Изучение свойств короткоживущих нейтронодефицитных нуклидов Th, Cm, Cf и Fm тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ХУЯГБААТАР Жадамбаа

31738

ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ КОРОТКОЖИВУЩИХ НЕЙТРОНОДЕФИЦИТНЫХ НУКЛИДОВ ТЬ, Ст, СГ и Рт

Специальность: 01.0 4.16 физика атомного ядра и элементарных частиц

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Г>

Санкт-Петербург 2009

003461738

Работа выполнена на кафедре ядерной физики Физического факультета Санкт-Петербургского государственного университета.

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук, профессор Новиков Юрий Николаевич.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук Пастернак Александр Абрамович,

кандидат физико-математических наук Хлебников Сергей Васильевич.

Ведущая организация:

Петербургский институт ядерной физики имени Б.П.Константинова

на заседании Совета Д 212.232.16 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: 199034, г. Санкт-Петербург, Университетская набережная, д. 7/9, ауд. 302 циклотронной лаборатории.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного университета.

Автореферат разослан" ЛЗ" О^ 2009 г.

РАН.

Защита состоится « 26_» 02

2009 года в _11_часов

Власников А.К.

1. Общая характеристика работы

Актуальность темы исследований:

Исследования свойств тяжёлых и сверхтяжёлых ядер занимает особое место в современной ядерной физике, нацеленной на изучение экзотических ядерных объектов. Этот интерес вызван возможностью изучения систем с необычным составом нуклонов в ядре, особенно привлекательным, если количество нуклонов в ядре велико. Так как синтез сверхтяжёлых ядер новых элементов в экспериментах связан с обнаружением единичных атомов на протяжении длительного времени экспозиции, информация об ожидаемых свойствах этих экзотических нуклидов представляется весьма важной. Эта информация может быть опосредовано получена из экспериментов с уже известными тяжёлыми нуклидами при изучении их мод распада и при обнаружении особенностей их структуры.

Исследование свойств нейтронодефицитных изотопов трансактиниевых элементов представляет интерес не только для определения структурных особенностей тяжёлых ядер. Так как изотопы этих элементов могут быть за редким исключением синтезированы только в реакциях с тяжёлыми ионами, изучение механизма и знание особенностей этих реакций играет важную роль в планировании программы поиска новых элементов, включая и сверхтяжёлые, которые также могут быть синтезированы только в реакциях полного слияния и, кроме того, на той же установке SHIP, которая использовалась как главный инструмент в диссертационной работе.

Настоящая работа посвящена изучению именно таких экзотических нуклидов в трансактиниевой области: экстремально нейтронодефицитных изотопов фермия, калифорния, кюрия и тория.

Цель работы:

Настоящая работа посвящена изучению свойств короткоживущих трансактиниевых нейтронодефицитных нуклидов и ставит целью изучение процессов деления и других типов распадов и изомерии, то есть сведений, которые могут быть полезны при планировании экспериментов по поиску новых элементов периодической системы Д. Менделеева.

Для этой цели были выбраны те нейтронодефицитные изотопы фермия, калифорния, кюрия и тория, которые расположены на нуклидной карте на границе известных изотопов этих элементов.

Были проведены эксперименты по исследованию структуры нуклидов

2.3.2,4Th) 230,23'рц^ ^,235.237^ 237,239,241^ 24.-245^ полученных „ реакциях

полного слияния 54Cr+l64Dy, 30Si+208Pb и 40Ar+204'206-208Pb с последующим испарением нейтронов, а также идентифицированных в цепочках a-распадов. Нуклиды 235,237Ст и 237' 239,241Cf были получены при распаде изотопов фермия.

Другой целью диссертационной работы было изучение функций возбуждения и определение оптимальных сечений синтеза в различных реакциях "горячего" слияния. С этой целью использовались пучки многозарядных ионов 30Si, 40Аг и 54Сг, бомбардировавших обогащенные мишени диспрозия и свинца.

Научная новизна работы:

В диссертации значительная часть результатов была получена впервые. Так:

• были открыты изомерные состояния в ядрах 2l3,214Th и построены предполагаемые схемы их распада,

• синтезирован новый нуклид 24lFm и изучен его распад,

• синтезирован новый нуклид 235Сш и изучен его распад,

• обнаружена ветка спонтанного деления нуклида 243Fm и исследованы свойства его а-распада,

• были изучены цепочки, связанные с распадом нуклидов 243Fm и 245Fm,

• были измерены функции возбуждения реакций полного слияния 40Аг+204,20бРЬ.

Апробация работы:

Основные экспериментальные результаты, описанные в диссертации, докладывались автором на международных конференциях и совещаниях:

1.The 3rd International Conference on the Chemistry and Physics of the Transactinide Elements, Сентябрь 23-28,2007, Давос, Швецария.

2. Jahrestagung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft, Март 10-14,

2008, Дармштадт, Германия.

3.The International WE-Heraeus Summer School "Atomic Properties of the Heaviest Elements", Август 23-Сентябрь 6, 2008, Ветгинберг, Германия.

4. The International conference "Nuclear physics and applications", Сентябрь

8-11,2008, Улаанбаатар, Монголия. Результаты диссертации докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры ядерной физики Санкт-Петербургского государственного университета и в институте тяжелых ионов ГСИ (Gesellschaft für Schwerionenforschung), Дармштадт, Германия.

Публикации:

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. J. Khuyagbaatar, S. Hofmann, F.P. Heßberger, D. Ackermann, S. Antalic,

H.G. Burkhard, S. Heinz, B. Kindler, A.F. Lisetskiy, B. Lommel, R. Mann, K. Nishio, H.J. Schött, and B. Sulignano, "Isomeric states in 2l4Th and 213Th", Eur. Phys. J. A 34, 355-361 (2007).

2. J. Khuyagbaatar, S. Hofmann, F.P. Heßberger, D. Ackermann, H.G.

Burkhard, S. Heinz, B. Kindler, I. Kojouharov, B. Lommel, R. Mann, J. Maurer, K. Nishio, and Yu. Novikov, "Spontaneous fission of neutron-deficient fermium isotopes and the new nucleus 24lFm", Eur. Phys. J. A 37, 177-183 (2008).

3. J. Khuyagbaatar, K. Nishio, S. Hofmann, F.P. Hessberger, D.Ackermann, S.

Antalic, H.G. Buckhard, S. Heinz, B. Kindler, B. Lommel, R. Mann, H.J. Schött and B. Sulignano, "Production of 234Cm and 235Cm using the reaction 208Pb(30Si,xn)238-"Cm", GSI Scientific report 2006, p.138 (2007).

Структура и объем диссертации:

Диссертация состоит из введения, 5-ти глав, заключения и послесловия. Общий объем диссертации 110 страниц, включая библиографию из 114 наименований. Диссертация содержит 32 рисунка и 9 таблиц.

Вклад автора:

Автор в значительном объеме принимал участия в подготовке и в проведении экспериментов и провел обработку результатов экспериментальных сеансов, разработав соответствующие методы анализа полученных данных. Также существенен его вклад в подготовку публикаций.

2. Краткое содержание работы:

Во введение сформулирована цель работы, обосновывается актуальность исследований.

В первой главе даётся краткое описание физических явлений в области тяжелых ядер, которые были исследованы в диссертации. Представлен общий обзор теоретических и экспериментальных работ, посвященных тяжелым и сверхтяжелым ядрам.

Одна из первых полуклассических моделей ядра была основана на представлении его в виде жидкой несжимаемой капли. В рамках этой модели были сделаны первые оценки границы существования наиболее тяжелых ядер. Согласно этим представлениям барьер деления, возникающего в результате противодействия кулоновского отталкивания и поверхностного натяжения, практически исчезает для ядер тяжелее Fm (Z>100). Этот вывод не подтверждался экспериментально, а обнаружение

спонтанно делящихся изомеров окончательно показало, что капельная модель не описывает в деталях процесс спонтанного деления ядер.

Параллельно с капельной шло развитие оболочечной модели ядра, которая, основываясь на независимом движении нуклонов в ядре, хорошо объяснила наличие так называемых «магических» чисел у ядер.

В дальнейшем удалось объединить эти две модели для единого описания ядерной структуры. В области тяжёлых ядер этот симбиоз произошёл с преобладающим вкладом капельной модели и с введением оболочечных поправок к энергии связи ядер. Они привели к предсказанию существования новых замкнутых оболочек с числом протонов Z=114-126 и нейтронов N=184 в ядрах, расположенных далеко от известной области нуклидов.

Благодаря экспериментам, выполненным в течение последних 30 лет в ряде лабораторий мира, и прежде всего в лаборатории ядерных реакций ОИЯИ (Дубна) и в ГСИ (Дармштадт), был достигнут существенный прогресс в исследованиях в данной области. Так, в ГСИ были открыты и изучены тяжелые ядра элементов с порядковыми номерами Z=107-112, а в ОИЯИ синтезированы ещё более тяжёлые элементы Периодической системы элементов в диапазоне Z=113-118 (за исключением Z=117).

Так как изучаемая область нуклидов характеризуется конкуренцией спонтанного деления с а-распадом, в данной главе обсуждаются парциальные ширины для этих распадов.

В этой же главе даётся также описание реакций полного слияния, обсуждаются реакции "холодного" и "горячего" слияния, приводятся формулы для расчёта сечений образования продуктов (ядер отдачи), образующихся в результате испарения нейтронов из компаунд-состояний слившихся ядер.

Так как одной из задач был поиск изомерных состояний в исследуемой области, в Главе 1 приводится классификация изомерии: К-изомеров в деформированных ядрах и так называемых «сеньорити-изомеров», объектом наблюдения которых могут быть около-магические нуклиды. Во второй главе описана экспериментальная установка, на которой были проведены исследования. Дается краткая информация о линейном ускорителе тяжёлых ионов UNILAC, который осуществлял ускорение ионов различных массовых чисел до энергий, позволяющих ядрам сливаться.

Даётся подробное описание вакуумного сепаратора SHIP, который был использован для разделения продуктов реакции слияния от первичного пучка в режиме "on-line".

Продукты реакции полного слияния вылетают из мишени с меньшей скоростью, чем первичный пучок, который прошел через мишень, не провзаимодействовав с ядрами мишени. Величина электрического поля,

действующего на движущиеся ионы, зависит от квадрата скорости иона: E=qmV2/r. Величина однородного магнитного поля связана со скоростью движущихся ионов выражением B=qmV/r. Для того, чтобы ионы прошли через установку, сохранив свое первоначальное направление, нужно выполнение условия равенства сил FMar„=F3ne]t в системе со скрещенными электрическим и магнитным полями. Отсюда следует, что, выбирая соотношение E/B-V, можно выделить интересующие ионы по их скоростям.

Сепаратор SHIP, представляющий собою селектор скоростей, состоит из 4-х дипольных магнитов и 2-х электростатических конденсаторов. Два квадрупольных триплета в начале и конце сепаратора используются для того, чтобы сфокусировать продукты реакции «слияние-испарение». Последним звеном сепаратора является одиночный дипольный магнит, который отклоняет продукты реакции на угол примерно 7.5 градуса. Время сепарации установкой SHIP составляет 1 -2 мкс.

В качестве мишени обычно используются различные материалы. Конструкция мишенного устройства выполнена в виде колеса, на котором по секторам устанавливается 8 отдельных фольг из вещества мишени. Вещество мишени обычно наносится тонким слоем на углеродную подложку толщиной 40 мг/см2. После сепарации продукты реакции попадают в фокальный детектор, пролетев через фольги детектора времени пролета. Для измерения распадов продуктов (ядер отдачи) используются детектор времени пролета, фокальный и боковые детекторы, а также у-детектор.

Детектор времени пролёта используется для фиксации актов прохождения ядер отдачи через него к фокальному детектору. Потери энергии малы при прохождении фольг этого детектора. Эффективность детектора времени пролёта составляет 99.9 %.

Фокальный детектор состоит из шестнадцати отдельных кремниевых детекторов (стрипов) с позиционной чувствительностью в вертикальном направлении. Активная поверхность этого 16-стриппового Si-детектора составляет 35*80 мм2. Толщина детектора составляет 300 мкм. Каждый стрип имеет ширину 5 мм, относительная погрешность определения позиции составляет 150 мкм.

Протоны и а-частицы, которые приходят со стороны сепаратора, могут пролететь сквозь детектор, поэтому для их регистрации используется аналогичный детектор, который расположен за фокальным детектором. Разрешающая способность фокального детектора составляет 15 кэВ при регистрации а-частиц с энергией 8 МэВ. Сигнал снимается с обоих концов каждого стрипа, и это дает возможность определить позицию регистрируемой частицы.

В задней полусфере фокального детектора расположены шесть боковых позиционно-чувствительных Б ¡-детекторов. Они предназначены для измерения а-частиц и продуктов деления, которые вылетают из фокального детектора в обратном направлении. Боковые детекторы перекрывают 80 % заднего телесного угла. Эти детекторы имеют 28 комбинированных стрипов, и их энергетическое разрешение составляет 40 кэВ при регистрации а-частиц с энергией 8 МэВ. Эффективность детекторной системы для регистрации а-частиц и осколков деления составляют ~90 и ~100 %, соответственно.

ве-детектор предназначен для измерения у-квантов. Детектор состоит из четырёх чистых кристаллов ве с диаметром каждого 70 мм и высотой 90 мм. Энергетическое разрешение детектора составляет 2.5 кэВ для у-лучей с энергий 1.3 МэВ. Эффективность каждого кристалла при детектировании у-лучей с энергий 1.3 МэВ составляет 23 %.

В Главе 2 описаны методы обработки данных. Калибровка детекторной системы производилась по позиции, энергии и полной кинетической энергии осколков деления. Дано описание метода идентификации ядра отдачи с использованием детектора времени пролета, метода идентификации распадов имплантированных ядер с использованием структуры импульса пучка. Описаны методы совпадений и корреляций.

Позиционная калибровка детекторов для низкоэнергетической части спектра осуществлялась с помощью внешних источников а-частиц (244Сш, 242Ат, и 24|Ри). Энергетическая калибровка проводилась с использованием вспомогательной хорошо исследованной реакции. При этом продукты попадали в глубь детектора, позволяя учесть в рабочих измерениях влияние глубины имплантации и эффекта отдачи. Для калибровки высокоэнергетической части сигналов использовались те же а-источники и дополнительный источник спонтанного деления 252С£ Для калибровки сигналов от осколков спонтанного деления и для определения полной кинетической энергии осколков (ТКЕ) использовались спонтанно делящиеся ядра 246Рт, полученные в реакции 40Аг+208РЬ. В третьей главе описаны экспериментальные результаты по поиску изомерных состояний в 2|3ТЬ и 214ТЬ.

Исследовался у-спектр в совпадении с ядрами отдачи, возникающими при различных энергиях налетающих ионов 54Сг на мишень 154Бу: Елаб = 246 МэВ (сопровождаемых испусканием 4-х нейтронов, то есть образованием 214ТЬ) и Елаб = 258 МэВ (испусканием 5-и нейтронов и образованием 213ТЬ).

Сами нуклиды 213,2|4ТЬ были идентифицированы по их корреляции с последующим а-распадом.

Гамма-линии с энергиями 89, 623, 639 и 830 кэВ были зарегистрированы при энергиях налетающих ионов Елаб = 246 МэВ и отнесены к распаду

изомерного состояния в 2МТЬ. Схема распада изомерного состояния была построена на основе анализа совпадений между у-квантами (Рис. 1). Период полураспада данного изомерного состояния оказался равным Т1/2=(1.24±0.12) мкс. Для выяснения природы изомерного состояния в 214ТЬ был проведён расчет по модели оболочек. Наилучшее совпадение расчётных значений энергий и приведённых вероятностей с экспериментальными данными оказалось при интерпретации возбуждённого спектра смешением двух разных орбит я[Ь^^я].

Гамма-линии с энергиями 381 и 799 кэВ были зарегистрированы при энергиях налетающих ионов Елаб = 258 МэВ и приписаны распаду изомерного состояния в 213ТЬ с периодом полураспада Т1/2=(1.4±0.4) мкс. Схема распада изомерного состояния, построенная на основе анализа совпадений между у-квантами, показана на Рис. 1.

, (1.24±0.12) мкс

(13/2)

(9/2)

(5/2)

+ (1.4±0.4) мкс

381

м2

799

1180

798

ХЧ

639

830

623

2181

2092

1453

623

213ть

214тъ

Рис. 1. Схемы распада изомерных состояний в 213ТЬ и 214ТЬ. Энергии уровней даны в кэВ

Найденные изомеры позволили выделить распады основных состояний нуклидов 2|3ТЬ и 214ТЬ в анализе корреляций ядер отдачи с последующими распадами: Е11-(у-изомер)-а. Полученные энергии а-распадов и периоды полураспадов основных состояний нуклидов: (110±20) мс для 214ТЬ и (160±40) мс для 213ТЬ, согласуются с литературными данными.

Сечения образования изомерного и основного состояний для каждого из изотопов тория были оценены на основе совокупности полученных данных.

В четвертой главе описаны экспериментальные результаты по распаду

нуклида 2 4Сш и описан поиск нового нуклида '^Сгп. Оба нуклида были

235/-

получены в реакции полного слияния З03а+208РЬ—>238Ст с последующим испарением нейтронов.

Идентификация ядра отдачи и распада нуклида 234Сш проводились при анализе совпадений ЕЯ-а. В результате анализа были найдены 11 событий Е11-а(234Ст)->а( 230Ри)-*а( 22би)->а(222ТЬ).

Энергия а-частиц, принадлежащих распаду 234Сш, измерена равной (7.24±0.02) МэВ. Полученный период полураспада 234Сш оказался равным (70±20) с. Распад дочернего ядра 230Ри характеризуется энергией (7.06±0.02) МэВ и периодом полураспада (130±20) с. Помимо а-распада было измерено 4 события спонтанного деления (БР), которые приписаны распаду 234Сш. Сечения реакции с испусканием четырех нейтронов (234Сш) были получены равными аа = (0.51 ± 0.23) нб по каналу а-распада и азр= (96^34) пб по каналу спонтанного деления.

Из сравнения этих значений с сечением образования 234Сш в реакции 40Аг+19 Р1, имеющимся в одной единственной работе по синтезу этого нуклида, можно заключить, что канал испускания четырех нейтронов из составного ядра ("горячее" слияние) не сильно зависит от входного канала реакции.

Поиск нового нуклида 235Сш завершился обнаружением 6 событий в корреляционных цепочках типа а(материнское ядро)—» а(23|Ри)—>а(227и)—>а(223ТЬ). Из них 4 события были зарегистрированы с энергией (6.67±0.02) МэВ и 2 события с энергией (6.98±0.02) МэВ. Эти события были интерпретированы как распад нового нуклида 235Сш.

На основании полученных данных была предложена схема распада нуклида 235Сш. Основное состояние нуклида 235Сш распадается по ветке испускания а-частиц с вероятностью меньше 0.01.

В пятой главе описаны экспериментальные результаты по изучению свойств нейтронодефицитных изотопов фермия 241'245Рт. Эти изотопы фермия были получены и изучены в различных каналах испускания нейтронов в реакциях слияния налетающих ионов40Аг с ядрами различных изотопов свинца.

Нуклид 245Рт был получен в реакции полного слияния 40Аг+208РЬ с последующим испусканием трех нейтронов. Функция возбуждения была измерена в интервале энергий Елаб=( 180-200) МэВ.

Суммарные 20000 событий а-частиц с энергией Еа=(8.15±0.01) МэВ были зарегистрированы фокальным и боковыми детекторами. Не было обнаружено сверхтонкой структуры а-распада для этого нуклида. Распад электронным захватом не наблюдался, так как а-распад дочернего 245Ез, возникающего после возможного электронного захвата ядром 24 Бт, не был зарегистрирован.

7/2 [743]

24.сг

Ьга=0.15(1)

7328(15) кэВ

7/2(743}

5/2*[633] Е| 50(2) кэВ -о.с.

Рис. 2 Предлагаемая схема распада основного состояния нуклида 241С^ Идентификация спинов и четностей состояний сделана на основе систематики и расчетных данных

Был измерен а-распад дочернего ядра (24|С^ с энергией Еа=(7.34±0.02) МэВ. Величина разветвления по каналу а-распада Ьа=(0.15±0.01) определялась с учетом числа зарегистрированных а-частиц, которые относятся к распадам 245Рт и 241С£ Измерялся спектр у-квантов, которые были зарегистрированы в совпадениях с а-частицами в энергетическом интервале (5-9) МэВ. Гамма переход с энергией 50 кэВ находится в совпадении с а-частицами со средней энергией 7.34 МэВ, которые соответствуют а-распаду 241 С£ Временной анализ показывает, что они находятся в мгновенном совпадении. Из сравнения экспериментального значения с расчетными, можно заключить, что этот переход имеет мультипольность Е1. Предполагаемая схема распада для нуклида 241СГ показана на Рис. 2.

Нуклид 244Рш был получен в разных каналах испарения нейтронов после полного слияния в реакции 40Аг(207,208РЬ,хп)244Ргп (х=3,4). Энергии пучка были подобраны так, чтобы они соответствовали максимуму выхода 244Рт по каналу испускания трех и четырех нейтронов в реакциях с мишенями 208РЬ и 2оГРЬ.

Рис. 3 Функции возбуждения, измеренные для реакции слияние-испарение,

а) 40Аг+20бРЬ, где квадратами обозначены сечения для испарения двух нейтронов с образованием 244Fm. Круги и треугольники обозначают сечения для испарения трех нейтронов, полученные по а и SF-событиям, относящимся к изотопу 243Fm. б) 40Аг+204РЬ, где круги обозначают сечения для испарения трех нейтронов, полученные по зарегистрированным осколкам деления SF. Сплошные линии показывают расчетные сечения, вычисленные по коду HIV АР (см. тест). Стрелки вниз указывают верхние пределы для сечения.

Было измерено 1700 событий спонтанного деления данного нуклида. В результате корреляционного анализа между ЕЯ-БР было определено время жизни, равное т=(4.50±0.11) мс, что даёт период полураспад Т 1/2=(3.12±0.08) мс, который хорошо согласуется с литературными данными. При этом была значительно улучшена точность определения периода полураспада (литературная величина равна Т1/2=(3.3±0.5) мс). Из измеренных распределений времени жизни можно сделать вывод в том, что был зарегистрирован только один компонент спонтанного деления, который соответствует распаду нуклида 244Рт.

Для получения нуклида 243рш была использована реакция полного слияния 40Аг+20бРЬ. Взяв известные характеристики для а-распада данного нуклида из литературных данных, мы измерили функцию возбуждения для канала испарения трех нейтронов. Она показана на Рис. 3.

Максимальный выход канала испускания трех нейтронов соответствует энергии налетающего иона Елаб= 194 МэВ, при которой энергия возбуждения компаунд-ядра равна Е*=32 МэВ. Энергия а-частиц определялась по вписанной функции Гаусса, и значение Еа=(8.55±0.02)

МэВ было получено для распада 243Рт. Суммарно были зарегистрированы -2700 событий (с условием антисовпадений) в фокальном и боковых детекторах от а-распада нуклида 243Рт для всего интервала энергий.

Основной счет событий распада 243Рш был набран при энергии Ела6=194 МэВ, которая даёт максимум для выхода по каналу испускания трех нейтронов. При этой же энергии были измерены осколки деления, которые могут относится к распаду нуклида 244Рт в канале испарения двух нейтронов из составного ядра. Корреляции между осколками деления и ядрами отдачи были проведены с позиционным разрешением ±1.5 мм. Было использовано время поиска 1 с. Временное распределение этих корреляционных событий показано на Рис. 46. В спектре отчетливо видны два пика.

Период полураспада короткоживущего компонента оказался равным Т|д=(3.78±0.27) мс (т=(5.4±0.37) мс), который хорошо согласуется с периодом полураспада нуклида 244Рш. Для сравнения на Рис. 4в показано временное распределение осколков деления 244Рт, измеренное при энергиях налетающих ионов Ела6=(180-190) МэВ (около максимума функции возбуждения для канала испарения двух нейтронов в реакции 40Аг+20бРЬ). Долгоживущий компонент имеет период полураспада Т|/2=(221±12) мс (т=(319±18) мс), который точно совпадает с периодом полураспада нуклида 243Рт, определенным по его а-распаду. Этот долгоживущий компонент присутствовал при энергиях около максимума функций возбуждения для канала испускания трех нейтронов. Функция возбуждения, построенная для долгоживущих событий ББ, показана на Рис. 36. Как видим из Рис. 36, поведение функции возбуждения очень похоже на поведение функции возбуждения 243Рт, построенной по числу его а-событий. Поэтому делаем вывод о том, что долгоживущие события БР соответствуют распаду нуклида 243Рт по ветке его спонтанного деления.

Е11-а(Е=8.55 МэВ)

243Рш /

Т = (333±13)мс I/

.¿У

ЕЯ-ЭР 243Рш Л1 б)

г44Рт Т^9±18) / \

Т = (5.45 ± 0.37) мс А. / \

Рис. 4. Распределение времени жизни а-частиц и БР, которые были найдены в корреляциях с ядрами отдачи (ЕЯ) в реакциях «слияние-испарение» при различных энергиях, а) а-частицы со средней энергий Е„=8.55 МэВ в реакции 40Аг+20бРЬ при энергии налетающих ионов Елаб=194 МэВ. б) Осколки деления БР в реакции 40Аг+20бРЬ при энергии налетающих ионов Ела6=194 МэВ. в) Осколки деления БР в реакции 40Аг+206РЬ при энергиях налетающих ионов Елаб=( 180-190) МэВ. г) Осколки деления БИ в реакции 40Аг+204РЬ при энергиях налетающих ионов Елаб=(180-200) МэВ

10"1 10"' Ю'г 10'' 10" ДТ (ЕЯ-ЗР/а), с

Для поиска а-распада нуклида 239СГ, который образуется как дочерний после а-распада 243Рш, был проведён корреляционный анализ типа Е11-а(243Рт)-а. В результате корреляционного анализа были найдены события, которые имеют энергию а-частиц Е„=(7.63±0.02) МэВ. Величина ветки а-распада составила Ьа=(0.64±0.04).

Для поиска а-распада внучатого ядра 235Сш был проведён корреляционный анализ типа Е11-а(243Рт)-а(239С0-а(5-7.5МэВ). Последнее а-событие в цепочке искалось в течение времени 1800 с после регистрации второго а-события. В результате анализа были идентифицированы 8 корреляционных событий с энергией Е„=(6.69±0.03) МэВ, которые имеют неслучайное происхождение. Альфа-распад с энергией (6.98±0.02) МэВ, который связывает основные состояния ядер 235Сш и 23|Ри, было невозможно идентифицировать по причине малой величины ветки. Время жизни этих событий определилось как г = (630^) с. Величина ветки

а-распада была оценена как Ьа<0.007. Полученные данные подтверждают характеристики распада нуклида 235Сш, полученные в реакции 30§|+208рь (см. выше).

Синтез нового нуклида 241Fm осуществлялся с использованием реакции полного слияния 40аг+204рь с последующим испусканием трех нейтронов. Функция возбуждения этой реакции была измерена при энергиях налетающих ионов Елаб=( 187-206) МэВ. Поиск нового нуклида проводился в корреляционных анализах типа ER-SF и ER-a. В результате было найдено суммарное число событий при всех энергиях налетающих ионов, равное 145. Распределение этих событий по их времени жизни показано на Рис. 4г. Вписанная кривая времени жизни с т=(1.05±0.09) мс хорошо описывает экспериментальное распределение. Период полураспада Ti/2=(0.73±0.06) мс был получен из этого экспериментального значения времени жизни. Абсолютные значения сечения для испускания трех нейтронов сильно отличаются от экспериментальных, однако поведения кривых функций возбуждения хорошо согласуются между собой. Основываясь на этом результате, сделан вывод о том, что зарегистрированные осколки деления представляют собой продукты радиоактивного распада нового, неизвестного ранее, нуклида 241Fm, который был синтезирован при испускании трех нейтронов из составного ядра 244Fm.

Не было идентифицировано событий ER-a, которые могли относится к

241т--

распаду нуклида Fm по ветви испускания а-частиц.

Обращает внимание, что на Рис. 36 отсутствуют экспериментальные данные по сечениям образования 242Fm. Это связано тем, что не были видны события, которые могли бы рассматриваться как распад этого нуклида при энергиях составного ядра в районе 24 МэВ (этому возбуждению должен соответствовать ожидаемый максимум в сечении образования 242Fm при энергии налетающих ионов 184 МэВ). Ненаблюдаемость распада SF нуклида 242Fm может быть обусловлена двумя причинами: либо сильным подавлением сечения испускания двух нейтронов в реакции 40Аг+204РЬ, либо коротким периодом полураспада 242Fm. Первое обстоятельство маловероятно, так как нет причин, которые так сильно могут подавлять вероятность слияния. Поэтому более разумно рассматривать короткий период полураспада данного нуклида как причину его ненаблюдаемости на сепараторе SHIP. Верхняя граница периода полураспада была определена как <4 мкс.

Величины полной кинетической энергии ТКЕ для трёх изотопов фермия даны в Таб. 1. Полные кинетические энергии осколков деления для 2 'Fm,

243т- 244т-

Fm и Fm, как показывает анализ, соответствуют делительнои моде со сплюснутой формой ядра.

Таблица 1. Экспериментальные данные по величинам разветвления по каналу ББ, периодам полураспада и значениям полной кинетической энергии ТКЕ для изотопов фермия с N<145

Нуклид ьБР Т|/2, мс ТКЕ, МэВ

244Рт >0.97 3.12±0.08 193±12

243Рт 0.1 231 ±9 198±15

242Рт - <0.004 -

241Рт >0.78 0.73±0.06 196±10

В заключении подводятся итоги исследований, представленных в диссертации, и формулируются выносимые на защиту положения.

На защиту выносятся следующие положения:

• обнаружение изомерных состояний в ядрах 213ТЬ и 214ТЬ и построение схем их распада на основе полученных данных по запаздывающему у-излучению; предложение конфигурации изомерного состояния в 2|4ТЬ как состояния, образовавшегося при слиянии неспаренных нуклонов из разных орбит;

• вывод о преимущественном заселении изомерных состояний в реакции горячего слияния, полученный из измерений сечений образования изомерных состояний 213 ТЬ и 214ТЬ в сравнении с сечениями основных состояний этих нуклидов;

• результаты исследований распада нуклида 234Сш, идентифицированного ранее в одной лишь работе; подтверждение имеющейся в литературе информации; вывод о независимости сечения горячего слияния от входного канала реакции, полученный из сравнения сечений образования 234Сш в реакциях 3081+208РЬ и 40Аг+|98Р1;

• открытие нового нуклида 235Сгп; определение энергия его а-распада Еа=(6.69±0.03) МэВ и оценка величины а-ветки, определение периода полураспада этого нового нуклида ти1 =(430!"„)с;

• измерение впервые функции возбуждения в реакции полного слияния 40Аг+204РЬ; определение функции возбуждения для реакции полного слияния 40Аг+ РЬ;

• открытие нового нуклида 241 Рт, который был получен при испарении трех нейтронов в реакции полного слияния 40Аг+204РЬ; определение периода его полураспада Т1/2=(0.73±0.06) мс по исследованию спонтанного деления, которое оказалось основной модой распада этого нуклида;

• исследование свойств а-распада нуклида 243Рт; обнаружение ветки спонтанного деления этого нуклида и определение парциальных вероятностей распада 243Рт;

• изучение а-цепочек в распаде нечётных изотопов фермия с массовыми числами А=243 и 245; определение периодов полураспада, энергий переходов и парциальных ветвей распадов в этих цепочках;

• поиск нуклида 242Рш, который ранее был обнаружен как источник спонтанного деления с периодом полураспада 0.8 мс, не давший в настоящей работе положительных результатов; оценка верхнего предела на его период полураспада, равного 4 мкс.

Отпечатано в типографии ПИЯФ РАН

188300, Гатчина Ленинградской обл., Орлова роща Зак. 17, тир. 100, уч.-изд. л. 1; 15.01.2009 г.

Введение.

Глава 1. Общая информация о физических явлениях, исследованных в диссертации.

1.1 Тяжелые и сверхтяжелые элементы.

1.2 Модели ядра.

1.3 Реакции полного слияния.

1.4 Парциальные вероятности спонтанного деления трансурановых элементов.

1.5 Изомерные состояния в тяжелых ядрах.

1.5.1 К-изомеры в деформированных ядрах с около магическими числами

1.5.2 Сеньорити-изомеры в сферических ядрах с около магическими числами.

Глава 2. Описание экспериментальных установок.

2.1 Ускоритель тяжелых ионов UNILAC.

2.2 Сепараторы тяжелых ионов.

2.3 Сепаратор SHIP.

2.3.1 Принцип работы сепаратора SHIP.

2.3.2 Мишени и детекторная система.

2.4 Калибровка детекторов и методы анализа данных.

2.4.1 Калибровка детекторов.

2.4.2 Идентификация ядер отдачи и их распада.

2.4.3 Методы анализа.

Глава 3. Изомерные состояния в нуклидах Th и Th.

3.1 Идентификация а-распада и у квантов в Th и Th.

3.2 Изомерное состояние в 214Th.

3.3 Обсуждение свойств изомерного состояния в 214Th.

3.4 Изомерное состояние в Th.

3.5 Обсуждение свойств изомерного состояния в Th.

3.6 Альфа распад нуклидов 213Th и 214Th.

3.7 Сечения образования нуклидов и изомеров в 213Th и 214Th.

Глава 4. Изучение свойств нуклида Cm и поиск нового нуклида Cm.

4. 1 Распад нуклида Cm и обсуждение результатов.

4. 2 Распад нуклида Cm и обсуждения результатов.

Глава 5. Изучение свойств нейтронодефицитных изотопов фермия.

5.1 Радиоактивный распад нуклида 245Fm.

5.2 Радиоактивный распад нуклида 244Fm.

5.3 Радиоактивный распад нуклида 243Fm.

5.4 Идентификация нового нуклида 241Fm.

5.5 Распад нечетных изотопов фермия, калифорния и кюрия.

5.6 Функция возбуждения для синтеза нуклида 242Fm.

5.7 Свойства спонтанного деления нейтронодефицитных изотопов фермия.

5.8 Поиск К-изомерных состояний в исследуемых изотопах фермия.

В современной ядерной физике большой интерес вызывает изучение нуклидов, имеющих аномальный нуклонный состав, так называемых экзотических нуклидов. С ними связывают возможность обнаружение необычных свойств, не присущих ядрам вблизи полосы бета-устойчивости. К числу этих экзотических систем относят ядра, имеющие максимальное число нуклонов, и принадлежащие к так называемым сверхтяжелым элементам (СТЭ). В 60х годах прошлого столетия были выдвинуты предположения о существование острова ядерной стабильности (в районе Z=114-126 и N=184), объединяющего очень долгожи-вущие нуклиды, которые имеют значения атомного номера Z много больше, чем у урана.

На протяжении последних сорока лет обсуждаются вопрос о существовании в природе СТЭ. Пока различные попытки, предпринятые для их обнаружения в Земле, метеоритах и космических лучах не привели к успеху.

Одновременно с поиском СТЭ в природе, были начаты работы по синтезу нуклидов этих элементов на ускорителях. Шаг за шагом открывались новые нуклиды тяжелых элементов на пути к острову СТЭ. Помимо интереса к самому существованию этого острова стабильности, обсуждаются вопросы, связанные с исследованием ядер, имеющих большое число нуклонов (близких к массовому числу А=300). Такие объекты могут быть полезными для проверки различных ядерных моделей, связанных с расчетами систем многих частиц.

Другой интерес вызывает принципиальная возможность проверки "нелинейной" квантовой электродинамики в связи с наличием больших значений Z в СТЭ, при которых величина a-Z (где a-постоянная сверхтонкой структуры) становится близка к единице. В "обычных" ядрах нелинейными членами, содержащими малые величины a-Z, пренебрегают.

Тяжелые и сверхтяжелые элементы, представляют принципиальный интерес для физики, химии и науки в целом. Имея набор новых элементов, можно проверит периодичность системы элементов Д.И. Менделеева в её расширенной части.

Благодаря экспериментам, выполненным в течение последних 30 лет в ряде лабораторий мира, и прежде всего в Лаборатории Ядерных Реакций ОИЯИ (Дубна) и в ГСИ (Дармштадт), был достигнут существенный прогресс в исследованиях в данной области. Так, в ГСИ с использованием реакции полного слияния с мишенями свинца и висмута были открыты и изучены тяжелые ядра элементов с порядковым номером Z= 107-112 [1].

Недавние работы по синтезу сверхтяжелых элементов в Дубне с использованием пучка 48Са и актинидных мишеней привели к успеху в синтезе ещё более тяжёлых элементов Периодической системы элементов в диапазоне Z=113-118 за исключением Z=117 [2].

В результате комплекса проведённых исследований в различных лабораториях были обнаружены также деформированные магические числа с Z=100, N=152 и Z=108, N=162.

Успеху исследований сверхтяжёлых элементов предшествовала кропотливая работа по изучению особенностей свойств тяжёлых нуклидов, главным образом трансактинидных. Эта работа продолжается и в настоящее время. В ней наибольший интерес представляет изучение свойств распадов (деления-SF, альфа-а, бета-Р и гамма-у) экзотических ядер, обладающих необычным соотношением числа протонов и нейтронов, а также возбуждённых изомерных состояний.

Настоящая работа посвящена изучению свойств трансактинидных нуклидов и ставит целью изучение процессов деления и других типов распадов, а также изомерообразования, то есть сведений, которые могут быть полезны при переходе к экспериментам по поиску новых элементов.

Исследование свойств нейтр оно дефицитных изотопов трансактинидных элементов представляет интерес не только для определения структурных особенностей тяжёлых ядер. Так как изотопы этих элементов могут быть за редким исключением синтезированы только в реакциях с тяжёлыми ионами, изучение механизма и знание особенностей этих реакций играет важную роль в планировании программы поиска новых элементов, включая и сверхтяжёлые, которые также могут быть синтезированы только в реакциях полного слияния.

В мире имеется не много установок, на которых может проводиться такой синтез. К их числу относятся установки в ОИЯИ (Дубна), а также электромагнитный селектор скоростей SHIP в ГСИ (Германия), на котором в недавнем прошлом был открыт ряд новых элементов Периодической таблицы Д.И. Менделеева.

Общий интерес к нуклидам указанной области вызван ожиданием наложения свойств их экзотичности как от приближения к области СТЭ, так и от удаления от полосы Р-устойчивости.

Автор сконцентрировал внимание на исследовании следующих вопросов:

• свойств нейтронодефицитных изотопов фермия (Z=100) с числом нейтронов N<145, представляющих самые экзотические изотопы фермия; изучении различных мод распада этих изотопов, поиске нового изотопа фермия 241Fm.

• поиске изомерных состояний в изотопах фермия.

ПТС

• изучении распада нового нуклида Cm в различных реакциях его синтеза.

• поиске и изучении изомерных состояний в 213'214Th.

• исследовании особенностей реакции тяжелоионного синтеза в изучаемых областях нуклидов.

• Для решения поставленных задач потребовалось проведение методических разработок на установках SHIP и TASCA.

Экспериментальные данные были получены в результате несколько успешных экспериментальных сеансов, проведённых на установке SHIP в режиме on-line с пучком ускорителя, в которых принял участие автор настоящей работы

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. J. Khuyagbaatar, S. Hofmann, F.P. Heflberger, D. Ackermann, S. Antalic, H.G. Burkhard, S. Heinz,B. Kindler, A.F. Lisetskiy, B. Lommel, R. Mann, K. Nishio, H.J. Schott, and B. Sulignano, Isomeric states in 214Th and 213Th, Eur. Phys. J. A 34, 355-361 (2007).

2. J. Khuyagbaatar, S. Hofmann, F.P. HeBberger, D. Ackermann, H.G. Burkhard, S. Heinz, B. Kindler, I. Kojouharov, B. Lommel, R. Mann, J. Maurer, K. Nishio, and Yu. Novikov, Spontaneous fission of neutron-deficient fermium isotopes and the new nucleus 241Fm, Eur. Phys. J. A, 37, 177-183, (2008).

3. J. Khuyagbaatar, S. Hofmann, F.P. Hessberger, D.Ackermann, S. Antalic, H.G. Buckhard, S. Heinz, B. Kindler, B. Lommel, R. Mann, K. Nishio, HJ. Schott and В. Sulignano. "Production of ^Cm and "'Cm using the reaction

208Pb(30Si,xn)238"xCm", GSI Scientific report 2006. 138. 2007-1. Послесловие

Настоящая работа выполнялась на кафедре ядерной физики физического факультета Санкт-Петербургского Государственного Университета и в центре по исследованию тяжёлых ионов ГСИ в Дармштадте (Германия).

Мне хочется выразить искреннюю признательность сотрудникам кафедры ядерной физики, возглавляемой проф. К.А. Гридневым, и сотрудникам лаборатории SHIP, возглавляемой проф. S. Hofmann, за предоставленные прекрасные возможности обучения и становления меня как исследователя.

Я выражаю свою глубокую благодарность моему научному руководителю проф. Ю.Н. Новикову за руководство моей диссертационной работой и за всестороннюю помощь и поддержку, которые я ощущал во время выполнения исследований.

Проф. В.М. Михайлов и доц. В.А. Сергиенко приложили много сил в моём научном росте на первых этапах моего обучения, за что я им весьма признателен.

Я благодарю сотрудников лаборатории SHIP Dr. D. Ackermann, Dr. F.P. Hessberger и Dr. S. Heinz за их помощь в выполнении экспериментальной части работы на установке, а также сотрудника японского центра JAEA (Tokai) Dr. К. Nishio за сотрудничество и дружескую помощь при выполнении научной программы исследований в ГСИ.

Хочу поблагодарить своего отца Д. Жадамбаа за все, что он делал для меня на протяжении всей моей жизни, а также свою любимую жену Б. Энхзул за поддержку и понимание.

В заключение я хочу поблагодарить Российское министерство образования за предоставленную возможность обучения в Санкт-Петербургском Государственном Университете и дирекцию ГСИ за выделение гранта для моего пребывания в этом институте.

Заключение

Исследования свойств тяжёлых и сверхтяжёлых ядер занимает особое место в современной ядерной физике, нацеленной на изучение экзотических ядерных объектов. Этот интерес вызван возможностью изучения систем с необычным составом нуклонов в ядре, особенно если количество нуклонов в ядре велико.

Так как синтез сверхтяжёлых ядер новых элементов связан с обнаружением единичных атомов на протяжении длительного времени экспозиции, информация об ожидаемых свойствах этих экзотических нуклидов представляется в высшей степени важной. Эта информация может быть опосредовано получена из экспериментов с уже известными тяжёлыми нуклидами при изучении их мод распада, обнаружении особенностей их структуры.

Настоящая работа посвящена изучению именно таких экзотических нуклидов в трансактинидной области: экстремально нейтронодефицитных изотопов фермия, калифорния, кюрия и тория.

Используя хорошо известную установку SHIP, на которой был открыт целый ряд новых сверхтяжёлых элементов, удалось синтезировать и изучить свойства короткоживущих нуклидов в диапазоне массовых чисел А=213-245 и Z=90-100. Для этих целей была использована современная методика регистрации редких событий с использованием одиночных, совпаденческих и корреляционных методов с автоматизированным анализом получаемых данных.

Были проведены эксперименты по исследованию структуры нейтроноде-фицитных ядер 213'214Th, 230'231Pu, 234'235'237Cm, 241"245Fm, полученных в реакциях полного слияния 54Cr+164Dy, 30Si+208Pb и 40Ar+204'206-20SPb с последующим испарением нейтронов и в цепочках а-распадов.

Основными результатами экспериментов, которые изложены в диссертации и выносятся на защиту, являются: л л1 д

• Впервые были открыты изомерные состояния в ядрах ' Th и построены схемы их распада на основе полученных данных по запаздывающим у-квантам. Предложена конфигурация изомерного состояния в 2,4Th как состояния, образовавшегося при слиянии неспарных нуклонов из разных орбит.

• Из измеренных сечений образования обнаруженных изомерных состояний 213'214Th в сравнении с измеренными сечениями основных состояний этих нуклидов делается вывод о преимущественном заселении изомерных состояний в реакции горячего слияния.

• Изучен распад нуклида 234Сш, идентифицированного ранее в одной лишь работе. Полученные данные подтверждают имеющуюся в литературе ин

30 • 208 формацию. Измеренное сечение его образования в реакции Si + Pb в сравнении с сечением использованной ранее реакции 40Ar+198Pt свидетельствует о независимости сечения горячего слияния от входного канала реакции при образования тяжелых ядер.

30 208

• В реакции полного слияния Si+ Pb с испарением трёх нейтронов был синтезирован новый нуклид 235Ст. Определена энергия его а-распада Еа=(6.69±0.03) МэВ и оценена величина а-ветки. Период полураспада этого нового изотопа составляет Ти2 = (430^)с

Впервые была измерена функция возбуждения реакции полного слияния АН- РЬ. Была определена также функция возбуждения для реакции полного слияния 40Аг+206РЬ.

Впервые синтезирован новый нуклид 241Fm, который был получен при испарения трех нейтронов в реакции полного слияния 40Аг+204РЬ. Измеренный период полураспада Ti/2=(0.73±0.06) мс был получен по исследованию спонтанного деления, которое является основной модой распада этого нуклида.

Исследованы свойства а-распада нуклида 243Fm, впервые обнаружена ветка спонтанного деления этого нуклида, определены парциальные вероятности распада 243Fm.

Изучены а-цепочки в распаде нечётных изотопов фермия с массовыми числами А=243 и 245. Определены периоды полураспада, энергии переходов и парциальные ветви распадов в этих цепочках. Поиск нуклида 242Fm, который ранее был обнаружен как источник спонтанного деления с периодом полураспада 0.8мс, не дал положительных результатов. Оценённый верхний предел на его период полураспада составляет 4 мкс.

1. S. Hofmann. and G. Mtinzenberg, The discovery of the heaviest elements, Rev. Mod. Phys. 72, 733-767 (2000).

2. Yu.Ts. Oganessian, Heaviest nuclei from Ca-induced reactions, J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 34, R165-R242 (2007).

3. N. Bohr and J.A. Wheeler, The mechanism of Nuclear Fission,Phys. Rev. 56, 426-450 (1939).

4. G.T. Seaborg, Man Made Transuranium Elements. N.Y.: Prentice Hall Inc., Englewood Cliffs, (1963).

5. S. Bjornholm and J.E. Lynn, The double-humped fission barier, Rev. Mod. Phys. 52, 725-931 (1980).

6. M.G. Mayer, On Closed Shells in Nuclei, Phys. Rev. 74, 235-239 (1948).

7. O. Haxel, J. Hans D. Jensen, and H.E. Suess, On the "Magic Numbers" in Nuclear Structure, Phys. Rev. 75, 1766-1766 (1949).

8. S.G. Nilsson, Binding states of individual nucleons in strongly deformed nuclei, Kgl. Danske Videnskab. Selskab, Mat.-fys. Medd., 29 (16) 1955.

9. A. Bohr and B. Mottelson. Kgl. Danske Vidensk. Selsk., Mat.-Fys. Medd., 27, No 16(1953).

10. W.J. Swiatecki, Systematics of the Spontaneous Fission Half-Lives, Phys. Rev. 100, 937-938 (1955).

11. W.D. Myers and W.J. Swiatecki, Nuclear Masses and Deformations, Nucl. Phys. 81, 1-60(1966).

12. V.M. Strutinsky, Shell effects in nuclear masses and deformation energies, Nucl. Phys. A 95, 420-442 (1967).

13. A. Sobiczewcki, F.A. Gareev, and B.N. Kalinkin, Closed Shells for Z > 82 and N > 126 in a Diffuse Potential Well, Phys. Lett. 22, 500-502 (1966).

14. H. Meldner, Predictions of new magic regions and masses for super-heavy nuclei from calculations with realistic shell model single particle Hamiltonian, Arkiv for Fysik 36, 593- 598 (1967).

15. S.G. Nilsson, J.R. Nix, A. Sobiczewcki, Z. Szymanski, S. Wycech, C. Gustafson, and P. Moller, On the spontaneous fission of nuclei with Z near 114 and N near 184, Nucl. Phys. A 115, 545-562 (1968).

16. U. Mosel and W. Greiner, On the stability of superheavy nuclei against fission, Zeitschrift fur Physik 222, 261-282 (1969).

17. G. Mtinzenberg, Recent advances in the discovery of transuranium elements, Rep. Prog. Phys. 51, 57-104 (1988).

18. Yoneda, and A. Yoshida, Observation of Second Decay Chain from 113, Jour. Phys. Soc. Jap. 76, 045001-1-045001-2 (2007).

19. S. Cwiok, V.V. Pashkevich, J. Dudek, and W. Nazarewicz, Fission barriers of transfermium elements, Nucl. Phys. A 410, 254-270 (1983).

20. P. Moller, J.R. Nix, and A. Sobiczewski, Calculated fission properties of the heaviest elements , Nucl. Phys. A 469, 1-50 (1987); A 492, 349-387 (1989).

21. P. Moller and J. R. Nix, Stability and Decay of Nucley at the End of the Periodic System, Nucl. Phys. A 549, 84-102 (1992).

22. Z. Patyk and A. Sobiczewski, Ground-state properties of the heaviest nuclei analysed in a multidimentional deformation space, Nucl. Phys. A 533, 132-152 (1991).

23. A. Sobiczewski, R. Smolanczuk, and J. Skalski, Properties and decay of actinide and transactinide nuclei, Journal of Alloys and Compounds 213/214, 38-42 (1994).

24. A.G. Demin, S.P. Tretyakova, V.K. Utyonkov, and I.V. Shirokovski, On the Properties of the Element 106 Isotopes Produced in the Reactions Pb+54Cr, Zeitschrift fur Physik A 315, 197-200 (1984).

25. A. Ttirler, R. Dressier, B. Eichler, H.W. Gaggeler, D.T. Jost, M. Schadel, W. Briichle, K.E. Gregorich, N. Trautmann, S. Taut, Decay propertiesof ""Sg

26. Z=106) and 266Sg (Z=106), Phys. Rev. С 57, 1648-1655 (1998).

27. A. Tiirler, Heavy-element chemistry-Status and perspectives, Eur. Phys. Jour. A 15,271-274(2002).

28. Vahle, G. Wirth, and P.M. Zielinski, On the decay properties of zo*Hs and indications for the new nuclide 270Hs, Eur. Phys. Jour. A 17, 505-508 (2003).

29. К.Н. Мухин, Экспериментальная ядерная физика, Т1, (1993).

30. R. Bass, Fusion of heavy nuclei in a classical model, Nucl. Phys. A, 231, 45-63, (1974).

31. W. Reisdorf, Analysis of Fissionability Data at High Excitation Energies, Z. Phys. A 300, 227-238 (1981).

32. S. Hofmann, New elements-approaching Z=114, Rep. Prog. Phys. 61, 639-689 (1998).

33. J. Dvorak, PhD thesis,Technischen Universitat Mtinchen, (2007).

34. V.I. Zagrebaev, Fusion-fission dynamics of super-heavy element formation and decay, Nucl. Phys. A 734, 164-167 (2004).

35. R. Smolanczuk, J. Skalski, and A. Sobiczewski, Spontaneous-fission half-lives of deformed superheavy nuclei, Phys. Rev. С 52, 1871-1880 (1995).

36. I. Muntian, Z. Patyk, and A. Sobiczewski, Fission properties of superheavy nuclei, Acta Phys. Pol. В 34, 2141-2145 (2003).

37. A. Sobiczewski, K. Pomorski, Description of structure and properties of superheavy nuclei, Prog. Part. Nucl. Phys. 58, 292-349 (2007).

38. R.B. Firestone, V.S. Shirley, Table of Isotopes, Vol. 2, 8th edition (Wiley-VCH, New York, 1996).

39. Yu.A. Lazarev, I. V. Shirokovsky, V. K. Utyonkov, S. P. Tretyakova and V. B.лл»' 0П7 7ПЙ

40. Kutner, Spontaneous fission of light californium isotopes produced in ' " Pb + 34'36S reactions; new nuclide 238Cf, Nucl. Phys. A 588, 501-509 (1995).

41. G.M. Ter-Akopyan, A.S. Iljinov, Yu.Ts. Oganessian, O.A. Orlova, G.S. Popeko, S.P. Tretyakova, V.I. Chepigin, B.V. Shilov and G.N. Flerov, Synthesis of the new neutron-deficient isotopes 250 1 02, 242Fm, and 254Ku, Nucl. Phys. A 255, 509-522(1975).

42. S.B. Burson, K. W. Blair, H. B. Keller and S. Wexler, The Radiations from Hafnium, Phys. Rev. 83, 62-68 (1951).

43. S. Aberg, An investigation of yrast traps in some prolate Hf isotopes, Nucl. Phys. A 306, 89-100,(1978).

44. F.R. Xu, E. G. Zhao R. Wyss, and P. M. Walker, Enhanced Stability of Superheavy Nuclei Due to High-Spin Isomerism, Phys. Rev. Lett. 92, 25, 2525011-252501-4 (2004).

45. J.P. Delaroche M. Girod, H. Goutte, J. Libert, Structure properties of even-even actinides at normal and super deformed shapes analysed using the Gogny force, Nucl. Phys. A 771, 103-168 (2006).

46. N.V. Antonenko, G.G. Adamian, частное сообщение.

47. A. Ghiorso, K. Eskola, P. Eskola, and M. Nurmia, Isomeric States in 250Fm and 254No, Phys. Rev. С 7, 2032-2036 (1973)

48. H.L. Hall, K.E. Gregorich, R.A. Henderson, D.M. Lee, D.C. Hoffman, M.E. Bunker, M.M. Fowler, P. Lysaght, J.W. Starner, and J.B. Wilhelmy, /^-delayedfission from 256Esm and the level scheme of 256Fm, Phys. Rev. С 39, 1866-1875 (1989).

49. S. Hofmann, F.P. HeBberger, D. Ackermann, S. Antalic, P. Cagarda, S. Cwiok, B. Kindler, J. Kojouharova, B. Lommel, R. Mann, G. Munzenberg, A.G. Popeko,97 П

50. S. Saro, H.J. Schott and A.V. Yeremin, The new isotope 110 and its decay products 266Hs and 262Sg, Eur. Phys. J. A 10, 5-10 (2001).

51. K.H. Schmidt, C.C. Sahm, K. Pielenz, and H.G. Clerc, Some remarks on the error analysis in the case of poor statistics, Z. Phys. A 316, 19-26 (1984).

52. E. Caurier, M. Rejmund, and H. Grawe, Large-scale shell model calculations for the N=126 isotones Po-Pu, Phys. Rev. С 67, 054310-1-054310-10 (2003).

53. К. Hauschild, M. Rejmund, H. Grawe, E. Caurier, F. Nowacki, F. Becker, Y. Le Coz, W. Korten, J. Doring, M. Gorska, K. Schmidt, O. Dorvaux, K. Helariutta, P. Jones, R. Julin, S. Juutinen, H. Kettunen, M. Leino, M. Muikku, P. Nieminen, P.

54. Rahkila, J. Uusitalo, F. Azaiez, and M. Belleguic, Isomer Spectroscopy in 216Th and the Magicity of 92218£/126, Phys. Rev. Lett. 87, 072501-1-072501-10 (2001).

55. A.E. Stuchbery, G.D. Dracoulis and A.P. Byrne, and A.R. Poletti, Spectroscopy of 212Rn, Nucl. Phys. A 486, 374-396 (1988).

56. D. Horn. O. Hausser, B. Haas, Т.К. Alexander, T. Faestermann, H.R. Andrews, and D. Ward, High spin yrast states in N=126 isotones, Nucl. Phys. A 317, 520-534(1979).

57. A.G. Popeko, O.N. Malyshev, A.V. Yeremin, S. Hofmann. Monte-Carlo optimization of the transmission of recoil separators, Nucl. Instrum. and Methods A 427, 166-169(1999).

58. B. Lommel, D. Gambalies-Datz, W. Hartmann, S. Hofmann, B. Kindler, J. Klemm, J. Kojouharova, J. Steiner, Improvement of the target durability for heavy-element production, Nucl. Instrum. and Methods A 480, 16-21 (2002).

59. S. Saro, R. Janik, S. Hofmann, H. Folger, F.P. Hessberger, V. Ninov, H.J. Schott, A.N. Andreyev, A.P. Kabachenko, A.V. Yeremin, Large size foilmicrochannel plate timing detectors, Nucl. Inst. And Meth. A 381, 520-526 (1996).

60. N. Kurz and H.G. Essel, GSI MBS, GSI Darmstadt, (1999); URL: http://www-win.gsi.de/daq/

61. H.G. Essel, GSI Object Oriented On-line Off-line system, GSI Darmstadt,2002); URL: http://go4.gsi.de

62. D.C. Hofmann, D. Lee, A. Ghiorso, M. Nurmia, K. Aleklett, Fragment mass and kinetic-energy distribtions from spontaneous fission of the neutron-deficient isotopes, 1.2-s 246Fm and 38-s 248Fm, Phys. Rev. С 22, 1581-1584 (1980).

63. К. Valli and E.K. Hyde, New Isotopes of Thorium Studied with an Improved Helium-Jet Recoil Transport Apparatus, Phys. Rev. 176, 1377-1389 (1968).

64. D. Vermeulen, H.G. Clerc, W. Lang, K.H. Schmidt, and G. Munzenberg, 212Th, a New Isotope, Z. Phys. A 294, 149-151 (1980).

65. I.M. Band, M.B. Trzhaskovskaya, C.W. Nestor, JR., P.O. Tikkanen, and S. Raman, Dirac-Fock Internal Conversion Coefficients, At. Data and Nucl. Data Tables 81, 1-334 (2002).

66. E. Caurier and F. Nowacki, Present status of Shell Model Techniques,Acta Physica Polonica В 30, 705-714 (1999).

67. Т. Kohno M. Adachi, S. Fukuda, M. Taya, M. Fukuda, H. Taketani, Y. Gono, M.Sugawara, and Y. Ishikawa, Level structure and electromagnetic properties in 212Ra, Phys. Rev. С 33, 392:395 (1986).

68. E. Browne, Nuclear Data Sheets for A=210, Nucl. Data Sheets. 99, 649-7522003).

69. A. Artna-Cohen, Nuclear Data Sheets for A=212, Nucl. Data Sheets 66, 171-235 (1992).

70. Y.A. Akovali, Nuclear Data Sheets for A=214, Nucl. Data Sheets 76, 127-190 (1995).

71. B. Focke, A. Goldmann, J. Hadijuana, M.v. Hartrott, K. Nishiyama, and D. Riegel, A new isomer in 205Po, Z. Phys. A 259, 269-273 (1973).

72. T.W. Conlon, M2 isomerism in the N=123 isotones, Nucl. Phys. A 212, 531-540 (1973).

73. A.R. Poletti, G.D. Dracoulis, C. Fahlander, and A.P. Byrne, The yrast spectroscopy of 209Rn, Nucl. Phys. A 440, 118-142 (1985).

74. F.P. Hepberger, S. Hofmann, I. Kojouharov, and D. Ackermann, Decay properties of isomeric states in radium isotopes close to N=126, Eur. Phys. J. A 22, 253-260 (2004).

75. P.M. Moller, J.R. Nix, W.D. Meyers, and W.J. Swiatecki, At. Data Nucl. Data Tables 59, 185 (1995).

76. K. Nishio, H. Ikezoe, S. Mitsuoka and J. Lu, Fusion of deformed nuclei in the reactions of 76Ge+150Nd and 28Si+198Pt at the Coulomb barrier region, Phys. Rev. С 62, 014602-1-014602-12 (2000).

77. К. Nishio частное сообщение

78. P. Cagarda, S. Antalic, D. Ackermann, F.P. Hepberger, S. Hofmann, B. Kindler, J. Kojouharova, B. Lommel, R. Mann, A.G. Popeko, S. Saro, J. Uusitalo, A.V. Yeremin, GSI Scientific Report. 2002-1, 15 (2002).

79. G. Audi and A.H. Wapstra, The 1993 atomic mass evaluation: (I) Atomic mass table, Nucl. Phys. A 565, 1-65 (1993).

80. M. Nurmia, T. Sikkeland, R. Silva, and A. Ghiorso, Spontaneous fission of light fermium isotopes; New nuclides 244Fm and 245Fm, Phys. Lett. В 26, 78-80 (1967).

81. Yu.Ts. Oganessian, A. S. Iljinov, A. G. Demin, S. P. Tretyakova, Experiments on the production of fermium neutron-deficient isotopes and new possibilities of synthesizing elements with Z>100, Nucl. Phys. A 239, 353-364 (1975).

82. H.W. Gaggeler, A.S. Iljinov, G.S. Popeko, W. Seidel, G.M. Ter-Akopian and S.P. Tretyakova, A study of fusion reactions between 206' 207Pb nuclei and 40Ar ions near the coulomb barrier, Z. Phys. A 289, 415-420 (1979).

83. G. Miinzenberg, S. Hofmann, W.Faust, F. P. HeBberger, W. Reisdorf, K.H. Schmidt, T. Kitahara, P. Armbruster, K. Guttner, B. Thuma and247 243 239

84. D. Vermeulen, The new isotopes Z4/Md, Fm, ZJ"Cf, and investigation of the evaporation residues from fusion of 206Pb, 208Pb, and 209Bi with 40Ar, Z. Phys. A 302, 7-14(1981).

85. M. Asai, K. Tsukada, S. Ichikawa, M. Sakama, H. Haba, I. Nishinaka, Y. Nagame, S. Goto, Y. Kojima, Y. Oura, and M. Shibata, a-decay of 238Cm and the new isotope 237Cm, Phys. Rev. С 73, 067301-1-067301-4 (2006).

86. Z. Patyk, A. Sobiczewski, Ground-state properties of the heaviest nuclei analyzed in a multidimensional deformation space, Nucl. Phys. A 533, 132-152 (1991).

87. P. Moller, J.R. Nix, K.L Kratz, Nuclear properties for astrophysical and radioactive-ion-beam applications, At. Data Nucl. Data Tables 66, 131 (1997).

88. F.P. HeBberger, GSI experiments on synthesis and nuclear structure investigations of the heaviest nuclei, Eur. Phys. J. D 45, 33 (2007).

89. J. Randrup, S.E. Larsson, P. Moller, S.G. Nilsson, K. Pomorski, A. Sobiczewski, Spontaneous-fission half-lives for even nuclei with Z>92, Phys. Rev. С 13, 229239 (1976).

90. Z. Lojewski, K. Pomorski, Influence of the quadrupole pairing interaction on the spontaneous fission lifetime of heavy nuclei, Nucl. Phys. A 345, 134-140 (1980).

91. A. Baran, K. Pomorski, A. Lukasiak and A. Sobiczewski, A dynamic analysis of spontaneous-fission half-lives, Nucl. Phys. A 361, 83-101 (1981).

92. Z. Patyk, J. Skalski, A. Sobiczewski and S. Cwiok, Potential energy and spontaneous-fission half-lives for heavy and superheavy nuclei , Nucl. Phys. A 502, 591-600(1989).

93. A. Baran, Z. Lojewski, K. Sieja, and M. Kowal, Global properties of even-even superheavy nuclei in macroscopic-microscopic models, Phys. Rev. С 72, 0443101-044310-13 (2005).

94. J. Randrup, C.F. Tsang, P. Moller, S.G. Nilsson S.E. Larsson, Theoretical predictions of fission half-lives of elements with Z between 92 and 106, Nucl. Phys. A 217, 221-237(1973).

95. S. Cwiok, S. Hofmann and W. Nazarewicz, Shell structure of the heaviest elements, Nucl. Phys. A 573, 356-394 (1994).