Проявление нестатистических эффектов при энергиях возбуждения атомных ядер до 30 МэВ в ядерных реакциях и распадах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

РГБ ОД

9 5 {>чп Г'."';

С. Г- ¡И'-'

НПО "Радиевый институт имени В.Г.Хлогшна"

На правах рукописи

ИС-ОСИМОВ Игорь Николаевич

УДК ¿39.172

ПРОЯВЛЕНИЕ КЕСТАТИСТКЧЕСКИХ З^ЕКТОВ ПРИ ЭНЕРГИЯХ ВОЗБУЖДЕНИЯ АТОМНЫХ ¿1ДЕР ДО 30 ЫэВ В ЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЯХ И РАСПАДАХ

Специальность 01.04.1G - физика атомного ядра и элементарных части:

АВТОРЕФЕРАТ

дксеегташ<и на соискание учгной степени доктора физико-математических наук

Санкт-Петербург 1995 год

Работа эщюлнэьа в ШЮ " Равный кис г:<ту.' имени Б.Г.Хлогзиш"

Научный конау-гьтзкт:

доктор ({мБИКО-катеаетичаски?. наук

РЕМСКлЙ-KQrCAKüB Александр Андреевич

Офицшиыщ& оппоненты: доктор физико-математических нзутс, профессор О. В. Лдасш,

доктор ¡йгаико-ттемзтачесюд наук, профессор О. И. Князьков;

доктор фсзико-матеиатачесюиг шук, профессор А. А. Пастернак

Вьдукэе учреидоние - йбьвданзкный институт ядеpica исследований, г.Дубна, Московской области.

Зашита диссертации

. QC}

состоится щ 9_Г)т Qg^cJryQ^g "336 г.

1 /Л GCi

t U " час. на заседании диссертационного совета л 034.07.01 при НПО "Радиевый институт- имени В-Г-Хлопина"* л? адресу: 194021, г.Санкт-Петербург, 2оа ЦуринскхЯ проспект 28.

С дкосертаци й можно ознакони1ься з библиотек: НПО 4Радиевый институт имени Б-Г-Хвопина".

Автореферат разогнан ___ 199

Ученый секретарь диссертационного

совете V * 1 А. В. Поздняков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИК* ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТУ

Актуальность теш.

Исследования распадов и структуры атомных ядзр гфи энергиях возбуждения 3 У у В * 30 МэВ играют важную роль ь разЕитик наших представлений об атомном ядре. При увеличении энергии возбуждения плотность уровней в ядре быстро нарастает и волновая функция ядерных состояний может иметь достаточно сложную структуру. Диагонелизация матрицы Гамильтониана с учетом остаточных взаимодействий,, в принципе, позволяет находить волновые функции вис о ко воз и увд с ИНЫХ состояний к резснянссв, однако, эти трудно осуществило. так как слишком много конфигураций необходим • принимать во внимание и задача может стать неустойчивой. Лс&тсму, как правило, предполагают, что (структура рассматриваемых состояний очень сложна и коэффициенты разложения волновой функции по простейшим конфигурациям подчиняется статистическим закономерностям. Б такой статистической модели довольно просто проводятся вычисления характеристик различных ядерных процессов. В частности, распределена ширин переходов описываются формулой Портера-Томаса, силозая функция бете-переходов Е) плавно зависит от энергии возбуждения ядра Е , корреляции между различными парциальными ширинами- отсутствуют, отношения амплитуд распада по различным спиновым каналам подчиняются распределению Копи и т.д.

Автором'данной диссертации обнаружены и проанализированы

ряд отклон-гихй от ста таг тичао кой хеор:ж.. прсязляглиеся х ядернщ резкиях, 0~ и господах, ьэпагдаьаиз«

процессах. - ;

В преде! агле:У:сй диссертации развивается новая о6."зсть исследований, связанная с сбнарувзниек я описанием кестогксткческнх еффектов в ядерных реакциях и распадах атомных ядер. Получышне автором результаты при рзсенки шгьо2 в актуальной проблемы - изучении нестагазгичаского характере, ряда ядоршсс реакций и распадов, позволяет по новому подойти я анализу процессов б атслных ядрах.

Цель настоящей работа. -

-Изучение нестатистических эффектов в (р,1; реакции: и при {Г и Э+(ЕС) распадах атомных ядер, нестахистичеекиЯ. анализ вапаздаьаюаих процессов» нестаткзтичеекпЯ анализ резонанса Гэкюш-Телхери и его сателлитов, нестатисакческий анс.*из ;р,т) реакций, развитые »..статистического подхода к исследован;® ядерных реакций и распадов етомгшс ядзр.

Научная новизна.

Автором впервые доказано существование ряда нсзыг нестатисткчеекиг ьффектов в (р,Г) реакциях, р-распацэ н залзздазакг.ем делении. Доказано суцёстьовониз нестатиоткческой резонансной структуры силовых функций р-распада 3В(Е), причем

г*

автор одним кз парчюс дал интерпретацию регюнансов в силовых функциях бета-переходов тизв Гачова-Теллере.

Использование незтатлстической силовой

функции б-реслада позволила автору впервые удачно описать аэпаздываэдее дзлсш:в ядер и едкому из первых дать интерпретации пржюЯ (р,п) реакции, ¿втор зшршге в лрям.ых экспериментах доказал существование нестатистлческю: корреляций вероятностей распадов по различишь спиноеыл» каналам (корреляций Р-(Е2) и 3(111) ввлячлн) е (р./) реакциях и предложил подход к учету указанных корреляций пгри теоретическом описании (р,г) реаючиЯ. Автор впервые, а прямых экспериментах, доказал существовала отклонений в уг-"ОБ!К расирздолек'.ях у-излучения в (п,х) реакциях (в распределениях коеффкцисн-юв угловой анизотропии /-излучения А^) от статистической теорм л предлс.чид подход к описанию угловнх распределений в (р.Ц") роакщлх с учетеч корреляций распадов но различном сгсшовчм каналам.

Однозначно установление кестагистичэские. эффекты свяэызр-игся с прояЕлешкь' симметрия ядерного взаимодействия и характерны фрагментация простейших везбуздзга^ по ядзрным состояниям.

Научная и практическая ценность состоит в разработке и приьгенеши: нестатиетнческсго подхода к ен&лчоу ядарнах ш-даугй и распадов атомных ядер. Вся совокупность акс/сркментальных и теоретических дангюх, рапсиоареннцх б диссертации, приводит к заключение, что только с учетом ;»остатистическгос эффектов можно корректно и полно олисшйть многие процессы в атоыных ядрах. Раэнитиэ и

приыенэкао автором квстатистыческого подхода к ядерным реакциям и распадам атомных ядер, позволило автору удачно описать эапаздывааздеэ деление ядер и снять ряд суаествовавших противоречий по анализу запаздывающего делания, получить информацию о барьерах деления ряда ядер, проанализировать (р,() реакции и исследовать свойства.ряда резснансов.

На ааццту выносятся следувщиа педаженвя:

1. Формулировка и реализация нестатистического катода анализа силовых функций и р+(ЕС) распадов атомных ядер*

2. Расчет силовых функций р-распада и анализ Э-запаздаваицвго деления 236»238Ра, ^Аш, 240Вк, 244'248Ез, 2481И. 180Т1, ^Рг.

3. Оценки барьеров делания ядер 232Ри, 240Ст, ^44»248СГ,

Еа из данных по запаздывающему деланию.

' 4. Оценки структуры -силовых функций для бэта распада ряда ядер, участвующих в астрофгпзичэском г-процессе.

б. Расчет и анализ энергий и относительных интексивностей резонанса Гаыова-Теллере и его сателлитов, возбугдаеыых в прямых (р,п) реакциях, для широкого круга ядер.

6. Результаты экспериментов по выявлению нестатистических аффектов в угловых распределениях г-излучеция при ^-распада неаншюговых резонансов в (р,у) реакциях.

7. Результаты экспериментов по выявлению нзстатистичеоких корреляций приведенных вероятностей у-распадрв ьеашлогозых резонансоЕ в (р,Г). реакциях.

3. Формулировка и реализация метода оценки нестатистической компоненты е "олновых функциях резонансов, всзбуядаешх в (p,f) реакциях.

9. Формулировка и реализация нестатистического метода анализа углоЕых рас щв делений у-излучения в (р.?) реакциях.

Апробация работы

Диссертация основана на материалах, опубликованных в 83 печатных работах, приведенных в конце автореферата и доложенных автором на:

1. Всесоюзных и международных совещаниях по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра (Ленинград 1980 г., Самарканд 1981г., Харьков 1386г., Рига 1987г., Ташкент 1989г., Минск 1991г.).

2. Мьддународннх школах-семинарах по физике тяжелых ионов (1989г. и 1993г., Дубна).

3. Российско-Финском семинаре по ядерной физике (Хельсинки 1992г.).

4. International Conference on "Sxotic Nuclei", Рогоз, Crimea 1991.

5. 8th International Symposium on "Capture ganma-ray spectroscopy and related topics", Frlbourg, Switzerland, 1993.

6. Europian Physical Society XV Nuclear Physics Divisional Conference, St.-Petersburg, Russia, 1S95.

7. 2nd SPIRAL Workshop, GANIL, Prance, 1995.

Структура в объем работе

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заклгчения. Общий об^еы работы 24). страница машинописного текста, включая 39 рисунков, 16 таблиц и спигок литературы из 188 наименований.

. КРАТКОЕ СОДКРКАНИЕ РАБОТЫ

Во введения дано обоснование выбора темы диссертации, актуальности, важности и новизны исследуемых проблем. Сформулирована основная цель диссертации, описаны ее основные положения и результаты, приведена структура диссертации.

В первой главе "Структура силовых функций бета-переходов" рассматриваются ^-переходы типа Гвмова-Теллера. Вводится понятие силовой функции 0-парвходов Sg(E), описывается и анализируются подели, кспольэуидиася для расчетов вероятностей ^-переходов, сечений ядерных реакций, зависящих от матричных элементов 0-распадаого типа (зарядовообменных реакций)

Силовая функция Sp(E) впервые вва^чна для описали Р-распада в работе К.Ikeda Cl] и представляет собой распределение по анергии возбуждения ядра В'квадратов модулей матричных элэментов р-распадного типа. При энергиях возбуадения меньших чем полная эноргил 0-распада Q0 , силовая функция S^CE) определяет характер 0-распада и период полураспада Т1/2 (рис.1). При анергиях больших Qg ,силовая функция определяет сечения ядерных реакций, зависящих от

г

9 п

-Г Л

Р п Б?

5=

9 и С?

Р П

бэр

Рисунок 1. Схема силовых функций р-нэроход^н Фврьш (аааггрихоачнкыя. облчсть) и б-переходов Гауош-Тбллэра. Силоеая Ф1нкц>:л рыи сконцентрирована в кзооьраналсговом

резонанге (ТАР.). Указами (-смпонинты резонанса Гбыова-Тздлвра с Г.-дзлг.-шм сличением изоспина (СТ(Т<) , СТ(Т>1) и конфигурации, форадруу-цив силовую функцию 0-ререаодов Гагаьа-Тадлвра. ЕЬ? -кенфигуршли ты:з "обратный агат -флш", СР - конфигурации типа "п^л-гр^ацлн остсза", Б? - конфигурации типа "сгдан-флшГ. «".бсоаччьйи' частицу, 0 - дарку.

матричных элементов £-ресяадаого riiiia. Е статистической иодвли полагает, что SßiE)=Cenat или р(Е), где р(В) -

плотность уровней дочернего ядра. При нвстатистаческом подходе зависимость от энергии Sß(E) определяется структурой ядра z изовэкторннми частямг эффективного нуююн-нуклонного взаимодействия.

Одни из первых проявлений резонансной, шзтатистичеекэй структуры Sß(E) били обнаружены в работах Карнаухова В, к. и др. (cu. обзор £23 и ссылки в обзоре"; при исследовании запаздывающих протонов, Наумовым Ю.В., Крафт O.E. и др. при исследовании W1-у-распада аналоговых резонаьсов l31 и Kratz K.-L. et.al. [4] при исследовании запаздывающих кейтрсноь. Союкулность ряда данных, рассмотренная автором данной диссертации, впервые привала автора х однозначному выведу о существовании п проявлении нестатистической, рьзонанснои структуры Sß(E) в запаздывающем делении. Автор развил модель ресчэта Sß(E) для °-пв])еходов типа Гаыова-Тадлера, (тал ьазышемый расчет S^(E) в приблиаения Тамыз-Данкова .иди TDA-модоль) введг в ТЬА модель парохода сипа "обратный спин флот" (p;ic.l) и впервые применил развитую модель для расчета Sß(E) в тяжелых ядрах. Ранее TDA модель применялась Неуловим Ю.В. и Крафт O.E. СЗЭ для анализа Ш-у-расяадоз аазлегевых резонансоз в средних ядрах вблизи дорогки стабильности, где не проявляется возбуждения типа "обратный спин-флип". Бозбуздония типа "обратный спин-флкп" были впершв рассмотрены в работих Галенова Ю.В. и Лютоетанского B.C. £5] (и_ спан-кзоспиловые

нолеиаяия в терминах [53) для описания 1т состояний з схематической модэл:! в рашсах теории конечных Фермг-скстеы. Икенло Бведенив переходов типа "обратный спил флшГ з TDA модель и применение этой модели для анализа р-распада тяасалых ядер, позволило в дальнейшем автору впервые удачно описать запаздывающее деление ряда ядер.

Ядерный Гамильтониан записывается з Еиде :

H =» JIq + Ilgj + Hj » (t)

где Hq- Гамильтониан модели об лочея, %е =* gtc(fc)(oa) »

Ир « G^îtc) , (2)

спин (а)-язослиновое (т> и изоепин-изоспиноБов остаточное взаимодействия. 3 рамках TDA шдели учет остаточных взаимодействий производится в рамках приблиЕзния Тамма-Даккова.

Автор одним ira парных показал, что адекштноз описание для переходов Гамова-Теллера ыотао получить только при нестатистичеокон подходе с учетом обопочечкой структуры ядра и остаточного спик-юоспинсвого взаимодействия. Авторсн отмечается, что нестатистические аффекты определяется стелены) емаиппзания "простых" компонент, заселяемых при Э-распаде, с более слокнши конфигурациями и связаны с симметрией ядерного взаимодействия.. Так для распадов Гаыова-Теллера, нестатистические эффекты тесно связаны с 5UM) спин-изоспиноаой симметрией ядерного взаимодействия, на

всзмогность заметного проявления которой в атомных ядрах указывалось в работах Гапоноаа Ю.В. и Лвтостгшского Ю. С. [5,63.

Совокупность экспбршентальных и теоретических данных, рассмотренных а I глаЕо, привадит тс однозначдоыу выводу о необходимости нестатистического описания силовых функций {Ь распадов типа Гамова-Теллера. Статистический подход, пренебрегающий структурой ядра, не может дать адекватного описания экспериментальных данных. Нестатистнческий подход Долее естественен с физической точки зрения.

Во второе глаза 'Структура силовых функций бета-распадов и запаздававдае деление ядер" проводится описание запаздывающего деления ядер с учетом нестатистическаЗ, резонансной структуры силовых функций бета-распадов типа

Гамова-Теллера.

Запаздывающее деление ядер было открыто в Дубне в Лаборатории Ядерных Реакций иыени Г.Н.Флерова в' работах Кузнецова Б.И., Скобелева Н.К., Флерова Г.Н. [73.

Автор данной диссертации .впервые провел расчеты запаздывающего деления ядер о учетом структуры силовых функций бета-переходов, йманко применение автором неста7истнче«кэго подхода к анализу Б^Е) , позволило впервые удачно описать запаздывающее деление ядер. Автор виарше, на конкретных примерах показал, что структура Е) играет исключительно важную роль при вычислении вероятности заяаздавандегс деления Рр^. Автором проведены расчеты и Р^ для широкого

круга яд>; р и для ряда ядер получены оценки параметров барьероэ делания, проанализирован процесс заяаздыьшцзго деления для некоторых ядер, участвующих в астрофизическом г-процессэ.

На рисунке 2 и рисунке 3 приведены силовыа функции Е) для ¿Г- распадов Гамова-Те"дера ядер

°Ра. Пршед-нные

З^С Е> впервые рассчитаны и использованы автором для анализа запаздывающего деления. Параметры барьеров делания

<.36,^3<3у ;{0-0Ш0 известны Г8]. В таблице 1 приведены результаты рзсчзта , выполненные актером. Из таолнаы 1 видно, чтс

статистическая модель, а которой Зв(£)-Соп^г или р(Н),

приводи'

значениям

значительно

превышающим

экспериментальные данные, Использование иестатистнческоЯ

позволяет хорошо описап запаздывающее деление которого измерено наиболее надето.

ьаи.

для

ТАБЛДЦА I. Вероятности запаздывающего деления- для

236П, ^Збц . окс¡'е.р,1.менталъные значения и рассчитанные автором при различных предположениях о силовых функциях 0-рзспада. Расчеты Нсотатистической выполнены автором в рамках Т1;А

модели (рис.2 и рис.3). Эксперслентальные значения Р^ взяты из работ 117,18].

Ядро

Значения Р^^ при различном виооре

ькспесимент

=Сог:зг ТОА

2360 б-!0~7 6-Ю-4 ю"12 «Г9

азаа | 2-ю~5 _ 1— Ю-2 10"8 I «Г8 ... , ...4....- .,_ . ....

W**> IАЛ

гзб^ Г» гзбд

-10-

-20-

4

т

5

~Г

o.'l 0.2 0.3 0.4"" 0.5 ,2

Рисунок 2. Структура сидивой функции S^(E) iT-распада

236ia и схсыа залаздцваицего деления ^^D.

В(Ш,о)=-———-Соoat S.tK), где B(Ut,o) в единицах *£(ядер-ItCI+3/2) р ^

ный иьгнетон , it- приведенное время ашзни относительно Э-рьс-пада ь сок , Т - изоспин основного состояния пчернего jupt>.

i.Mli

го ■ /б

и-*■

IS'

I 1С"*

J it1 tau M io 'tm*)

Рисунок 3. Структура силовой функцяи Sg(E) {Г-распеда и схема эапаздцьевдэго деления ^"^U.

На рисунке 4 приведены щдрЕыз рассчитанные автором 3Р(Е) для ЕС) распадов Гааова-Теллера '?40Е1-:,

248Ш.

5 Ю

5 10

5 .10

(относительные единицы)

р к Ьи)

Рисунок 4. Структуру силовых функций £+(ЕС> распада ^^Аш, 240Вк, <-44'248Ез, и схема запазгодгавдего деления

232Ри, 240Ст, 24йРе. Стрелкой отмечены величины

полных анергий ЕС распада, которые вычислялись с использованием массовых формул Саг7еу-Кг1Боп а таблиц С17].

в габлнце

приведены экепериыенталгнье значения

вероятностей запаздывающего деления Р^^ (НаЬз С. et.al.t10l и Гакгрекия Ю.П. л др.С11]) и рассчитанные автором , с

ТА&Ш2А 2. Г'кспзривашальнш Г Ю,113 и рассчитанные аз ¿срои значения ¿зероя-гнсстгй ьапаздываюцего дэлекия Р.^ для

ядер 232?и, 244»24асх, £43Рз, £40Са . Барьеры делания

рассчитаны пе «<&тсду Струтинского (Б) [ЭК При расчетах использовалась нестатисткческая силовая функция З^В?; распадон, вычисленная автором (г«с.4).

Ядро ЕА(5) ИеУ Б^Б) КеУ ЬЫд ЦеУ МеЧ МеУ эксл. Р0ОХ теор.

232Ри 4.0 4.2 0.9 0.6 5.2 5•1С"2

5.3 ?. 8 0.9 0.6 4.5 5-10"* 4-КГ4

248Ут 5.7 1.0 0.9 О.С 5.2 3-10"3 2-ю"3

24831 5.7 3.3 0.9 0.6 2.5 <10~7 2 10"7

5.2 3.7 0.9 О.с 3.9 10"6 9 10~7

ниге указана шсоты внутренних барьэрса деления Ед(эесп), впервые определенные автором из вкспарцментальных значений и высоты барьеров деления, рассчитанных по методу Отрутинского Бд(5) [93. Все остальные параметры барьеров деления и приведены выше.

Ядро Вд(зксп} МеУ Еа(Б) ЦеУ рЭКСП

^Ри 4.0 - 4.5 3.5 - 4.3 1.з£э Ю-£

244С1 5.3 5.1 - 5.6 5 «Г4

5.7 5.3 - 5.9 3 10~3

£48С1 >5.8 5.4 - 5.9 <1С"7

4.7 4.9 - 5.5 ТО"6

использовоннем нестатистической Sp(E) (рис.4), значения рЦ^ для 23^Pu, 240Cm, 244'246Ci, 248Рт. Из таблицы 2 видно, что используя барьеры деления, рассчитанные по методу Струтинсвого Э.М. l9j и нестатистическу» Sg(EJ uosho описывать эксперименты по запаздывающему деланию ядер. Tau самым автор опроверг вывода работы Habs D. et.га. С103, в которой, использовав S^-Conat, НаЬз D. et.al. но смогли описать

ООО

запаздывающее деление Ри к утнервдали, что расчэт барьеров деления по методу Струтинского на дает правильных результатов.

Автор данной диссертации впервые показал, что барьеры деления, рассчитанные по мьтоду Струтинского, описывают запаздывающее деление, ко прл условии использования кестатистической Sß(E).

Автором проведены расчеты Е) для ß (ЕС) распада Т1 и вычислена величина для 1ÖOKg. Показано, что S^lEj имеет резонансную структуру. Используя качественную оценку барьера деления ie0Kg (Лазарев Ю.А., Оганесян Ю.Ц., Третьякова С.П. и др.[123) а рассчитанную автором Sß(E), получено согласие теоретического значения и изморенного в [123 значения

вероятности запаздызащехчэ деления для 1S0Hg.

- °32

Автором прэделан расчет силовой функция ß -распада." Рг и значения для u На. Показано, что 3g(E) имеет резонансную структуру. Экспериментальной оценка Р^<2-10"ь (Ыезнлав К.А., Новиков Ю.Н., Попов A.B. и др ИЗ]) в расчетах автора

ООО

соответствует высота барьера деления Ra В^ >7.7 UsV, что совладает с расчетами барьеров деления Пашкевича В.В. Г143-■

,, Автором, одкны кз первых, баю: правал&шд оценки структуре Sp(E) аля ядер в области Л-250*£ь5 и Н--1б5>175, связанных с астрофизическим r-проиессом. Показано, что в указанной облаете ядер, Sp(E) для /Г-перегодсв Гамош-Теллэра имэьт резонан.кую структуру и энергия максимума Sg(5), опх«далй»5аго запаздываодза дзланиэ оценена как :

, • E(MeV) » -0.15(H-16G)-tO.<6ÍZ-8)~B, ¿3)

где В=(0.3+3) Ме\'. Такое поводэншз Sg(E) mosmt оказать влияние ва образовш&ш ядер, приводящих к так называвши косиохронгаетрам. Данный швэд гаолностьв подтзардклея в работ» Xiapdor H.V. [15].

Таких образом, автором спершз бш;о показано, что анализ эепяздаваюцего далзнил можно проводить, илпользуя только нэстатиетичбс^у» силовую функции 3" ш 6+(ЕС) распадов-

В третьей гхааа "Резонанс Гаьоза-Теллере* кселедогалксь резонанс Гаиова-Теллара и его сателлиты, ¿втор, в рамках ностатистичаскогс подхода, использован TDA модель, однка va iupsax провал расчеты анергий и относительная интбнекзшетей резоданса Гамова-Телларз и «г«) сателлитов д~л шрокогс кр>га ядьр. Проведено сравнение с экспериментальными данными (Baimst С.Е., Rapaport J., Gcodman C.D. et.al. [163)' по прямой (р,п) реакции. Показано, что . нестотцстическка модели позволяют неплохо описывать положения и отше^ельные интенсивности резонанса Гамова-Теллэра и aro сателлитов. Отмечено, что проявление резонанса Гамова-Телле ра и его сателлитов, в реакциях, идущих с образованию) соотаваого ядра, связана с

ЩИбЛЙЯбННиЛ £и(4) . СПИН-ИЗОСПИНОВОЙ ОКЫЙбТЩвЙ ядаркого взаимодействия.

Нэ рисунке 5 приведены результаты расчетов, выполненных автором, энергий резонанса Гашва-Теллера и состояний типа поляризации остова для широкого круга ядер. Показано, что с увеличзнием нейтронного избытка расстояние от аналогового резонанса до розонанеа Гшяовз-Теллера уменьшатся, е сочеше реакций, зависящих от матричных влеыентов р-распадного типа (зарядовообменных реа^одай) :~зеличираатся. Расчеты дают правильные значения, анергай резонанса Гаетга-Теллера и его сателлитов и правильные относитвлъные »элйчйш сачеккй, но абсолютный значения сечений, в расчетах автора, нош превышать эксперимэкталышв а несколько раз. Во Есех рассчитанных автором случаях ешрпг.; резонанса Гауот-Теллера (Т< компоненты) и его сателлитов совпадают с {экспериментом б пределах 400 кеУ, а относительные интенсивности в пределах нескольких десятков процентов.

Далькейсеа развитие исследований свойств резонанса Гвмова-Тарлера и его сателлитов связано с учетом смешшзния простых возбуждений с конфигурациями более сложной структуры. Подчеркивается особый интерес к исследованиям резонанса Гамова-Тедлера и его сателлитов в экзотических ядрах с большим' избытком нейтронов, где нестатистические эффекты долаш проявляться особенно ярко.

Б четвертой главе "Нестатистическкв аффекты в ядерных реакциях с лрстомами низких анэргий" исслэдованы

-го-

8(Сг >-К(1А£), ЫэВ

* i

81 '

О

-3

-61

Резонанс Гамова-Тедяера

• •

• в «и* •

-1—-

* и®

подяризацвя остова

Б(С?)-Е(1АШ, &В

100

200*

Рмсулок 5. Результата расчетов положения резонанса Гемова-Тэдлвра (Е(СТ<)) и состояний типа поляризации остова (Е(СР)) относительно изобараналогового резонанса (Е(1АК)).

нестэтистичесние эффекты в Iр,реакциях. идущих с образованием составного ядра. Автором з прямых экспериментах впервые установлено наличие нестатистяческих корреляций приведенных вероятностей В(22) и В(Ы1) г-переходоЕ при Г-разпаде неаналоговых резокьнсов.

Автиром а прямых экспериментах установлено наличие нестатистических эффектов з угловых распределениях у-излучеиия в (р,/) реакциях и сделана оценка доли нестатистической компоненты в волновых функция., ряда леаналогоша резонансов. Автором • впервые разработан и проделан анализ угловых распределений /-излучения в реакциях (Р.-1Г) с учетом нестатистических корреляций приведенных ширин /-излучения. Нестатистические эффекты связываются с наличием нейтронного избытка и возбуждением в составном ядре конфигураций типа протон-часгица-нейтронная дырка, связанных в момент Отмечается, что однозначно установленные нестатистические аффекты указывают на частичную спин-изоспиновую зи(4) симметрию ядерного взаимодействия.

Автором исследованы угловые распределения /-излучения в реакциях 53'60,&2К1( р,/)59^'1 ,£,3Си. Энергия налетащих протонов зарьировалась при поиске резонансов и ее максимальная Ееличкна могла составлять 5ЫеУ. .Эксперименты проводились на' электростатическом генераторе ЭГ--5. Токи составляли до ЮдА, толщина мызени из моноизотопсз N1 (952 обогащения) составляла ¿С-МОдя/с.тГ, энергетическое разрешение (толщина мишени плюс разрешение ускорителя) было на хуже БкеУ. Настройка на

резонанс проводилась с покс-эил JfeliTl) детекторе. Посла настройки на резонанс с поысчьа Ge(Ll) детектора измерялись спэыры r-излучения под углами 0*г 30*. 45е. 60е, 30е относительно лучка падаиот протонов. Исследовался у-рампад реэснаксов на основное и низковозбужденные состояния адьр Си. Из анатеза определялся спин резонанса и величина cue си (S2/M1) мультипсльностеЛ 0. Для дальнейшего анализа отбирались неаналоговыз резонансы с 1*^=3/2" и анализировался их Г-распад на основное состояние ядра Си.

.Автором изучен /-распад 19, 25 и 37 наанадогсвк». резонансов с I^s=3/2~" на осноЕ-ша состояния ядер S9Cu, 61 Си,

¿г f,

Си соответственно, пркчеы для основных состояний мазанных ядер Си 1^=3/2". Диапазон анергий зозбувдония ь ядрах Си составлял от 5.3KeV до 9,25MeY.

На рисунке 6 приведена зависимость параметра cue си мультлполькостей G от энергии надетаюцих протонов Ер (ди&пазон энергий возбуждения резонансов в 63Си при атом составлял от 6J40keV до 9250keV) для f-распада нзаналогозкх резокансов с 1^3=3/2" на основное ссстоямю ядра 63Gu. 3 статистической модели <6> «0, ь то время как вксперимант (рис.6) дает <0-0.б±0.1. Аналогичная картина наблюдается для ^1Си и ^Си. При анализе экспериментов автор разделил волновые функции резонансов н^ статистические и кастатистаческие компоненты, причем нестатистичсскье компоненты дагт <6>»Ю, а статистические компоненты обуславливает флуктуации б вокруг <б> (ркс.5). Отсода. измерив вксперюлешально ¿5 и <6>, авгор

1.Э и

с: и ь

о о х

I 1.0 ^

ь

л ч

и.з -

5

2 о.о

62

М|(р,у)63Си

. -1

* <

I ! 1 I I | V I I I

24С0

Т

1900

энер1,ия протонов в ке'/ Рисунок ь. Зеисшосгь параметра смеси мультилольностей б от энергии налеча^-дих протонсз для кеаналоговых резонансов с Iх = 3/г~ в •63Си. Диапазон энергий

(ГО

возбуждения резонансов в Си составлял от 8040 кеУ до 0250 кеЛ'. Среднее значение б составляет <б>=(0.6 '* 0". 1), в то врыля как статистическая модель дает : <5> - 0.

оценил долю нестзтис гическсй компоненты в волшвых функциях неаналоговых' резонансов. Ок^алось, что доля ньстатистической компоненты ь .волновых функциях нианалоговых реэокансоЕ состаь-^якЧ' десятки п*х>центов (2й% + 50й).

Автором впервые получены выражения для углсьых раепреде легесй ,'-излучения в (р, г) реакциях в рамках статистической и развитой автором нестатистической моделей.

В Да.ЧНий Лк-с-ртнщпи кссдодоьз.'Ш плотности вероятностей R(A2.' длн коэффициентов Agib угловых распределение 1^(6) f-распада н=анадогоы<х ¡•езонансов, причем для 1-резонанса: wlí&> ~ 2 Ак(1)Рк(соай). (4)

где Pk',cu¿ó)-iromaioM лежандрё, 8-угол между детектором Í-излучении и пучком питонов.

Полученные abxofuu экспериментальное и теоретическое распределекля плотности вероятности R(Ag) для с-распада неаналогоЕых резонансов с на основной состояние

I" пЯ

в реакции Nl(p,f) Cu, приведены на рисунка 7. На оснсвишш

Ni(p. к f Cu

с4 <

сс

-0.60

Рисунок 7. Рассчитанное и акслиримантальше значения распределение R(Ag) величин ке&ффациснтоБ Ag для у-раопадз . йбаналогошх резонансов с I* «3/«:" на осношое состояний ядре ^Си о - статистическая модель, + - эксперимент, I -нестатисшческая модель.

получеиных автором данных (рис.7) можно утверждать, что статистическая модель не описывает угловые распределения /-излучения. Аналогичная картина наблюдалась и для 58'60М1^Р»^59'Ь1си Реакций.

В статистической модели отсутствуют корреляции между парциальными ширинами при распадах по различным спиновым каналам. Автором впервые экспериментально определены коэффициенты корреляций р(В£Е2),В(М1)) для /-распада пеаналогоьых резонансов с 1^ез=3/2~ на основные состряния ядер Си в реакциях 59,61 ,б3Си. Результаты пршедвны

е таблице 3. Отличие от нуля коэффициентов коррекций приведенных вероятностей Е2 и У5 /-переходов р(В(Е2),В(М1))*0 свидетельствует о нестатистическом характера исследованных резонансом.

ТАБлИЦА 3. Коэффициенты корреляции для приведенных ширин В(Е2) л В(Н1), для у-пероходов с неанглоговых резонансоЕ 1х=3/2~ на осгювные состояния ядер 59»б1*63Си, полученные авторов при исследовании (р,/> реакций.

Ядро р(3{Е2),В(Ш)>

53Си 0Л ± 0-2

61 Си 0.6 * 0.1

63Си 0.7 * 0.1

В реакциях 5В'б0'62!Щр,/)59,61'63Сл нестатистические

-2fc-

эффекты . связывается с возбужденней ïp,. _ » а

{[«Pj^jjj i-®vpj}3/2 хоьшснант в волновых функциях неаналоговых разонанссв.

В заключении диссертации приведены оснсвннэ результаты, полученные в ходе выполи j кия настоящей работы к бнносныыэ на защиту.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. В диссертации изложены результаты работ, в которых автором развивается новая область исследований, а именно исследований Нбстатистических аффектов при распадах атомных ядер и в ядерных реакциях.

2. Автор одним из первых сформулировал к применил нестатистический подход к описании структуры силовых функций ^-переходов Гамова-Телдера на основе оболочечнэй модели ядра со . слин-изоспиновым остаточным взаимодействием. На основе развитого нестатисткчаикого подхода автором показало, что резонансная, структура силовой функции Sg(E5 монет существовать и оказывать смьное елияниэ к л ряд процесосЕ. Автором Егервые доказано, что как так и сапаздаващее деление ядер может интерпретироваться только с учетом нестьтислгчеокой структуры Е).

Автором впервые были проведана расчеты для

fT-расладов 236'238Ра, 232Ас и g+(EC) распадов 232Ата, 240Вк, 244,248^ 248yd, а также одни из первых расчетов SriE) для

~гт-

2 (ЕС) распадов Т1 и - С помощью рассчитанных

автором впервые удачно * интерпретирован ряд данных по запаздавапаему делению £32?иг 240Сш, £:44'243С',

3. На основе анализа залездквапцэго делания азтарпа были

?32

получены значения параметров барьеров деления ядер Ри, 24чСГ, 240Сгг,, 180Яе а оценки снизу барьеров деления ядер 232йа и 248С1. Показано, что расчеты барьетюв деления по методу ¿трутинеког-о хорошо согласуются с данными по запаздывающему делению.

4. Автором одним из первых проведаны систематические рэсчоти энергий и интзнсивноствй резонанса Гаиова-Твллзра и его сателлитов для пирокого ;с,..,та ядер на осноеэ оболочетной модели со спин-изоспиношн остаточным взаимодействием. Получено хорошее согласна с существующими эксл9римзт,альньам данными при описании энергий и относительных иктейсивнсстай резонанса Гамова-Теллера 'л его сатал. тагов. Показано, что только нестатистический подход, учит:гв&ющий структурные

I

особенности ядер, должен применяться при анализе экспериментов.

5. Алтор впервые предложил и применил нестатистичеекий подход к описанию угловых распределений в (р,]Г) реакциях.

6. Па основе рээвгтого неотатистического подхода автором изучеьы свойства неяналоговнх резонансов з реакциях 5е,&0,6^1(рл)59,61,63С1К 3 лря-лих экспериментах автором установлены нестатистическке корреляции лриведэкных

верояткосгей Е2 и И1 у-раеладоь нзаььлэговых разонаьсоз с 1^3/2" ь 55»б1»бэси.

Автором в ирямих експэрныентах вхюувыа . установлены отличия "в пивффщкенте* углокл распределений в (р,т) реакциях для у-распада ьбаналчгошх разоНансов от предсказаний статистической модели и дана оцэ11ка до.ш ксстатнстичоск&й компоненты в волновых фуькцилх неналоговых разонансоо в 59,61Огмачается связь нестатаст;москкх эффектов с приблизнной сгшн-изослжовой £1)(4) симметрии ядерного взаимодействия.

7. Среди получений 'автором конкретной информации наиболзе

игггарзс1шии ЯВЛЯЕТСЯ даннкз о резонансной структуре силовых

функций и барьерах деланий яда>>, изшычинше из анализа данных

по ¿аг&ьдаьащему деленла л дер. • Значмельный ингерос

представляет полученные автором дцнныа о коэффициента/

корреляции Е2 и К1 у-леруаодов в (р,{) реакции и данные о

свойствах угловых р.лСпрс;де.1.ьШ1Й ^-излучения пра V-распад-з

нй'-шалогоьых "резояаксоь с и реакциях

60,6^^59.61.63^ .

8. Анализ всей совокунносги ъмсг.е рш.к!¡т ^ лышх и теоретических реьул^ьтов, порченных атомом в работах, от$ьхашых в дчнлсй диссерт-чция, госьолне»т сделать однозначный сушд о нахичш; нестатистичс!.-.ких ьф^ааов в ндрил, сглзакшх с злем^нтарнвш модема ядерных юзбуадеиий. Только с учег^м шсеатветячесюк эффектов ыихни корректно олнсывагь зкаодгельны& набор процессов в атомных ядрах а ядер;ил: реакциях.

Основные результаты диссертация опубликованы а работа!:

1. Изосимов И.Н., Парвщкий С.С., Сизов И.В. Корреляции Евличин В(Е2) и В(Ш) в реакции Hl(p,r)Cu. // Изв. АН СССР. Сер.физ. 1988. Т. 52.78-80..

2. Изосимов И.Н., Крафт О.Е., Парвацкий С.С., Сигалов В.М., Сизов И. В. Исследования протонных резонансов в реакции ®°Н1(р,ЧГ) // Изв. АН СССР. Сер.физ. 1988.Т.52.С. 72-77.

3. Изосимов И.Н., Наумов О-В. Влияние структуры силовой функции 0-пзреходов на вероятность запаздызалцаго деления 2360 и 2380 // Изв. АН ССОР. Сер.физ.1978. Т.42.С.2248-2256.

4. Наумов Ю.В., Быков А.А., Изосимов И. Р. Структура силовых функций бета-переходов // ЗЧАЯ. 1983.Т.14(2).С.421-476.

5. Изосимов К.Н. Угловые распределения в реакциях 5а,60бгИ1(р,Г)Б9'61,б3Си . // Изв. АН СССР. Сер.физ. 1Э89. Т.53.С.2451-2458.

6. Isoaimov I.N. Non3tatl3tlcal effects in nuclei // Proc. International School-Seminar on Heav Ion Physics /Eds. Oganeaslan Yu.Ts., Penlonzhkevlch Yu.E., Kalpakchleva R. Dubna,1993.P.528-530.

7. KLapdor H.V., Wene C.G., Izoalmov I.N., Naumov Yu.V. The structure of the beta atrength function In heavy nuclei and. Its Influence on 0~delayui fission. // Pl»ys. Lett. 1978.V.70B.P.20-23.

8. Klapdor H.V., Wene C.O., Izoaimov I.M., Naumov Yu.V. Determination of fission barrier heights from 0-delayed

ИэаЮп. // Z.Fhys.1979.V.A292.P.249-255.

9. Нзосимэв U.K., Явшиц С.Г., Егоров С.А. Структура силовое

функции р+(ЕС) распада и бета-запаздышпцеа деление в области iflfi

Hj . // ИбЕдународная шкода-семинар по физике тяавлых ионов. Дубна,1989. Д7-90-142.С.287-293.

10. Изосимов И.К., Крафт О.В., Парзощкий С.С., Сизов И.В. Корреляции величин В(Е2) к В(Ml) в реакциях ^Шр.Г)59'63«* // Сообщение СНЯИ. PI 5-67-256. Дубна. 1987.

11. Нзосшюе К.Н., Крафт О.В., Наумов Ю.В., Сигаюв В.М. Силовая функция протонных резонансов в реакции (Р»Т) // Изв. АН СССР. Сер.фиэ.1966.Т.50.0.1952-1957.

12. Наумов Ю.В., Ивосимов И.Н., Петров Б.О., Быков A.A. Резонанс Гамова-Теллера // Дубна,1980. Д7-80-6Б6.0.65-56.

13. Бшсов A.A.,. Изосиыов H.H., Шумов С.В., Петров Б.Ф. О овойствах резонанса Гаыова-Теллера // Тезисы 31 Совещания по ядерной спектроскопии' и структуре атомного ядра. Л.:Наука,1981.С.ЗЗЗ.

14. Isoaimov I.N. Non-statistical efiecta in the Ki(p.r) reaction // Proc.Eighth Int.Syinp. on Capture Gaoma-Ray Spectroscopy/ Ed. Kern J. Switzerland, 1SS3.P.593-595.

15. Klapdor U.V., Wene C.O., Izoslmov I.N., Naurcov Yu.V. The structure ot the beta decay strength function in and its influence on ß-delayed fission // P;reprint Hax-Plank Institute iur Kernphysik, Heiaelberg, 1973. HP1-H.V.25.

16. .Изосимов И.П., Науиов ¡D.H. Структуре силовой функции ß-переходов нейтроноизбыточных ядер // Тезисы 3D Совещания по

ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра. Л.:Наука,1960.С.266.

17. Klapdor H.v., wens С.О., Izosimov I.II., Nauraov Yu.V. The structure of the beta decay strength function and ita influence on ß4(EC) delayed fission // Proc. Int. Symp. Phys. and Chemistry of Pission, Jülich, 1980.Vrl.P.175-183.

18. Кдапдрр Г.В., Века С.О., Изосиыов И.Н., Наумов Ю.В. Влияние структуры силовой фугащии на вероятность запаздывающего деления // Тезисы 30 Совещания по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра. Д.:Наука,1980. C.2GG.

19. Изосиыов И.,4- Учет многократного прохождения внутреннего барьера при запаздывающей делении через двугорбый барьер // Тезисы 33 Совещания по ядерной спектроскопии и структура "атомного ядра. Л.:Наука,1983. С.196.

20. Изосиыов И.Н. Структура силовой функции 0-распада к

рм

запаздывающее деление Fr. // Изв. АН СССР.- Сер. физ. 1932.Т.56. С.39-42.

21. Изосимов И.Н. Структура силовой Функции 0+(ЕС) распада и запаздывающее деление доактинядных ядзр // Изв. РАН. Сер. физ. 1993.Т.57.С.29-35.

22. Izosiraov I.K. Structure of the beta-decay strength function and beta-delayed fission of 232Fr // Proc.Int.Co at. Exotic Nuclei/ Ed. Penionzhkevich Yu.E., rialpekchieva R. Рогоз,Crimea, 1991. P.214-218.

23. Izosimov I.N. Non-statistical effects an nuclei. // JINR. E7-93-126. Dubna,1993. P.74.

24. Быков A.A., 'срослись X.K., Крафг O.S., к др. Угловые распроД'.ленн.} rai-ata- лучой иг реакции -'°1Шр,у) // Тезисы 32 Совещания по ядерной спектроскопа к структуре атомного ядрь. Л. : Наука, îi?82. С.5Р.

25. Кзосииов H.H., Кра:Ч- O.E., Нзуь-оь D.B. и др. Квантовые характеристики протонных резонансов в реакции bt,Nl(p,/)61Cu // Тезисы Совещания по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра. Л.:Наука,1086. С.298.

26. Кзосимов И.Н., Крафт O.E., Шумов Ю.Б. и др. Промекуточная структура протонных ревонансов в ^'си // Тезису 36 Совещания no ajepiioií спектроскопе и структуре aroiuio¡x> ядра. Л.: Наука,1Э8в. С.299.

27. Сиголов B.ùl., Изосишв Г..Н., Крс.фт O.E., и др. Спикл

rq

протоншх резонаьсов в Ca //Тезисы 03 Совв^знид но ядерной сиоктуосхопин и структуре анодного ядра. Л. : Наука, 1933. С.¿38.

28. Оигалов В.И., Кзосимов Й.Н., К рифт O.E., к др.

со

Промежуточная сгрукту; ¿ в прохожих рсзокансах ~ Cu //Тезисы 33 Оововдюи по лдарной слэктрооколи и структур атомного ядра. Л.:Наука,1983. С.289.

29. Изосимоз И.К,. Коафт O.E., Наумов ¡Р.?.. у. др. Проявлэки& 1громод7точной структуры в протонных разо^ноах- о3Си // Тезисц 35 Совещания по ядерной спектроскопии и структуре атсаэкзго ядра. Л.: Наука,1385. С. 56.

30. Кзосимов Л.К., Крафт O.E., Кщяоьа В.Т. я др. Спины протонных резоиаьеов в реакции {) // Тезисы 35 Совещания по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра.

Л. iС. 55.

31. Кзесимов И.H., ¡{рафт О.В., Парг-шкиЯ С.С., и др. Спины протеинах реаонаксоз в области знергий протонов 2150-2455 кэВ // Тезисы 37 Совещания по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра. Л.: Наука,1S87* С.276.

32. йзосиькэв К. H-, Крафт O.S., Паркпцкий С. С., и др. Проявление промежуточной структуры в протонных резонансах 01Си // Тезисы 37 Совещания по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра. Л.:Еэука,1987. 0.277.

33. Izosiiov I.N. Non-statistical effects In (p,f) reaction axtd In ß-decay. // Proc. European РЬуз. Society XV Nucl. Fhys. D1 visional Conf., St-Petersburg, Rus3ia, 1S95. P.635-63?.

Цитированная литература. Ikeda К., //Progr. Theor. Phys. 1964. V.31. p.454-^51.

2. Карндухсь В.А., Петров Л.А. Ядра, удаленные <3т полосы ß-стебильности. -П.:Энергоиздат, 19CÎ. С.i11-149.

3." Наумов Ю.В., Крафт O.S. // ЗЧАй, 1S75. Т.£^4}.

C.8-32-S70.

4. Kratz X.-L., Rudolph W., ОЬт H. et.al. Investigation of beta strength fanctiona by neutron and gea«ra ray spectroscopy /'Institut fur Kernchemie, Mains, l97Si Germany. .

5. Гапоков D.B., Лютостакский Ю. С. // Ядерная 'физике. 1974. T. IS. С. 62-74.

S. Гапонбв D.B., Лютостанский Ю.С. // ЭЧАЯ. 1981. Ï.12. С. 1324-1363.

7. Кузнецов 3. А., Скоселза Н.К., Флерзв Г.Н. // Ядерная

физика. 1907. Т.5. С.271-173. 9. Поликьнов С. и. йзом&рия формы• ато»зйд ядор. -II.:

Атомизд&т, 1977. С.163-169. 9. Gtrutinsky V.M. // Nucí. Phys. T9ö7. V.A95. P.420-442. Ю. Habs D., Kieve-Netesilus H., líetag V., et.al. // Z.Pfcys. 1976. V.A285. ?.53-67.

11. Гангрский ».П., Ыиалер U.E., Xapjcoa И.ф. и др. Препринт ОИЯИ. Р7-10797. Дубна, 1977.

12. Лазарев Ю.А., Оганесян Ю.Ц., Третьякова О.П, и др. /V Ыбздунарзднад школа-семинар по физике тяхелых ионов. Дубна 19:«. ОШ1 Д7-90-142. С.208-217.

13. Мезилав К.А., Новиков С.И., Попоъ A.B. и др. // Международная школа-семинар по физике тяжелых ионов. Дубна 1990. ОИЯИ Д7-90-142. С. 199-207.

14. шшкевич В. В. Международная и:-х>лз-семинар по физике тяжелых ионов. Астата, 1963. СИЯЙ Д7-83-&44. С. 405-412.

15. Klaptíor H.V. // Portschr.d.Physik. 19Я5. V.33.Р. 1-55.

16. Beinum D.E., Rapaport J., Goodman C.D., et.al. /.'

17. Гангрский Ю.П., Маркнеску Г.Ы., МлллерК.Б. а др. // Препринт ОИЯИ P15-10Ö13. ОИЯИ,' Дубна, 197?.

18. Бзтист Л.Х., Берлович Э.Е., Газрилов В.&. и др. // П1*зпрннт ЛйЯФ. N 363, Ленинград, 1977.

17. iap^tra A.A., Воз К. // Atóale and Nuclear Data ТаЫел. 1976. V. 17. N 5-6. P.274-6C8.

Phys.RírV.Leu. 1980. V.44. ?. 1751-1754