ( старт и стоп) и юрки из кремниевых ППД. Принцип действия использующихся нами >смя-пролетных детекторов основан на том, что заряженный ион, >оходя через тонкую фольгу, выбивает несколько вторичных элек->онов, которые ускоряются затем электрическим полем и транспор-фуются с магнитным полем к сборке из микроканальных пластин, ролетная база составляет 40 см.

Для ускорения выбитых из фольги вторичных электронов на нее давалось высокое напряжение -4 кВ. Ускоренные в промежутке иттер - сетка до энергии 4 кэВ вторичные электроны собираются гнигным полем 50 Гс) на поверхность мнкроканальных пластин, к видно из рис.2 сбор электронов осуществляется с обеих сторон

Таблица 1. Измеренные значения эффективности регистрации п временного разрешения для двух ВП-детекторов.

а)-с суммированием сигналов от пар МКП1/МКП2 и МКПЗ/МКП4

б)-используя только МКП1/МКП4 или МКПЗ/МКП2 пары.

a-источник 226Ra Ядра отдачи, Е =10 МэВ

временное разрешение коэффициент очистки временное разрешение коэффициент очистки

а) 560±40 пс б) 440±30 пс 70±15 9±1 600±40 пс 480±30 пс > 104 103

эмиттера и сигналы образуются на четырех независимых сборках и микроканальных умножителей. Четыре сборки необходимы для уве личения полной эффективности регистрации попадающих в детекто ядер и следовательно увеличения коэффициента очистки.

Для определения временного разрешения и эффективности perú страции системы временных детекторов, были проведены каяибровоч ные измерения с использованием а-частиц Ra-226 и на пучке ядер от дачи, табл.1. Эффективность регистрации, измеренная для отдельны: МКП детекторов на альфа-частицах, составила: (60±3)% - для МКП и МКП2 и (72±3)% - для МКПЗ и МКП4. Измеренная в эксперимента: на пучке эффективность регистрации ядер отдачи составила (97±2)% Увеличение эффективности связано с увеличением числа вторичны: электронов выбиваемых из фольги тяжелым ионом.

На рис.3 приведен время-пролетный спектр, измеренный для ar-частиц 226Ra в режиме совпадения импульсов от двух МКП. И: рисунка видно, что временное разрешение ВП системы в этом случа* составляет (440±40) пс. Данный спектр получен при использованш только двух МКП. В случае использования суммирования сигналов он 2 МКП разрешающее время увеличивается до 560 псек. При работу ВП с ядрами отдачи временное разрешение остается таким же как i для а-частиц. Если говорить о коэффициентах очистки, то, как видн из таблицы, для a-частиц они равны 9 для одной пары МКП, 70-дл всех 4 МКП и, соответственно, 103 и > 104 для ядер отдачи.

По полученным характеристикам система регистрации не уступае лучшим зарубежным аналогам. Предложенная конструкция ВП-модул была использована при разработке новой детектирующей системы н

НОМЕР КАНАЛА

Рис. 3. Время-пролетный спектр для источника 226Ra.

епараторе SHIP GSI в Дармштате.

После прохождения времяпролетных детекторов, ядра от-ачи имплантируются в полупроводниковые детекторы (ППД). Нами ^пользовались стрипповые ионно-имппалтдрованные кремниевые де-екторы с 29-ю стршшами на одном кристалле толщиной 300 микрон, зготовленных в НПО ЭЛИОН, г. Зеленоград. У этих детекторов полый размер чувствительной области равен 60x60 мм2, ширпна стриппа ■ 2 мм, промежутки между ними около 100 микрон. Энергетическое азрешение для отдельного стрипа составляет 17-18 кэВ без охлажде-ия. При использовании 8-ми канальной электроники [13], разработан-ой еще для предыдущих детекторов, подключение нескольких гриппов к одному предусилптелю приводило к ухудшению энергети-еского разрешения в трактах до 22-25 кэВ.

В третьей главе приведены результаты измерений функций возрождения и сечений образования испарительных продуктов в хп-, р,хп-а,хп- каналах девозбуждения компаунд-ядер в области Bi-U. Измерения выходов производилась 2 методами: ! при большом счете — по интенсивной линии в спектре, для нуклидов с малым сечением образования и не имеющих явно оделяющихся линий в спектре —используя корреляционный анализ. Характер проводившейся обработки а-спектров проиллюстрирован . рис.4 на примере 22aU, получавшегося в реакции 22Ne+ 208РЬ. Слева приведена часть двумерного спектра а - а -корреляций и рава— распределение временных интервалов между событиями, со-

Рис.4. Часть двумерного спектра а-а-корреляцпй и распредс ление временных интервалов между событиями, составляющими хо{ реляционные пары 224ТЬ—220Ка (+), 223ТЪ-21911а ( о) и ^«и-'^Тк (в)

ставляющими корреляционные пары. Ио рисунка видно, что пспользс вание корреляционного анализа позволяет достаточно уверенно выдс лить события, связанные с распадом урана, хотя его интенсивность полном а-спектре не превышает нескольких процентов.

Рисунок 5 иллюстрирует характер полученных в экспериментах ре зультатов на примере реакции N0 +Оь. Видно, что в данном экспери менте были измерены функции возбуждения для хи-реакций с число! х от 8 до 13, для рхп-реакщш с числом х от 8 до 11 и для альфа хи реакции от 9 до 11 в диапазоне изменения сечений от 10 миллибарн № микробарна.

Полный объем проведенных исследований проиллюстрирован в та блицах 2 и 3, в которой приведены исследованные реакции, с указание: величин сечений в максимумах функций возбуждения.

Если попытаться кратко охарактеризовать полученный массив да! ных, то можно сказать следующее:

В области компаунд ядер от В! до и в реакциях "горячего" слияпи с А<40 измерено свыше 100 функций возбуждения для 60™ различна нуклидов, образующихся в хц-, р,хп- и а,хп-испарительных канал;! распада возбужденных компаунд ядер. Измерения выполнены для 14-1 комбинаций мишень-налетающий ион в диапазоне энергий возбужд

140 160 180 200 220

Е,аЬ < >

Рис.5. Функции возбуждения для хп-, рхп- и ахи - пспарн-|Льных каналов в реакции '22^тс-}-!0!)О8. Точки - экспериментальные шые, линии - результаты расчета.

Таблица 2. Сечения испарительных реакций в максимумах выходов (хп-канал).

то;

Реакция

^ЁГ

сн 193в;

«а В{

30СРо 202 Ро

205 М 205Д<

217Ас 119Ас

™и

230 ц

Зп

4п

5п

Сп

7п

8 п

9п

10п

Са+ <°Са+153Еи

згр+1в9Тт

27А1+тЬи

<°Аг+1в5Но

"Ме+,8,Та

26МК+шТа

20Не+197Ац

22Ме+197Аи 2оМе+»8рЬ 22Ке+208рЬ

2.6 мЬ 23 цЪ

1.0'шЬ 2.2 шЬ

>145 цЬ

0.9 цЬ 30 цЪ

16 шЬ 4.5 шЬ

17 шЬ

14 шЬ 2.5шЬ* 3 шЬ

0.8±0.4 цЬ 6 цЬ

8 рЪ 6 тЬ 2.6 тЬ 30 шЬ 11.5 тЬ 30 тЬ 40 тЬ

6.5 шЬ

О.5±0.3мЬ 2 ^Ъ

4.25 тЬ 146 /1Ь"

8.4 тЬ 2 тЬ

4.5 тЬ 20 тЬ 240 цЬ* 2 тЬ

0.9 /хЬ

0.7 тЬ 10 /хЪ" 1.6 тЬ 400 йЬ 850 8тЬ

0.3/Д>

320 цЬ ЪцЪ'" 0.22 тЬ 35 цЬ 54 /хЬ

2.6 цЬ*

40 /1Ь

2.5 /хЬ* 3.5 цЬ

9.5 /хЬ 0.4 цЬ'

7п

712 ЙП

8п

9п

10п

11п

12 п

13п

28 тЬ

7.7 шЬ

3 тЬ

520 /хЬ 58/хЪ З.б^Ь 0.75 мЬ

- сечения измерены для сумм 4-5п, 6-7п и 8-Уп испарительных каналов соответственно. ** -величина сечения измерена при фиксированной энергии.

Таблица 3. Сечения испарительных реакций в максимумах выходов (рхп и ссхп-каналы).

Реакция СИ р2п рЗп р4п р5п рбп р7п р8п р9п рЮп рИп

*иСа+1ь1Еи шBi 130 дЬ >70 дЬ >47 цЬ

40Са+1ИЕи 193 т 1.8 тЬ 0.35'тЬ >42 м Ь

40Аг+1МТЬ 1 тЬ 2.5 тЬ >90 ^Ь

«Са+шТЬ 199 А< >23рЬ 110^Ь >90 мЬ >ЗМЬ

31Р+1взХт ™Ро >800 цЪ 2901*Ъ >100цЪ >1Ь0р'Ь >40 ^Ь

*ТА1+тЬи 202 Ро >420^Ь >10 ^ь

40Аг+,<иНо 20 ЬАе 1.3тЬ 1 тЬ 1тЬ 0.35 тЬ 120 мЬ

а4МК+шТа 305А< 2.9 тЬ 1.5 тЬ >1.4 тЬ > 250 иЬ

ю№!+тАи 217 Ас 0.78 тЬ* 0.42 тЬ* 50 мЬ*

"Не+197Аи ®19Ас >40 ^Ь >340 ^Ь >170^Ь

2оКе+«»рь ™и 0.&±0.4^Ь 0.5± О.З^Ь

иНе+гмрь 230ц 3.7 ^Ь 2.6 рЬ >0,8 ^Ь

«Ке+190Оа шЯп 2.2 тЬ 4.0тЬ 1.2 тЬ >1.2 тЬ

Реакция СК а2п аЗп а4п а5п а<5п о7п а 8п а>9п аЮп аИп

«Са+1МТЬ 199 А1 >5тЬ >0.65 шЬ

30Не+"ТАи 217 Ас 2.8 тЬ 6.1 тЬ" 2тЬ" >0.3 тЬ"

тЯа 3.8 тЬ >2.3 тЬ

«Ые+И8РЬ 230и 310 ^Ь 380 ^Ь 250 дЬ 310 ^Ь 200 цЬ >80 у.Ъ

'-поперечный сечения образования измерены для сумм р,(4-5)а; р,(б-7)п и р,(8-9)п испарительных каналов, соответственно, "-поперечные сечения образования измерены для сумм о,(4-5)п;а,(б-7)п и а,(8-9)п испарительных каналов, соответственно.

ния компаунд ядер от 40 МэВ до (80-160) МэВ п диапазоне измерен! сечешш от 50 мб до 50 нб. Точность же измерений абсолютных вел: чин сечений составлял в наших экспериментах ±40%, относительн; же точность была не хуже ±20%.

В данных экспериментах были также впервые идентифицирован два новых а-изомера - Ш,ПВ] ы 208гпАс. К настоящему времени за данные по изомерам подтверждены в работах других авторов [14].

В четвертой главе диссертации проанализированы некоторь общие закономерности в поведении сечений в исследованной облает ядер и обсуждаются результаты сравнения экспериментальных сеч ний с результатами расчетов по статистической модели, причем и пользовался самый простой вариант модели, в котором испарительнь ширины расчитывались по Вайсхопфу-Ивнингу, делительные по Бор^ Уияяеру. Плотность уровней рассчитывалась по модели Ферми-га; оболочечные эффекты в плотностп уровней учитывалась по Игнатюк; а жидкокапельный делительный барьер вычислялся по модели СРЭ.

Расчеты щюводились с использованием компьютерных программ АЫСЕ-МР, разработанной Музычкой Ю.А. и Пустыльником Б.И.[1 а также Н1УАР, предложено!! Райсдорфом [10].

Для фиттпрования использовался только один свободный парамет -коэффициент С при жидкокапельном барьере деления. Необходимо от метить , что величины сечений чрезвычайно чувствительны к вели чине С.

На рис.б приведено сравнение экспериментальных сечений нейтрс нодефицитных изотопов В1 для реакций 40Аг + 159ТЬ и 40Са + 151.153Е1 с расчетами. По осп абсцисс отложены числа нейтронов в конечны ядрах. Линиями изображены результаты расчетов. Видно, что оптн мальным является значение С= 0,65. Пунктирные линии показываю' результаты, полученные при расчетах с С=0,9. Видно, что изменени параметра С от 0,65 до 0,9 приводит к изменению сечений более чем : 50 раз. Напомним, что точность определения абсолютных сечений об раоования составляет в наших экспериментах ±(40-50)%. Т.о., можн< сделать вывод, что для рассматриваемых нуклидов точность опреде ления величин коэффициента С, получаемая из сравнения расчетны и экспериментальных величин сечений будет составлять ±(3-5)% ил ±350 кэВ для величин жидко-капельных барьеров.

10<

а, мкб

1 ги

а, мкб

102 104 ¡06 108 110

Число нейтронов

102 104 106 108 110

Число нейтронов

[с. 6. Сравнение экспериментальных сечении нейтронодефпцптных отопов 1Н полученных в максимумах выходов для реакций 40Аг + ТЬ и 40Са + 151.153Еи с расчетами.

В принципе, как указывал еще раньше Бланн [11], с учетом уннвер-иьностн метода и возможностью его использования для определения рьеров деления большого числа нейтронодефпцптных изотопов по-ченная точность представляется достаточно хорошей для проведс-я систематических исследований величин барьеров деления.

Компиляция расчетных и экспериментальных величин сечений и хп-реакцпп в максимумах их выходов приведена на рис.!. Псполь-вание для анализа в первую очередь данных о величинах сечений в ксимумах выходов представляется предпочтительным, т.к. эти ре-иьтаты нечувствительны к небольшим (±2,5 МэВ) ошибкам в опре-юнпи энергии возбуждения компаунд-ядра. Кроме того , при опреде-ши значения сечения в максимуме выхода обычно используются ре-п.таты нескольких измерений на функции возбуждения, что также лволяет уменьшить относительную ошибку и разброс данных. Из рисунка вндно, что для исследованных ядер характерно быстрое еньшение сечении образования пепарптельных продуктов в хп-1але девообуждення по мере роста их нейтронного дефицита. Сре-ю значения факторов уменьшения величин сечении при изменении сового числа ядра-продукта на один нейтрон увеличиваются от -И (10-15)™ и слабо зависит от тшсла попаренных нейтронов. ^Можно

Рис.7.Расчетные и экспериментальные величины сечений в максимумах функций возбужденна в области компаунд-яде от В! до и.

отметить, что быстрое падение сечений для хп-канала делает эти да! ные наиболее критичными для сравнения с различными вариантам теоретических расчетов и предсказаний. Кроме того, т.к. намеренны для каждого Ъ интервал уменьшения сечения составляет (3-4) порядк величины,а общее изменение до С порядков, то стандартная для наши измерений ошибка в определении абсолютных величин сечений ±40'/ не может существенно повлиять на характер сделанных из этих сра внений выводов.

Линиями на рисунке показаны результаты расчета по статмодели Из рисунка следует, что, несмотря на большой диапазон изменен« сечений, расчет по статистической модели хорошо воспроизводит 1:;и относительный ход, так и абсолютные величины сечений.

Рисунок 8, в свою очередь, дает наглядное представление о боль! ших различиях в величинах и прпроде барьеров деления для нуклидо! составляющих этот массив. Видно, что жпдкокапельные барьеры деле ния уменьшаются от 7,0 МэВ для нейтронодефицитных изотопов В! д 2,5 МэВ для нейтронодефицитных изотопов урана. Оболочечный ком понент барьеров деления вначале возрастает от нуля до ( 5,0-7,0 ) Мэ1 при переходе от изотопов В1 к нейтр оно дефицитным изотопам Па

г

í¡

«4-, Л

m 4 и

з 8

о б

Ш 2 О

0.8 Со,

0.4

-i J111Ч^.1 > 11 > 111 м 111111111 м 11 п н

J-*"!**

Е -: * ^^

jlllll|lllllllll|llllíini|ffnlnfc

éy* 3

в

^-f+HH

llll)lllllllllllllllt

*&э -

1 It I I In II I I I I I I I I I I I I I It I t II I I I I ¿

105 110 115 120 125 130 135

N

Рис.8. Величины капельной и оболочечной компонентов рьеров деления для ядер, приведенных на рисунке 7 и оптимальные ачения подгоночного параметра С ( пояснения смотри в тексте ).

Ас с N=126, а затем снова падает до нуля для нейтронодефпцитны изотопов урана. В тоже время значения величин для единственно: подгоночного параметра - коэффициента С - меняются слабо и для лк бого из нуклидов находятся в интервале от 0,68 до 0,55.

Возможность правильного расчета сечений с практически фиксир< ванным набором модельных параметров как для ядер с нулевой обе почечной поправкой, так и для ядер, у которых оболочечная поправь составляет (5-7) МэВ и превышает жядкокапельный барьер, евпдетел! ствует о том, что использующийся в расчетах простой вариант стат1 стической модели является хорошим приближением вплоть до энерги возбуждения компаунд ядер, равных ~160 Мэв.

В (заключении приведены основные результаты, полученные в дш сертационной работе.

Основные результаты диссертации

1. Для сепаратора ВАСИЛИСА создана н использована в эксперг ментах детектирующая система, обеспечивающая регистрацию яде отдачи и их последующего «-распада, состоящая из двух широкой! пертурных время-про летных детекторов на основе МКП и стрпповог ионно-имплантированного полупроводникового детектора. Детектир> ющая система имеет временное и энергетическое разрешение - 0,5 не : (18-25) кэВ соответственно и обеспечивает дополнительную "электро1 ную" очистку а-спектров на фактор > 104.

2. В области ядер от В} до и впервые проведены систематически измерения величин сечения образования и функций возбуждения дл хп-, р,хп- и а,хп- каналов девозбуждения компаунд-ядер. Измеренн выполнены для компаунд-ядер Ро, А1, Ii.ii, Ас и и, образующихс в реакциях "горячего" слияния с бомбардирующими ионами 20'22Г\(. 24Мё, 27А1, 31Р, 40Аг и 40Са.

Измерены свыше 100 функций возбуждения для 60™ различных ну клидов. Измерения выполнены для 14-ти комбинаций мишень-налетающнй ион в диапазоне энергий возбуждения компаунд-ядер о 40 МэВ до (120-160) МэВ и дппазоне изменения сечений от 50 мб до 5 нб. Точность измерений абсолютных величин сечений в эксперимента составлял ±40%, относительная точность была не хуже ±20%.

3. Из сравнения полученных данных с результатами расчетов п статистической модели девозбулсдения компаунд-ядра, установлено, Ч'

а)велпчина сечении образования испарительных продз'ктов чрезвы-йно чувствительна к их делимости и может быть использована для ределения барьеров деления;

б) модель Коуена-Плазила-Святецкого хорошо воспроизводит отно-тельные изменения жпдкокапельных барьеров деления в исследован-й области ядер;

в) стандартный вариант статистической модели с фиксированным бором параметров (äy/<v=l,0 и С=0,63± 0,05) хорошо описывает се-нпя об])азования испарительных продуктов в исследованной области вр.

4.Впервые идентифицированы два новых изомера I89"'Bi и 208"'Ас. мерены энергии и периоды их n-распада. К настоящему времени л данные подтверждены в работах других авторов, шовные результаты диссертации опубликованы в следую-IX работах:

Andreyev A.N., Baslievoy V.Y., Bogdanov D.D., Cliepigin V.l.. .baclienko A.P., Malysliev O.N.,Roliac J., Sharo S., Taranenko A.V., r-Akopian G.M., Yeremin A.V., "Large area high-efficieiitcy tiine-of-;ht sistem for detection of low energy heavy evaporation residues at the ctrostatic separator VASSILISSA."// Nucl. Iustr. and Metli. A, 1995, . 3G4, p. 342-348.

2. Андреев A.H., Богданов Д.Д., Еремин A.B., Кабаченко А.П., Мучка Ю.А., Орлова O.A., Пустыльник Б.И., Тер-Акопьян Г.М., Чепп-I В.И., Шаро Ш., "Сечения образования нейтронодефнцптных изо-[хов At и Po в реакциях Но + Ar, Tb+Ca и Та+ Mg.'1// Ядерная знка, т.52, вып. 3(9), (1990) стр. С40-046.

3. Андреев А.Н., Богданов Д.Д., Еремин A.B., Кабаченко А.П., лова O.A., Тер-Акопьян Г.М., Чеингин B.II., Шаро Ш., Саламатпн 1., "Измерение абсолютных значений cv-вилок для нейтронодефн-гных изотопов 193'1S5Bi."// Дубна, 1989, Зс. /Сообщение Объед. ин-т ?рн. исслед.: Р15-89-684/.

4. Андреев А.Н., Богданов Д.Д., Еремин A.B., Кабаченко А.П., Мучка Ю.А., Попеко Г.С., Пустылышк Б.II., Тер-Акопьян Г.М., Чепи-I В.П., "Сечения образования нейтронодефицнтных изотопов Bi и в реакциях ^Ca-f 151,I53Eu."// Ядерная физика. 1993, том 5G, вып. стр. 9-15.

>. Андреев А.Н., Богданов Д.Д., Еремин A.B., Кабаченко А.П., Ма-

лышев О.Н., Музычка Ю.А., Пусты льник Б.И., Сагайдак Р.Н., Тс Акопьян Г.М., Чепигин В.И., "Исследование сечений образования не топов полония в реакциях 27А1+ 175Lu и 31Р+ 169Tm."// Physics Atomic Nuclei, 1995, vol. 58, No 5, p. 730-736. Ядерная физика, 19£ том 58, выи.5, стр. 791-798.

6. Андреев A.H., Богданов Д.Д., Еремин А.В., Кабаченко А.П., М лышев О.И., МузычкаЮ.А., Пустыльнпк Б.И., Тер-Акопьян Г.М., Ч пигин В.И., "Сечения образования нейтронодефицитных изотопов , в реакции шТа + 24Mg."// Дубна, 1990, /Краткие сообщения ОИЯ N6[45]-90, стр. 60-65./

7. Андреев А.Н, Богданов Д.Д, Веселски В., Еремин А.В., Каб ченко А.П., Малышев О.Н., Оганесян Ю.Ц., Попеко А.Г., Рохач I Сагайдак Р.Н., Тер-Акопьян Г.М., Чепигин В.И., Шаро Ш., "Стат стическая модель и сечения образования испарительных продуктов реакции 22Ne -f- 190Os при энергиях бомбардирующих ионов 6,0 - 10 МэВ/нуклон."// Дубна, 1995, / Краткие сообщения ОИЯИ, N 5[73]-9 стр. 57-70./

8. Andreyev A.N., Bogdanov D.D., Chepigin V.I., Kabachenko A.I Malyshev O.N., Muzychka Yu.A., Pustylnik B.I., Ter-Akopian G.M., Yeremin A.V., "Shell effects and cross-sections of formation of neutn deficient isotopes of Ac, Ra and Fr in 20Ne+197Au reaction."// Nucl. Phy; A, 1994, vol. 568 p. 323-332.

9. Андреев A.H., Богданов Д.Д., Еремин A.B., Кабаченко А.Г Орлова О.А., Тер-Акопьян Г.М., Чепигин В.И., "Измерение сечеш реакций с испарением легких частиц в канале полного слияния при о лучении Аи и РЬ ионами Ne."// Ядерная физика, 1989, том 50, вып. стр. 619-625.

10. Андреев А.Н., Богданов Д.Д., Еремин А.В., Кабаченко А.П., М лышев О.Н., Тер-Акопьян Г.М., Чепигин В.И., "Сечения образован! и характеристики распада новых а-излучателей— 223,224U."// Ядерн; физика, 1991, том 53, вып. 4, стр. 895-899. "The new isotopes 223,224^ Z. Phys., A338, (1991) p. 363-364.

11. Ter-Akopian G.M., Andreyev A.N., Bogdanov D.D., Cliepigin V. Kabachenko A.P., Malyshev O.N., Muzychka Yu.A., Popeko G.S., Pust\ nik B.I., Saro S., Sagaidak R.N., Veselsky M., Yeremin A.V. "Productii of Z>82 heavy ion fusion evaporation residues (ER) and fissility of hea nuclei."// Nucl. Phys. A, 1993, vol. 553, p.735-738.

12. Андреев А.Н, Богданов Д.Д, Весе.тски В., Еремин А.В., Ка-ченко А.П., Малышев О.Н., Попеко А.Г., Рохач И., Сагайдак Р.Н., р-Акопьян Г.М., Чеингнн В.И., Шаро Ш., "Влияние оболочечных эф-ктов на сечения образования нентронодсфнцитных изотопов урана 126."// Дубна, 1996, / Краткие сообщения ОИЯИ, N 3[77]-96, стр. -78./

Цитируемая литература

[1] Игнатюк А.В., "Статистические свойства возбужденных атом-:х ядер."// Москва, 1983, Энергоатомпздат, с. 176.

[2] Ньютон Дж.О., "Деление ядер под действием тяжелых ионов."// [АЯ, 1990, том 21, вып. 4, стр. 821-913.

[3] Sierk A.J., "Macroscopic model of rotating nuclei."// Phys. Rev. C, $6, vol. 33 p. 2039-2053.

[4] Blann V., Akers D., Komoto T.A., Dietrich F.S., Hansen L.F., Wood-rth J.G., Scobel W., Bisplinghoff J., Sicora В., Plasil F. and Ferguson 1/., "Situration analisis as a test statistical fission in heavy ion reactions." Pliys.Rev, C, 1982, vol. 26, p. 1471-1481.

[5] Vermeulen D., Clerc H.-G., Sahm C.-C., Schmidt K.-H., Keller J.G., inzenberg G. and Reisdorf W., "Cross Sections for Evaporation Residue ulaction near the N=126 Shell Closure."// Z.Phys. A, 1984, vol. 318, 157-169.

[6] Sahm C.-C., Clerc H.-G., Schmidt K.-H., Reisdorf W., Armbruster Hessberger F.P., Keller J.G., Miinzenberg G. and Vermeulen D., "Full probability of symmetric heavy nuclear systems deternined from poration- residue cross sections."// Nucl. Phys. A, 1985, vol. 441, 16-343.

[7] Halm R.L., Toth K.S., LeBeyec Y„ Lagarde B. and Guide M.W., ['actions with 40Ar and 84Kr leading to the same compaund nucleus, ?o."// Phys.Rev, C, 1987, vol. 36, p. 2132-2135.

[8] Игнатюк A.B., Смиренкпн Г.Н., Иткис М.Г., Мульгин СЛ., Око-шч В.Н., "Исследование делимости доактинидныхядер наряженными ■тпцами."// ЭЧАЯ, 1985, т.16, вып.4, с. 709-722.

9] Музычха Ю.А., Пустыльннк Б.И., "Исследование деления доак-шдных ядер."// Международная школа-семинар по физике тяжелых ов, 14-21 апреля 1983 г., Алушта. Дубна, 1983, / Препринт Объед.

ин-т ядерн. исслед.: Д7-83-664, с. 420-430./

[10] Reisdorf W., "Analisis of Fissionability Data of High Excitati Energies."// Z.Phys. A, 1981, vol. 300, p. 227-238.

[11] Beckerman M., Blann M., "Statistical-model analyses of heavy-io induced fusion reaction products."// Phys. Rev. C, 1978, vol.17, n.5., 1615-1631.

[12] Yeremin A.Y., Andreyev A.N., Bogdanov D.D., Ter-Akopian G.A Chepigin V.I., Gorshkov V.A., Kabachenko A.P., Malyshev O.N., Pope A.G., Sagaidak R.N., Sharo S., Voronkov E.N., Taranenko A.V., Lavrentj A.Yu., "The kinematic separator VASSILISSA- performance and expe mental results"// Nucl. Instr.and Meth. A, 1994, vol. 350, p. 608-617.

[13] Андреев A.H., Горшков В.А., Богданов Д.Д., Еремин А.В., К баченко А.П., Кузнецов А.Н., Тер-Акопьян Г.М., Чепигин В.И., "Мн годетекторная система набора информации в экспериментах на сеп раторе ВАСИЛИСА."// Дубна, 1991, 14 с. /Сообщение Объед. пн ядерн. исслед.: Р13-91-34/.

[14] Leino М., Uusitalo J., Enqvist Т., Eskola К., Jokinen A., Lobe К., Trzaska W.H., Aysto J., "Alpha decay of the new isotopes 207>208Ac."( Z. Phys. A., 1994, vol. 348, p.151-152.

Рукопись поступила в издательский отдел 17 июня 1997 года.