Синтез новых изотопов и исследование характеристик альфа-распада нейтронодефицитных изотопов в области урана-плутония тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

)БЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

СИНТЕЗ НОВЫХ ИЗОТОПОВ И ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК АЛЬФА-РАСПАДА НЕЙТРОНОДЕФИЦИТНЫХ ИЗОТОПОВ В ОБЛАСТИ УРАНА-ПЛУТОНИЯ

Специальность: 01.04.16 — физика атомного ядра и элементарных частиц

Автореферат диссертации па соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

15-97-374

На правах рукописи

УДК 539.164 + 539.143.2

АНДРЕЕВ

ЧУ

Дубна 1997

Работа выполнена в Лаборатории Ядерных Реакций им. Г.Н. Флёрова Объединённого Института Ядерных Исследований, г. Дубна

Научный руководитель:

кандидат физико-математических наук

старший научный сотрудник Д.Д. Богданов

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук

профессор КЯ. Громов

доктор физико-математических наук

профессор А.М. Демидов

Ведущее научно-исследовательское учреждение: Научно-исследовательский институт ядерной физики МГУ, г.Москва

Защита диссертации состоится 1998 года

в " $ " час на заседании специализированного совета Д047.01.03 при Лаборатории Ядерных Проблем ОИЯИ ( г.Дубна, Московской области).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОИЯИ. Автореферат разослан ¿¡РЪ&Ь*-'' 1997 года.

Учёный секретарь специализированного совета <ц\

профессор / /J' Ю.А Батусов

Общая характеристика работы

туалъность темы

В 1996 году исполнилось 100 лет с момента открытия Анри Беккерелем ения альфа-распада ядра, что явилось первым наблюдением процесса шоактивного превращения в ядрах. Однако, несмотря на длительный период 'чения этого явления, исследование характеристик альфа-распада традиционно :ается одним из основных методов изучения структуры ядра (см. обзоры |1,2) и .1ЛКИ в них).

Основными чертами процесса альфа-распада, предопределившими постоянным терес к изучению этого явления, являются, с одной стороны, относительная остота его экспериментального измерения и, с другой стороны, удивительное огообразие информации, получаемой на основе анализа полученных гпериментальных данных. Действительно, исходя из измеренных данных, можно лучить практически все основные характсрианки изучаемых ядер, а именно: энергию распада основного состояния и дефект массы изучаемою ядра, если известен дефект массы дочернею ядра; энергии изомерных и возбуждённых уровней ядра:

спины и информацию о структуре и порядке заполнения уровнен ма1ерипско|о и дочернею ядер (например, методом ос-у совпадений и по изучению факторов запрета изучаемых переходов).

Основной темой диссертации является экспериментальное исследование рактсрнстпк альфа-распада нейтронодефицитных нуклидов в сравнительно июизучениом регионе ядер урана-плутония. Область ядер с 90<2^<94 и !6<К< 136 является очень интересной для изучения блатдаря мноюобразию ;лений коюрые либо уже были наблюдены, либо предсказываются теорией для ого региона ядер.

В частности, в этой области происходит переход от деформированных ядер 4=136) к сферическим (N=126), что хорошо демонстрируется тем фактом, что

энергия Е(2+) первых возбуждённых 2+ уровней возрастает от Е(2+)=60 кэВ t четно-чётных ядер с N=136 до Е(2+)=1300 кэВ для ядер с N=126.

Другим фактором, определяющим важность изучения этого региона, являсч предсказываемая область октупольной деформации [3,4] и появление зеркалы асимметричных форм для ядер с А =224. В частности, предсказывается, что яд 224U имеет наибольшую величину октупольной деформации и её учёт приводит дополнительному понижению минимума полной потенциальной энергии для этс ядра приблизительно на 0.5 МэВ.

Кроме того, недавно выполненные расчёты [5] по модели, учитывают влияние октупольной деформации, также подтверждают существование облас зеркально-асимметричных ядер с А =225 и эта модель систематически улучшг согласие между экспериментальными и расчётными значениями в этом районе мае Подчеркнём, что впервые явления, характерные для октупольно-деформированш ядер, были обнаружены именно в экспериментах по изучению альфа-распа тяжёлых ядер [4].

Целью данной работы являлось проведение экспериментов по изучен! характеристик альфа-распада нейтронодефицитных нуклидов в области Z=90-9 разработка алгоритмов идентификации нуклидов методами "Ядро-отдачи -а" и а корреляций; создание программного обеспечения для ON-LINE и OFF-LIh обработки экспериментальной информации, получаемой в экспериментах i сепараторе ВАСИЛИСА; сравнение полученных данных с существующих массовыми формулами и теоретическими расчётами масс; построение систематг для энергий и периодов полураспада; извлечение структурных эффектов в стросш изучаемых ядер. Научная новизна

В реакциях полного слияния 20'22Ne,24'26Mg+208Pb, 20'22Ne+209Bi и 27А1+197/ синтезировано 12 новых нуклидов 21U19'22M26U, 22S"227Np 228"230Pu. Для ряда ул известных нуклидов получены уточнённые данные о характеристиках их альф; распада.

На основе полученных экспериментальных данных вычислены значения фектов масс новых нуклидов и уточнены значения дефектов масс для ряда вестных нуклидов. Показано, что расчёты Мёллера и со-авторов [51, Лирана-льдеса [6] и Джэнеке-Мэссона [7] дают достаточно хорошее согласие для учаемых ядер с числом нейтронов N>126. При этом новая модель Мёллсра и со-торов с учётом октуполыюй деформации даёт лучшее согласие с спериментальными данными, чем это было в их предыдущей модели, которая не итывала этот эффект.

Из сравнения приведённых ширин альфа-распада для четно-чётных ядер в ¡учаемой области сделан вывод о том, что небольшая разность деформаций зтеринских и дочерних ядер (например, е2~0.2 для материнских ядер 224'226и и е2==() ш соответствующих дочерних ядер 212,2|4Кп), свойственная изученным ядрам, не сазывает заметного влияния на вероятность альфа-распада.

На основе величин факторов запрета проанализированы данные о 'роятносгях альфа-распада изотопов урана с нечётным массовым числом в шрокой области изменения массовой) числа 219<А<233. Показано, что альфа-тспад всех рассмотренных нуклидов является разрешенным и наличие .июлшпелыюго неснаренного нейтрона не оказывает существенного влияния на .чроятнос1ь альфа-распада этих изотопов, что, вероятно, является следствием того, ю волновые функции материнских (ядра урана) и дочерних ядер (ядра тория) менп сходные структуры. труктура диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Объём диссертации 112 страниц машинописного текста, включая 20 рисунков, 8 таблиц и иблиографнческий список из 88 наименований. шробация работы

)сновные результаты диссертации докладывались на XXXVIII Совещании по дерной спектроскопии и структуре атомного ядра, Баку, 12-14 апреля 1988 года; на !еждународной конференции "АсПшс!ея-89", Ташкент, 24-29 сентября 1989 года; на

международной конференции "6th International Conference on Nuclei far from Stabil + 9th International Conference on Atomic Masses and Fundamental Constants, Bernkasti Keus, July 19-24, 1992; на международных школах-семинарах по физике тяжёль ионов, Дубна, октябрь 1989 года и май 1993 года,

Публикации: Основные результаты диссертации опубликованы в 11 работах.

Содержание работы

В Главе 1 кратко представлена теория альфа-распада; а также приведен некоторые основные формулы, на основе которых проводился анал! экспериментальных данных, полученных в настоящей работе. Кроме этого, первой главе дан обзор литературы по альфа-распаду тяжёлых ядер и приведен несколько современных примеров использования альфа-распада для изученк структуры ядра.

В Главе 2 описаны экспериментальная методика, электростатически сепаратор ВАСИЛИСА [8] и детектирующая система [9], использованные в даннс работе. Кинематический сепаратор ВАСИЛИСА (Рис.1) представляет собо трехступенчатый электростатический сепаратор, главной частью которого являете система из трех дефлекторов, осуществляющая эффективное разделение продукте реакций полного слияния от продуктов реакций передач и пучка бомбардирующи ионов благодаря разнице в их энергетических и зарядовых распределениях.

камера мишенная триплет лошшшй камера """""""

электростатические

триплет

детектирующая система

Au- фольга уГД°гДаИЯ

щель

щель

бетонная защита 2м.

Рис. 1 Схема электростатического сепаратора ВАСИЛИСА.

Первый триплет электромагнитных квадрупольных линз, установленный пере, системой дефлекторов непосредственно после мишени, фокусирует ядра отдач]

), вылетающие из мишени. ЯО отклоняются в первом дефлекторе на угол 8° и дают в апертуру второго дефлектора, тогда как ионы первичного пучка, гощпс большую" энергию, проходят через первый дефлектор практически не юнившись и останавливаются в цилиндре Фарадея, находящемся между первым горым дефлекторами. Второй триплет электромагнитных линз, установленный осредственно после третьего дефлектора, служит для фокусировки ЯО в жгируюшес устройство, расположенное в фокальной плоскости сепаратора, ектирующее устройство состоит из двух времяпролётных летехтороп ятя ютрацпи времени пролёта ядер отдачи и позиционно-чувствительного упроводникоеого детектора, куда имплантируются ядра отдачи и где 1стрируются их энергии, позиции и времена и соответствующие характеристики их последующих альфа-распадов. Основные характеристики сепаратора ведены в Таблице 1.

Идентификация большинства известных нуклидов, альфа линии которых ли бы п. хорошо выделены из фона, обычно проводилась но их эпертяя и подам полураспада и/пли но их функциям возбуждения. В случае новых изотопов чи в случае изотопов с очень низкой статистикой обычно применялся метод (ро отдачи -альфа" и "ачьфа-альфа" корреляций [10]. Основная идея метода тоит в том, что для любого имплантированного в детектор ядра отдачи

'¡лица 1. Основные параметры установки ВАСИЛИСА

кси.мальная интенсивность пучка на мишени 1 х Ш13 ионов/с

аметр мишени 10 мм

ташна мишени 100-500 мкг/см2

тесный угол захвата 15 мер

лоса пропускания по энергии 15%

|фективность 3+30%

ктор очистки от частиц пучка ю'^ю"

ертура квадрупольных линз ( радиус ) 100 мм

жсимальнос градиент магнитного поля в линзах 10 Т/м

:стояние между пластинами дефлекторов 150 мм

жеимальная напряжённость электрического поля в ^лекторах 20 кВ/см

сстояние от мишени до детекторов 12 м

его последующие (коррелированные во времени) альфа-распады, ведухцш известным ядрам, должны быть наблюдены в точке имплантации, в пред£ позиционного разрешения детектора. Применение позиционного и времени ого с для поиска коррелированных событий существенно снижает вероятность случай совпадений, позволяя проводить однозначную идентификацию нуклидов. Пер полураспада материнского ядра определяется методом "ЯО-альфа paci корреляций по измерению временных интервалов между имплантацией ЯО и первым а-распадом в данной точке (в пределах позиционного разреше детектора). Периоды полураспада дочерних ядер определяются методом "аль альфа" корреляций по измерению временных интервалов между последующими распадами.

Глава 3 посвящена созданию программного обеспечения для ON-LINE и О LINE обработки экспериментальной информации, получаемой в экспериментах сепараторе ВАСИЛИСА. В экспериментах с использованием детекторм позиционной чувствительностью было необходимо регистрировать, контролирован вести запись на диск 20 параметров для каждого события. При этом, 6i необходимо контролировать не только одиночные параметры (одномерные спект[ но также проводить контроль за корреляциями некоторых параметров ( двумерн а иногда и многомерные спектры или их проекции).

В 1988-1989 годах на основе разработанных нами алгоритмов были напис; программы STRIPEXP.EXE и STRIPDAT.EXE для ON-LINE накопления данны их последующей OFF-LINE обработки, соответственно. Позднее npoipaN дорабатывались как по мере возникновения новых требований к эксперименту, та по мере развития компьютерной базы нашей группы и перехода на более мощ1 компьютеры типа IBM РС-486 и рабочие станции SUN SPARC-station.

Всё программное обеспечение написано на языке TURBO PASCAL (версш и работает под управлением операционной системы DOS 3 и выше. Раз! исполняемых модулей этих программ составляет около 250 KB, а соответствую!! текстовые файлы содержат около 8000 строк программного кода (-250 стра!

(ста). Отметим, что в течении 1988-1996 годов предварительный и окончательный ^-LINE/OFF-LINE анализ всех данных, полученных на сепараторе, был сделан с пользованием программ STRIPEXP.EXE и STRIPDAT.EXE ( и их модификаций).

Современный вариант профаммы STRIPEXP.EXE для ON-LINE набора и работки данных позволяет производить чтение данных из КАМАК-аппаратуры в ном из трёх режимов, добавление которых в гтрофамму осуществлялось по мерс зработки новых типов контроллеров и интерфейсов. Набор данных может «изводиться в режиме опроса ("поллиига") регистра готовности очередного бытия; в режиме прерываний и в режиме прямого доступа к намят.

Главным отличием профаммы STRIPDAT.EXE является то, что в ней шностью отсутствует часть, связанная с набором данных из КАМАК-аппаратуры. иесто этого в STRIPDAT.EXE включены дополнительные процедуры, ¡обходимые для проведения корреляционного анализа и фафического >едставления получаемых результатов. Обе профаммы имеют одинаковы!! афический интерфейс и почти идентичные наборы пользовательских команд но )работке н калибровке спектров и работе с файлами, что существенно облетает хщссс изучения профаммы новым пользователем.

В Главе 4 приведено описание экспериментов но синтезу новых нуклидов

«,2,9.223.224.225.226^ 225.22,,227^ (| 22*.22Ч.2.Юрц_

В качестве примера на Рис.2а,б приведены часть корреляционного Е„|-Ец2

icKipa для временною окна 0-10 мс и распределение временных интервалов между

22 208 226

(регистрированными коррелированными событиями в реакции Ne+ Pb—> U+4n. орреляционные пары с энергиями материнских альфа-распадов Eai=7320 и „1=7170 кэВ но энергиям дочерних переходов E„i " их временным распределениям егко идентифицируются как корреляции, связанные с распадом известных изотопов 1 ~~4Th, соо!ветственно. Для корреляций материнских альфа-распадов с энергией Td =(7570+20) кэВ измеренные энергия перехода и период полураспада дочернего цра (Ео2=(7980+20) кэВ, Т)д=2.6±0.4 мс ) хорошо совпадают с известными абличными характеристиками альфа-распада изотопа 222Th и поэтому такие

корреляции можно идентифицировать как связанные с цепочками распад 22f'U->222Th.

Рис.2 а)Корреляционный спектр для временного окна 0-10 мс; б) распределены временных интервалов для некоторых обнаруженных коррелированных па1 альфа-распадов.

На Рис.3 представлен типичный а-а корреляционный спектр для продукто

Л/ »ЧЛО О'ЗП

реакции Mg+ Pb-> Pu+4n, полученный во временном окне 100-400 мс npi энергии пучка Елаб/2б1^)=(135±1.5) МэВ. Из приведённого спектра хорошо видн! корреляции материнских альфа-распадов с энергией Еа]=(7050± 15)кэВ (230Ри) дочерними альфа-распадами с энергиями Ец2=(7560± 15)кэВ (226U) Eca^eOilS^aB (222Th), Еа4+о5=(17400±40)кэВ (218Ra+214Rn). Всего был« зарешстрировано около 30 таких корреляций, что соответствует сеченик образования 23QPu около 100 нанобарн.

7300

CQ 7100 О

а

LU 6900

I

226

222

th

218 214

Ro+ Rn

67%00 ' ' 7500 ''' 77C0 ''' 79СЮ"' 81 ¿0

Еа2,кэВ

1<&¡

00 18Ó00

:.3 a-a корреляционный спектр для продуктов реакции 26Mg+208Pb, iученный во временном окне 100-400 мс.

Характеристики новых изотопов и реакции, в которых эти изотопы были

1учены, представлены в Таблице 2.

хшца 2. Характеристики новых изотопов, полученных в наших

Настоящая работа данные других авторов

уклад, реакция Ею кэВ Tl/2, MC Ea, кэВ /<*,% -«с

22Ne+20sPb 7570+20 7420±20 85±5 15+5 200+50 7562±10 7395±10 88 12 260±10

,J'U, 22Ne+208Pb 7870+20 7820+20 85+5 15±5 60+10 7880+20 7830±20 7879+15 7821±15 90 10 85 15 so- 95+15

:UU, 2l,Ne+2ü8Pb 8470+15 100 0-77? j 8458±20 100 I.0±0.4

!2JU, 20Ne+208Pb 8780+40 100 0.05+0.01

WU, 27Al+'97Au 9680+40 100 +34 (42_j3) x 10

mU, 27Al+mAu 8625±25 100 15+13 ,J 0 7

n7XP, 22Ne+:o')l?i 7680+20 100 7650±20 7677±20 510+60

™.Xp. 32Ne+20',Bi 8060+20 8000+20 50± 15 50±15 8044±20 100 31 ±8

uiNp, 2t)Ne+2WBi 8630+20 100

mPu,26 Mg+208Pb 7050+20 100

'2'JPu, 26Mg+208Pb 7460+30 100

2UPu, 24Mg+208Pb 7810±20 100

Подчеркнём, что данные для части новых изотопов, полученных в на работах, были подтверждены в более поздних экспериментах других авторов, были получены величины, хорошо согласующиеся с нашими данными.

Наряду с синтезом и идентификацией новых изотопов в наших экспериме! были также проведены измерения характеристик альфа-распада для большого 41 уже известных нуклидов. Здесь необходимо подчеркнуть, что для большин нуклидов, получающихся в исследованных нами реакциях, сведения характеристиках их альфа-распадов были получены в одной-двух работах, в кото сообщалось об их первом наблюдении и идентификации. Поэтому неудивител] что в ряде случаев полученные нами данные либо позволяют уточи характеристики и схему альфа-распада, либо отличаются на величины, больи чем наблюдаемые ошибки измерений. Все такие случаи приведены в на1 публикациях и систематизированы в Таблице 3.

Таблица 3. Данные, полученные для некоторых изотопов в области актинидов.

Настоящая работа данные других авторов

Нуклид Е„ кэВ 1„% Т//2, мс Еа кэВ 1„% Тт, мс

* 100 (16+2)х10~' 8315+8 100 (22±5) хНГ1

""¡{а 7670+20 7980+20 55+5 45+5 10+1 7675±10 7980+10 65±3 35+2 10+3

п"На 7460+25 100 17+2 7457+10 100 23+5

и,Лс 7170+15 7380+15 7440±15 7650±15 2.4+1 11+2 23+4 63+7 7170+10 7375+10 7440+10 7645+10 2 10+5 20+5 70+5 52±2

221ТН 7730±15 8150+15 8375±15 8470±15 5+1 51 ±5 11+2 33±4 1.9±0.1 7733+8 8145+5 8472±5 6 56 39 1.68

222П 7980±15 7600±15 97+1 3±1 2.2±0.2 7982+5 100

223П 7290±15 7320±15 7350+15 7390±15 41±5 29±5 20+5 10+4 7285+10 7315+10 60+10 40±10 660+10

тРа 8000+15 8190+15 55+4 45±4 7.5+1.5 8006±10 8196+10 55+5 45+5 6.5

ш1>а 7460+15 7550+15 25±3 75±3 7490+10 100 950+150

Глава 5 посвящена обсуждению полученных результатов. На Рис.4 символами представлены данные об измеренных энергиях альфа-эспада новых изотопов урана, нептуния и плутония, полученных в данной работе. Сплошной линией показаны результаты расчётов но модели Лирана-Зельдеса |6|. Типичные ошибки в измерении энергии составляют 20-30 кэВ и на Рис.4 не [оказаны

Люиная vj

'iic.4 Сравнение измеренных данных (символы) об энергии альфа-распада для ювых изотопов U-Pu с расчётными данными us работы [6j (сплошные линии).

На Рис.5 представлены данные о периодах полураспада новых изотопов урана, пмеренных в данной работе. Также приведены результаты двух расчётов, ¡ыподненных но формулам из работ [11) и |12]. Рисунок хорошо демонстрирует тот [>акт, что модель [11], рассматривающая альфа-распад как суперасимметричное 1еление, очень хорошо ((T|/2)jKCn/(T|/2)pac4.S2) описывает экспериментальные ишные для всех новых изотопов урана, в то время как модель 12] недооценивает измеренные величины для ядер, близких к замкнутой оболочке *J=126 ("ls':l4U), на фактор 5-10. В работе [11] также показано, что эта модель хорошо описывает экспериментальные данные о периодах полураспада практически icex известных четно-чётных ядер с 84<Z<102.

Атомная масса

Рис.5 Сравнение измеренных периодов полураспада для новых изотопо 218,219,22з-22би £ данными расчётов [11] и [12].

Отметим, что наш выбор именно этих двух моделей для расчёта периодо полураспада объясняется тем, что эти, сравнительно недавно созданные модели были специально разработаны и оптимизированы для широких диапазонов ядер ка: по атомному номеру Ъ, так и по числу нейтронов N.

В Таблице 4 приведены экспериментальные значения дефектов массы. I большинстве случаев точность определяется точностью измерения дефекта массь дочернего ядра, а не точностью измерения энергии альфа-распада. Таблица 4. Экспериментальные значения дефектов массы новых нуклидов

Нуклид Экспериментальный дефект массы, кэВ

218и 2187Ш:100

2"и 23200+80

223и 25820+70

224и 25700+26

225и 27360+22

226и 27320+24

225Кр 31580+54 '

226ыр 32680±100

227Мр 32560±70

228ри 36070+33

229Ри 37380+37

230рц 36920+31

Мы провели сравнение вычисленных нами дефектов массы ядер для новых этопов с расчетными значениями для трёх выбранных нами моделей: модели :ллсра и соавторов [5], модели Лирапа-Зельдеса [6] и модели Джэнеке-Мэссона . На Рис.6 представлены значения экспериментальных и рассчитанных дефектов ссы для новых изотопов, полученных в данной работе, причем мы приводим как ачения самих дефектов массы ( верхняя часть каждой картинки), так и величины шосш экспериментального и рассчитанного значений дефектов массы Д(МЛа,-еор.) (нижняя часть каждой картинки).

ч ?

38

37

36

35: 0.2 0.0

-0.2 -0.4

33 32

1 !• Ри „ ---

^ * '

т ■ наши данные -Ыгап & ----]апеске & Мазиоп - - - МоПег е( а/., '95

1 1 1

228 229

Атомная масса

230

1 ; ыр 1 1 ^^ а]

! - - ■ -* ■ Н.1ШН .иниые \ ---¿,г.чп Л Л'ЛЛ- ]агк\кс & Ма\\оп МоИсг 1/ „л Ч-5 :

г Г--- ..... " ~ ——:

1 1 1 -

225 226 227

Атомная масса

ч ■а"

■Ч

218 220 222 224

Атомная масса

226

с.б Сравнение экспериментальных (Ш) и расчётных дефектов массы для клидов, полученных в настоящей работе.

Приведённые данные свидетельствуют о том, модели Лирана-Зельдеса [6] Джэнеке-Мэссона [7] дают достаточно хорошее описание значений масс изучаемом диапазоне ядер: типичная разность А(МЭКСП-Мте0р.) ДЛЯ изотопов урана плутония ^-чётное) не превышает 100-200 кэВ, и только для изотопов нептуния ( нечётное) ошибка может достигать 250-300 кэВ. Модель Мёллера и со-авторов [ даёт такое же хорошее согласие как и модели Лирана-Зельдеса и Джэнеке-Мэсео для изотопов нептуния и плутония и для изотопов урана с массами 225 226. Для более лёгких изотопов урана эта модель недооценивает массы на величи: около 0.6-1 МэВ.

Обсуждение вероятности альфа-распада ядер было проведено использованием величин приведённых ширин альфа-распадов 52, рассчитываемых ] методу, предложенному в работе [13]:

52=\ахШ,

где Ха - измеренное значение постоянной распада, а О - коэффицие! проницаемости альфа-частицы через барьер. Удобством такого анализа является т что из рассмотрения убирается зависимость вероятности альфа-распада от так! макро-величин как энергия альфа-распада, масса и заряд ядра и величина фактически характеризует вероятность образования альфа-частицы в ядре. На Рис приведена 62-систематика для чётно-чётных ядер с 84<2<92. Рис.7 демонстриру тот факт, что для чётно-чётных изотопов урана с N>126 измеренные привсдеши альфа-ширины сравнимы с 52-величинами для известных тяжёлых чётно-чётиь изотопов элементов с 84<г<92. Видно, что приведённая альфа-ширина для изото: 2|8и сравнима с приведёнными альфа-ширинами изотопов других элементов N=126, подтверждая тем самым наличие замкнутой оболочки для этого ядра.

Анализ вероятности альфа-распада для нечётно-чётных изотопов урана А<233 был проведён с использованием концепции факторов запрета [Н показывающих во сколько раз изучаемый альфа-переход в нечётно-чётном яд| замедлен по сравнению с аналогичными переходами в соседних чётно-чётных ядра Мы можем констатировать тот факт, что альфа-распад всех рассмотренных нечётн

ётных изотопов урана с А<233 является разрешённым и наличие дополнительного еспаренного нейтрона не оказывает существенного влияния на альфа-распад этих зогопов. Это, вероятно, является следствием того, что волновые функции атеринских (ядра урана) и дочерних ядер (ядра тория) имеют сходные структуры.

Число нейтронов

'ис.7 Систематика приведённых ширин для четно-чётных нуклидов с '/.=84-92.

В Заключении приведены основные результаты, полученные в иссертационной работе. Основные результаты диссертации:

. На кинематическом сепараторе ВАСИЛИСА проведены эксперименты по изучению характеристик альфа-распада нейтронодефипитных ядер в малоизученной области с 90<Z<94 и 218<А<230.

Разработаны алгоритмы и на их основе написаны программы для ON-LINE набора и OFF-LINE обработки экспериментальных данных, получаемых в экспериментах на сепараторе ВАСИЛИСА. Эти программы и их модификации были использованы для получения и обработки всех экспериментальных данных на сепараторе ВАСИЛИСА в течении 1988-1996 годов. .. В реакциях полного слияния 20,22Ne,24'26Mg+208Pb, 20'22Ne+209Bi и 27AI+197Au синтезировано 12 новых нуклидов 2I!UI9'223~226U, 225-227Np 228"230Pu. Для ряда уже

известных нуклидов получены уточнённые данные о характеристиках их альфа распада.

4. На основе полученных экспериментальных данных вычислены значения дефекто массы новых нуклидов. Полученные данные сравниваются с результатам: нескольких наиболее распространённых расчётов масс ядер. Показано, чт! расчеты Лирана-Зельдеса, Мёллера и со-авторов и Джэнеке-Мэссона даю достаточно хорошее согласие для изучаемых ядер с N>126." Показано, что нова модель Мёллера и со-авторов с учётом октупольной деформации даёт лучше согласие с экспериментальными данными, чем это было в их прсдыдущс] модели, которая не учитывала этот эффект.

5. Проанализированы данные о периодах полураспада и приведённых ширина; альфа-распада для изотопов урана. Показано, что полученные приведённьи ширины хорошо вписываются в систематики приведённых ширин альфа-распад; для чётно-чётных ядер в области 84<Z<94.

6. На основе данных о факторах запрета проанализированы данные о вероятностя; альфа-распада изотопов урана с нечётным массовым числом в широкой облает! изменения массового числа 219<А<233. Показано, что альфа-распад ■ все; рассмотренных нуклидов является разрешённым и наличие дополнительной неспаренного нейтрона не оказывает существенного влияния на вероятност! альфа-распада этих изотопов, что, вероятно, . является следствием того, чтс волновые функции материнских (ядра урана) и дочерних ядер (ядра тория) имею-сходные структуры.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Андреев А.Н., Горшков В.А., Богданов Д.Д., Ерёмин A.B., Кабаченко А.Р. Кузнецов А.Н., Тер-Акопьян Т.М., Чепигин В.И., "Многодетекторная систем; набора информации в экспериментах на сепараторе ВАСИЛИСА.' //Дубна,1991,14с./ Сообщения Объед. ин-т ядерн. исслед.: Р13-91-34

2. Андреев А.Н. , Богданов Д.Д, Ерёмин A.B., Кабаченко А.П., Орлова O.A., Тер Акопьян Г.М., Чепигин В.И.. "Измерение сечений реакций с испарением легки?

истиц в канале полного слияния при облучении Au и РЬ ионами Ne." // Ядерная Кизпка, 1989, т.50, вып.9, стр.619-625

\ndreyev A.N., Bogdanov D.D., Chepigin V.l., Kabachenko A.P., Malyshev O.N., Ter-\kopian G.M.; Veremin A.V., "The new isotopes 223-224U." //Z.Phys.A,1991,vol. 338, 1.363-364

Andreyev A.N., Bogdanov D.D., Chepigin V.l., Kabachenko A.P., Malyshev O.N., Sagaidak R.N., Ter-Akopian G.M., Yeremin A.V., "The new isotope 2,8U." // Z.Phys.

1992,vol. 342, p. 123-124 'Wreyev A.N.. Bogdanov D.D., Chepigin V.l., Kabachenko A.P., Malyshev O.N.,

Migaidak R.N., Ter-Akopian G.M., Veselsky M., Yeremin A.V., "The new isotope 2|1,U." ' Z.Phys. A, 1993,vol. 345, p.247-248

Андреев A.H. , Богданов Д.Д, Ерёмин A.B., Кабаченко А.П., Малышев О.Н., Тер-Лкопт.яп Г.М., Чстшпш В.И., Шпро Ш., " Новые нуклиды 22b,227Np.'V/ В сб.: Груды Межд. Школы-семинара по физике тяжелых ионов. ОИЯИ, Д7-90-142, 1990, с.508

Андреев А.Н. , Богданов Д.Д, Ерёмин A.B., Кабаченко А.П., Малышев О.Н.,Тер-Акопьян Г.М., Чепипш В.И., Шаро Ш„ " Новые нуклиды 226'227Np." // Краткие Сообщения ОИЯИ N6,[45]-90,c.66-69

Andreyev A.N., Bogdanov D.D., Chepigin V.l., Kabachenko A.P., Sharo S., Ter-Akopian G.M., Yeremin A.V.,"The new nuclide 230Pu." //Z.Phys.A, 1990, vol.337,p.231-

232

Andreyev A.N., Bogdanov D.D., Chepigin V.l., Kabachenko A.P., O.N.Malyshev, A.G.Popeko, R.N.Sagaidak, Ter-Akopian G.M., Veselsky M., Yeremin A.V.,"Ncw nuclides 228-22"Pu." //Z.Phys. A,1994,vol.347,p.225-226

Andreyev A.N., Bogdanov D.D., Chepigin V.l., Florek M., Kabachcnko A.P., O.N.Malyshev, Saro S., Ter-Akopian G.M., Veselsky M., Yeremin A.V.. " Alpha decay of new U, Np and Pu isotopes and alpha spectroscopy for nuclei between Fr and Pa." // Instr. Phys. Conf. Ser. No 132: Section 5, In: Proc. of 6th International Conference on Nuclei far from Stability + 9th International Conference on Atomic Masses and Fundamental Constants, Bemkastel-Keus, July 19-24, 1992 ( 10P Publishing Ltd, London )p.759-761

. Andreyev A.N., Bogdanov D.D., Chepigin V.l., Kabachenko A.P., O.N.Malyshev, Sagaidak R.N., Ter-Akopian G.M., Veselsky M., Yeremin A.V., "The new isotope 22,U and alpha-decay studies in the region of Ac-Pu." // In: Proc. of Int. School- Seminar on Heavy Ion Physics, Dubna, 10-15 May, 1993, JINR E7-93-274, vol.1, p.493-496

нитруемая литература.

' Rasmussen J.О., //Alpha-, Beta-, and Gamma-ray spectroscopy ( North Holland, Amsterdam. 1974), Sec.XI

! Roeckl E. and Schardt D., "Recent results on alpha radioactivity." // In: Particle Emission from Nuclei, 1989, vol.2, Chapter 1, Poenaru D.N. and Ivascu M.S. Eds., CRC Press, Inc., Boca Raton, Florida ! Nazarewicz W., Olanders P., Ragnarsson I., Dudek J., Leander G.A., Moeller P., Ruchowska E., "Analysis of octupole instability in medium-mass and heavy nuclei." //Nucl. Phys. A, 1984, vol. 429, p.269-295

14] Butler P., Nazrewicz W., "Intrinsic reflection asymmetry in atomic nuclei." 11 Review

of Modern Physics, 1996, vol.68, p.349-421

15] Moeller P., Nix J.R., Myers W.D., Swiatecki W.J., "Nuclear ground-state masses and

deformations." //At.Data Nucl. Tables, 1995, vol.59, p.185-381 [6] Liran S. and Zeldes N., " A semiempirical shell-model formula." //At. Data Nucl.

Tables, vol. 17,1976, p.431-441 /7/ Janecke J and Masson P.J., "Mass predictions from the Garvey-Kelson mass

relations." //At. Data Nucl. Data Tables, vol.39,1988, p.265-271 [8] Yeremin A.V., Andreyev A.N., Bogdanov D.D., Chepigin V.I., Gorschkov V.A., Ivanenko A.I., Kabachenko A.P., Rubinskaya L.A., Smirnova E.M., Stepantsov S.V Voronkov E.N., Ter-Akopian G.M., "The VASSILISSA facility for electrostatic separation and study of complete fusion reaction products." // Nucl. Instr. and Meth. A, 1989, vol. 274, p.528-532 ¡9] Andreyev A.N., Bashevoy V.V., Bogdanov D.D., Chepigin V.I., Kabachenko A.P., Malyshev O.N., Rohac J., Saro S., Taranenko A.V., Ter-Akopian G.M., Yeremin A. V., "Large area high-efficiency time-of-flight system for detection of low energy heavy evaporation residues at the electrostatic separator VASSILISSA." // NueUnstr. and Meth. A, (1995),vol. 364, p.342-348

[10] Hofmann S., Faust W., Muenzenberg G., Reisdorf W., Armbruster P., Guettner K., Ewald H., "Alpha decay of very neutron deficient isotopes of Hf, Та, W and Re." //Z.Phys. A, 1979,vol. 291,p.53-70

[11] Ivascu M.S. and Poenaru D.N., "Fission approach to the alpha decay."// In: Particle Emission From Nuclei, vol. 2, Chapter 4, D.N.Poenaru and M.S.Ivascu Eds., CRC Press, Boca Raton, Flo., 1989, p.93-125

112/ Hatsukawa Y.,, Nakahara H., Hoffman D.,"Systematics of alpha dccay half-lives." / Phys.Rev. C, 1990, vol. 42, p.647-682

[13] Rasmussen J.O., "Alpha-decay barrier penetrabilities with an exponential nuclear ponential: even-even nuclei."//Phys.Rev.,1959, vol.113, p.1593-1598

[14] Перлман И.П. и Расмуссен Дж.,//Альфа-радиоактивность, Пер. с англ., М.:

Изд- во иностр. лит.,1959

Рукопись поступила в издательский отдел 11 декабря 1997 года.