Структура силовых функций β+/EC-распада ядер 147g,149,151Tb и 160gHo, свойства возбужденных состояний 160Dy тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ
|
Солнышкин, Александр Александрович
АВТОР
|
||||
|
кандидата физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Дубна
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
2009
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.16
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
6-2009-65
На правах рукописи УДК 539.163
СОЛНЫШКИН Александр Александрович
СТРУКТУРА СИЛОВЫХ ФУНКЦИЙ ^/ЕС-РАСПАДА ЯДЕР
1478. 149. 151ТЬи1608Но>
СВОЙСТВА ВОЗБУЖДЕННЫХ СОСТОЯНИЙ ,60Оу
Специальность: 01.04.16 — физика атомного ядра и элементарных частиц
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук
Дубна 2009
003470657
Работа выполнена в Лаборатории ядерных проблем имени В.П.Джелепова Объединенного института ядерных исследований (г.Дубна).
Научный руководитель: доктор физико-математических наук
И.Н.Изосимов
Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук Р.В.Джолос
доктор физико-математических наук С.П.Камерджиев
Ведущее научно-исследовательское учреждение: Санкт-Петербургский государственный университет, г. Санкт-Петербург.
Защита диссертации состоится "_"_2009 года в_часов
на заседании диссертационного совета Д 720.001.03 в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) по адресу: 141980, г. Дубна Московской области, ОИЯИ, конференц-зал ЛЯП.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОИЯИ. Автореферат разослан "_"_2009 года.
Л/
Ученый секретарь диссертационного совета
доктор физико-математических наук ' II и Ю.А. БАТУСОВ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы
Силовая функция Р-переходов Sp(E) является одной из важнейших характеристик атомного ядра и представляет собой распределение квадратов модулей матричных элементов (3-распадного типа по энергиям возбуждения ядра Е. При энергиях возбуждения Е до величины Qp (полной энергии Р-распада) Sp(E) определяет характер p-распада и период полураспада Т| 2 радиоактивного ядра по ветке p-распада. При больших энергиях возбуждения, не достижимых при p-распаде, SP(E) определяет сечения различных ядерных реакций, зависящих от матричных элементов Р-распадного типа.
Вероятность Р-перехода пропорциональна произведению лептонной части, описываемой функцией Ферми f(Qp - Е), и нуклонной части, описываемой Sp(E). Поскольку функция Ферми быстро убывает с ростом Е, интенсивность Р-переходов при больших энергиях возбуждения Е, превышающих 2-3 МэВ, в средних и тяжелых ядрах как правило мала. Однако, с точки зрения структуры ядра и описания P-распада наибольший интерес представляет характер Sp(E) при энергиях возбуждения, превышающих 2-3 МэВ. Именно начиная с энергий возбуждения Е > 2-3 МэВ в Sp(E) появляются резонансы, обусловленные структурой ядра и остаточным спин-изоспиновым взаимодействием.
До недавнего времени в экспериментальных исследованиях структуры Sp(E) использовались спектрометры полного поглощения гамма-излучения и методы спектроскопии полного поглощения (TAS). Принцип TAS заключается в том, что сопровождающее Р-распад у-излучение регистрируется большими кристаллами Nal в 4тг-геометрии. Если эффективность полного поглощения у-квантов достаточно велика, то в спектрах удается идентифицировать пики полного поглощения, интенсивность которых определяется, лишь вероятностью заселения уровней при Р-распаде. Данным методом удалось экспериментально доказать резонансную структуру Sp(E) для Р-переходов Гамова-Теллера. Однако методы TAS имеют ряд недостатков, связанных с низким энергетическим разрешением спектрометров на базе Nal. В TAS спектрах удается определить один или два пика полного поглощения, часто возникают неопределенности, связанные с наличием изобарных примесей в анализируемом источнике, не удается разделить p-переходы Гамова-Теллера и первого запрета, не удается измерить тонкую структуру Sp(E), часто возникают трудности в обработке спектров, в частности при учете внутренней конверсии электронов и идентификации пиков полного поглощения.
Поэтому, представляется весьма актуальным измерить Sp(E) с помощью методов у-спектроскопии высокого разрешения. Данная задача весьма трудоемка и до недавнего времени не представлялось возможным выполнить такие измерения. В последнее десятилетие в связи с большим прогрессом в области получения моноизотопных радиоактивных препаратов
и появления полупроводниковых Се детекторов у-излучения, сочетающих в себе высокое энергетическое разрешение с приемлемой эффективностью, стало возможным проводить измерения 8р(Е) с высокой достоверностью и высоким энергетическим разрешением. Это позволяет на качественно новом уровне детально исследовать БрСЕ).
Нами впервые была решена задача определения 8р(Е) и ее тонкой структуры с помощью методов ядерной спектроскопии высокого разрешения для (3 /ЕС-распада сферического ядра (Т|/2 - 1.6 ч, (2ес = 4.6 МэВ) и
деформированного ядра |б°8Но (Т|/2 = 25.6 мин, С>Ес = 3.3 МэВ). Указанные ядра были выбраны в качестве объектов исследования вследствие достаточно большой величины достаточно больших периодов полураспада Т\а и существующей в ОИЯИ (Дубна) возможности эффективного получения моноизотопных радиоактивных источников высокой чистоты для данных ядер. В качестве источника в случае Ш)гНо использовался материнский ему изотоп |60Ег(Т|/2 = 28.6 ч).
В ходе выполнения работы нами также были получены обширные новые экспериментальные данные о возбужденных состояниях и у-переходах между ними в четно-четном ядре 160Оу, отличающиеся предельной полнотой и высокой достоверностью. Дополнительно к известным в ядре 160Оу было обнаружено около 600 новых у-переходов и установлено более 100 новых возбужденных состояний, уточнена и существенно развита схема распада |60п1'8Но--> Ш1Оу. Вполне естественно, что эти данные требовали теоретического осмысления, и поэтому нами была поставлена цель и выполнен анализ указанных данных с использованием нескольких феноменологических моделей атомного ядра.
Все вышесказанное и определило цель настоящей работы, а также позволило считать выбранную тему актуальной. Цель работы
1. Измерение силовых функций р+/ЕС-распада |47еТЬ и 16°8Но с помощью методов ядерной спектроскопии, высокого разрешения и спектроскопии полного поглощения.
2. Получение и анализ данных о тонкой структуре силовых функций
147Е.149,151ТЬ и 1608Но
3. Анализ и сопоставление силовых функций, полученных методами ядерной спектроскопии высокого разрешения и спектроскопии полного поглощения.
4. Сравнение полученных экспериментальных данных с теоретическими расчетами.
5. Анализ полученных экспериментальных данных о ядре 160Оу в рамках существующих феноменологических моделей атомного ядра. Научная новизна
1. Методами ядерной спектроскопии высокого разрешения был подтвержден ярко выраженный резонансный характер силовых функций (3+/ЕС-распадов типа Гамова-Теллера.
2. Методами ядерной спектроскопии высокого разрешения было выявлено отсутствие выраженного резонансного характера силовой функции Р+/ЕС-распада первого запрета для ядра |6°8Но.
3. Впервые методы ядерной спектроскопии высокого разрешения были применены для измерения силовых функций (5+/ЕС-распада в широком диапазоне энергий возбуждения ядер.
4. Впервые получены и проанализированы данные о тонкой структуре резонансов в силовых функциях р+/ЕС-распадов типа Гамова-Теллера ядер 1478ТЬ и 16°8Но.
5. Впервые получены и проанализированы данные о тонкой структуре силовой функции р+/ЕС-распада первого запрета для ядра l60gHo.
6. Впервые получены и проанализированы данные о расщеплении резонанса в силовой функции р+/ЕС-распада типа Гамова-Теллера деформированного ядра l60gHo.
7. Измерено ветвление IT/TOTAL при распаде изомера 160тНо(2") с периодом полураспада 5.02 часа.
8. В рамках Модели Взаимодействующих Бозонов (МВБ-1) выполнены расчеты энергий уровней положительной четности в ядре l60Dy и проведено сравнение с экспериментом. Выявлено, что указанная модель позволяет описать удовлетворительным образом лишь нижайшие состояния 160Dy. С ростом энергии возбуждения в значительной степени увеличивается расхождение теории и эксперимента.
9. Проведен анализ 16-ти ротационных полос с использованием для описания экспериментальных энергий уровней внутри полос четырех феноменологических формул, вытекающих из модели Бора-Моттельсона, Q-фононной модели, модели переменного момента инерции с динамической асимметрией, и формулы Бора-Моттельсона с членом, учитывающим кориолисово взаимодействие. Анализ позволил в общей сложности дополнить ротационные полосы 17-ю новыми уровнями из числа вновь обнаруженных состояний. Не подтверждено существование 0+-уровня с энергией 1443.7 кэВ и соответствующей ему полосы. Введена новая полоса К" = 0+ с головным уровнем 1708.2 кэВ. Все полосы примерно одинаково хорошо воспроизводятся всеми четырьмя феноменологическими формулами.
10. В рамках модели (МВБ-1) проведены расчеты приведенных вероятностей В(Е2) у-переходов между состояниями положительной четности в ядре l60Dy. Результаты сравниваются с данными эксперимента. Для большинства у-переходов с известными мультипольностями Е2 наблюдается хорошее согласие теории и эксперимента.
11. На основе Модели Взаимодействующих Векторных Бозонов (МВВБ) проведены расчеты и сравнение с экспериментом распределений энергий четырех групп возбужденных состояний в l60Dy с Г = 0+, 2+, 4+, 6+ в зависимости от числа бозонов. Установлено, что указанные распределения имеют параболическую форму.
12. В рамках этой же модели (МВВБ) впервые получены выражения и проведен анализ для полосы основного состояния К"=0+, 8-полосы К"=0+, у-вибрационной полосы Кя=2+ и двух октуполь-вибрационных полос с КЛ=Г и Кя=2" Суммарное среднеквадратичное отклонение теоретических значений энергий от экспериментальных для всех полос составило Д = 9 кэВ на точку. Предложены новые выстраивания высоколежащих состояний в Б-полосе и полосе основного состояния. Установлено пересечение 8-полосы с полосой основного состояния вблизи энергии возбуждения порядка 4 МэВ (Г=18+). Сделан вывод о том, что в у-полосе по мере возбуждения ядра |60Оу при энергии возбуждения 3.5 МэВ (Г=15+) происходит изменение момента инерции ядра 1(п) и, соответственно, квадрупольной деформации (параметр
Р,)-
Практическая значимость работы
1. Методы спектроскопии полного поглощения были апробированы для выявления полноты схем распада, что весьма существенно при проведении расчетов энерговыделения при распаде атомных ядер.
2. Данные о характере силовых функций (3-распада 8р(Е), полученные в диссертации, однозначно свидетельствуют о необходимости учета резонансов 8Р(Е) при проведении расчетов запаздывающих процессов в различных областях, в частности, в астрофизике.
3. Полученные в работе данные в настоящее время являются уникальными для тестирования и развития различных теоретических подходов при описании р-распада и структуры атомного ядра.
На защиту выносятся следующие положения и результаты:
1. Усовершенствование спектрометра полного поглощения у-излучения, с обеспечением 4л-геометрии.
2. Экспериментальные результаты измерения силовой функции 8р(Е) Р+/ЕС-распада сферического ядра 1478ТЬ с использованием спектрометра полного поглощения у-излучения и моноизотопных источников.
3. Данные о Б^Е) и тонкой структуре Бр(Е) Р+/ЕС-распада сферических
147г 149 151т1
ядер 8 ТЬ, полученные из их схем распада.
4. Сравнение данных о 8р(Е) Р+/ЕС-распада ядра 147&ТЬ, полученных с помощью спектрометра полного поглощения и из схемы распада.
5. Сравнение теоретических расчетов и экспериментальных данных о Бр(Е) Р+/ЕС-распада ядер 1478'149'151ТЬ.
6. Данные о 8р(Е) и тонкой структуре 8р(Е) р+/ЕС-распада деформированного ядра полученные методами ядерной спектроскопии высокого разрешения.
7. Данные о расщеплении основного резонанса в Бр(Е) на два компонента для р+/ЕС-распада типа Гамова-Теллера деформированного ядра |6°8Но.
8. Данные об отсутствии выраженной резонансной структуры в 8р(Е) для р+/ЕС-распада первого запрета ядра 16°8Но.
9. Экспериментальные данные о ветвлении IT/TOTAL при распаде изомера 160шНо(2") с периодом полураспада 5.02 часа.
10. Результаты анализа в рамках (МВБ-1) возбужденных состояний положительной четности и приведенных вероятностей В(Е2) у-переходов, связывающих указанные состояния в ядре 160Dy.
11. Результаты анализа на основе четырех феноменологических моделей атомного ядра шестнадцати ротационных полос в 160Dy и полученные при этом новые сведения о структуре последних.
12. Результаты анализа в рамках модели (МВВБ) групп возбужденных состояний с 1*= 0+, 2+, 4+, 6+ и пяти наиболее развитых ротационных полос в 160Dy, а также новые данные, полученные в результате указанного анализа. Апробация работы
Основные результаты исследований, изложенные в диссертации, докладывались и обсуждались на десяти Международных совещаниях по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра: (1995 г., С.- Петербург), (2000 г., С - Петербург), (2001 г., Саров), (2002 г., Москва), (2003 г., Москва), (2004 г., Белгород), (2005 г., С- Петербург), (2006 г., Саров), (2007 г., Воронеж), (2008 г., Москва) и на девяти Международных конференциях: "5rd Int. Workshop Prospects for the development of laser methods in the study nuclear matter" (2001 г., Poznan, Poland), "Midsummer Workshop on Nuclear Physics" (1996 г., Jyvaskyla, Finland), "Nuclear data for Science and Technology" (2001 г., Tsukuba. Japan), "Nucleus-nucleus collisions" (2003 г., Moscow), "Nuclear Structure and Related Topics" (2003 г., Dubna), "Modem problems of nuclear physics" (2001 г., Ташкент), (2003 г., Самарканд), (2006 г., Ташкент) и "The Third Eurasian conference nuclear science and its application" (2004 г., Ташкент), а также на семинарах по физике низких энергий и структуре атомного ядра в Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ. Публикации
Основные результаты исследований, полученные в диссертации, представлены в 11 работах, опубликованных в центральных изданиях, в виде препринтов ОИЯИ, а также в сборниках тезисов докладов Международных совещаний и конференций. Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Она содержит 116 страниц машинописного текста, включая 32 рисунка, 49 таблиц и список литературы из 81 наименований.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обосновывается актуальность темы исследования, сформулированы цель, научная новизна и основные положения диссертации, выносимые на защиту.
Первая глава «Методические вопросы» В главе кратко изложены методы наработки и приготовления моноизотопных радиоактивных источников, используемых в измерениях. Приведены основные
характеристики спектрометров, задействованных в этих измерениях. Обсуждены особенности применения методов спектроскопии полного поглощения у-лучей и ядерной спектроскопии высокого разрешения в исследованиях силовых функций Р-распада.
Впервые для исследования силовой функции Р-распада Sp(E) метод спектроскопии полного поглощения у-лучей был использован группой ИЗОЛЬДА в ЦЕРНЕ (1970 г.). В 80е годы указанный метод был существенно развит и успешно применен для измерения резонансной структуры силовых функций бета-распада на комплексе ИРИС, ЛИЯФ, Гатчина. Данный метод позволяет проводить прямые измерения заселения уровней при р-распаде атомных ядер и получать данные о структуре Sp(E). Принцип указанного метода заключается в том, что сопровождающее распад у-излучение регистрируется большими кристаллами Nal в геометрии, близкой к 4л. Если эффективность полного поглощения у-квантов достаточно велика, то амплитуда импульса в таком спектрометре определяется суммарной энергией у-квантов в каскаде, то есть энергией уровня, заселяемого p-переходом, а интенсивность пика полного поглощения определяется вероятностью заселения уровня при Р-распаде. Sp(E) связана с экспериментально измеряемой плотностью вероятности заселения уровней дочернего ядра 1(Е) и выражается следующим образом:
1(Е)
(1)
VEN f(Q -Е)'
ч/г'^р
где Г(С)р -Е) — функция Ферми, (Ср -Е) — энергия Р-перехода.
В наших исследованиях мы использовали созданный нами в ЛЯП ОИЯИ спектрометр полного поглощения у-лучей. Схема этого спектрометра представлена на рис. 1.
| |'МТ I— ►
Псат оГ nuclci | ►
i н
Nat(Tl) 0200 mni х hl 10 mm
e
D - р-ря nicle deicetor X ■■•• x-ray dctcelur y - <.1 clcctor PMT-ph otomu 11 ip I icr
kSr
- P\A источник
0210 mm X h!40 mu
Nal(Tl)
Рис. 1. Общая схема спектрометра полного поглощения у-лучей ЛЯП для измерения силовых функций р-распада.
Конструкция спектрометра обеспечивает 4л-геометрию. ЫаЬкристаллы защищены от попадания в них Р-частиц тонким слоем бериллия. Исследуемый радиоактивный (Р\А) источник устанавливается по центру в нижней части колодца с помощью ленты или вручную. Спектрометр
позволяет измерять спектры у-излучения при р-распаде ядер как в совпадениях с Р-частицами, так и без совпадений. Пример таких, измеренных
Рис.2. Спектры у-излучения при р+/ЕС-распаде 147вТЬ, измеренные с помощью спектрометра полного поглощения в совпадениях с р+ -частицами (слева) и без совпадений (справа). Стрелкой указана полная энергия электронного захвата для 147£ТЬ.
Однако, из-за низкого энергетического разрешения, TAS метод не обеспечивает возможность исследовать детали тонкой структуры Sp(E), а последнее крайне необходимо и важно для развития современных теоретических подходов. Поэтому параллельно с TAS, но уже для исследования тонкой структуры SP(E) нами был применен традиционный метод у-спектроскопии высокого разрешения. Метод основан на регистрации у-квантов с помощью полупроводниковых НрСе-детекторов, стандартное энергетическое разрешение которых составляет величину не хуже 0.2%. Основной задачей экспериментов являлось измерение спектров у-лучей и матриц yyt-совпадений при Р-распаде исследуемых нами ядер. Дополнительно измерялись и спектры электронов внутренней конверсии.
Из измеренных спектров определялись энергии и интенсивности у-лучей и ЭВК, а на основе данных о yyt-совпадениях устанавливались их конкретные местоположения между возбужденными состояниями, и тем самым строилась схема распада. Затем из баланса интенсивностей приходящих и уходящих у-переходов для каждого из энергетических уровней определялись интенсивности их заселенностей непосредственно по ветке распада и вычислялись величины приведенных периодов полураспада ft, входящих в выражение для функции Sp(E):
JSp(E)dE = £l/(ft). (2)
АЕ ДЕ
Здесь необходимо отметить, что для достижения исчерпывающего и достоверного результата в определении Sp(E), схема распада должна обладать предельной полнотой.
Вторая глава «Структура силовых функций SP(E) р+/ЕС-распада
. 1472,149,151^.
сферических ядер 6 ТЬ» посвящена экспериментальному исследованию силовых функций Sp(E) р+/ЕС-распада сферических ядер i47g,i49,i5iTb данные 0 Sp(E) р+/ЕС-распада l47gTb были получены с использованием спектрометра полного поглощения у-излучения и моноизотопных источников l47sTb. Сведения же о тонкой структуре Sp(E)
Р+/ЕС-распада ядер 147&14,'151ТЬ извлекались из соответствующих им схем распада, установленных с помощью методов у-спектроскопии высокого разрешения. Проводится сравнение с теоретическими расчетами. Результаты исследования Бр(Е) |47®ТЬ представлены на рис. 3.
Энергия иолбуждении. МэВ Энергия возбужд<ння, Мэй
"Ъ 75 1
Рис. 3. Силовая функция Р+/ЕС-распада |478ТЬ —> 147Сс1, полученная из анализа: а) спектров полного поглощения у-лучей, 6) схемы распада |47еТЬ, а также в) рассчитанная в рамках МОРМ-модсли. Пунктирной линией указана полная энергия распада (Хс = 4.6 МэВ.
Как видно из рис. За и 36, функции 8з+/ЕС(Е), полученные двумя различными методами, хорошо согласуются друг с другом. В обоих случаях наблюдаются пики в области энергии Е = 4 МэВ. Более того, хорошо согласуются и интенсивности этих пиков. Оцененные нами экспериментальные значения величин В(СГ) для пика Е ~ 4 МэВ составили по данным ТАБ-спектроскопии В(ОТ) = 8.0-Ю"2 (рис.36) и близкое ему значение по данным из схемы распада В(вТ) ~ 6.6-10"2 (рис.За). Расчеты в рамках МОРМ-модели с использованием ОИРА-приближения (рис.Зв) также как и в эксперименте выявили наличие наиболее интенсивного пика в 8р(Е) (резонанса Гамова-Теллера (СГ) с цт = +1) в области энергии возбуждения дочернего ядра 1470с1 Е ~ 4 МэВ. Это позволяет сделать положительный вывод о применимости указанной модели для описания 8р(Е) сферических ядер, коими являются исследуемое нами ядро 14?ЕТЬ и дочернее ему ядро ,47Ос1. Однако вместе с тем следует отметить, что, как видно из рис.3, теоретические расчеты (в) дают завышенное в несколько раз значение интенсивности основного резонанса с энергией Е ~ 4 МэВ по сравнению с экспериментом (а,б). Данное превышение можно связать с тем, что мы на эксперименте можем наблюдать лишь часть резонанса, попадающую в доступную для электронного захвата по энергии область. Очевидно, что экспериментальные данные, полученные методами у-спектроскопии высокого разрешения (рис. 36) позволяют выявить тонкую структуру силовой функции '47?ТЬ и в частности - резонанса Гамова-Теллера в области энергии Е ~ 4 МэВ.
На рис. 4 в сравнении с теоретическими расчетами представлены данные о тонкой структуре силовых функций для трех изотопов 147&М9-15,ть, полученные при анализе их схем распада.
4=
а из
Р
о
Ш 0.2
theory
—, 0.00 -г1
6 1
Energy. MeV
■i,, i J
О
m 0.1
theory
0.006 0.005 0.004 0.003 0,002 0.001 0.000
experiment 149Tb
S 1
Energy. MeV
ll
theory
o.ooos
0.00050.0004 0.0003 0.00Q2 -0.0001
I, ,. I,
0.0000
experlmenl
,5'Tb
1 2 3 4 5 6 Energy, MeV
Рис. 4. Тонкая структура силовых функций для (3+/ЕС-распада |47&'49,15'ТЬ: слева - рассчитанных в рамках MQPM-модели, справа - полученных из анализа схем распада. Пунктирной линией указаны энергии распадов Qec-
Как видно из приведенных рисунков, в эксперименте наиболее сильный резонанс наблюдается в энергетическом окне до СЬс в области
энергий возбуждения в ядре ,47Сс1 Е ~ 4 МэВ для р+/ЕС-распада 14?еТЬ. Менее сильный резонанс Е = 3.5 МэВ наблюдается для 149ТЬ и слабый Е = 2 МэВ для 151ТЬ. Все эти резонансы имеют тонкую структуру.
Резонанс Е ~ 4 МэВ для 14?ЕТЬ был интерпретирован нами выше как основной резонанс гамов-теллеровского типа (СТ) с = +1. МС>РМ-модель (рис. 4, слева), хотя и не воспроизводит достаточно точно деталей тонкой структуры и интенсивности данного резонанса, но достаточно хорошо предсказывает как наличие, так и энергию возбуждения последнего. Уместно здесь также отметить, что теория не предсказывает наличие резонансов в ядре |47Сс1 при энергиях существенно превышающих полную энергию р+/ЕС-распада 147бТЬ —> ,47С<1 (СЬс = 4.6 МэВ). Этот факт дает нам дополнительную уверенность в правильной интерпретации резонанса в области энергий Е = 4 МэВ для р+/ЕС-распада |47бТЬ —> 147Сс1 как резонанса (или его части) типа Гамова-Теллера (СГ) с проекцией изоспина ¡хт == +1.
Для ядер 149ТЬ и 15,ТЬ МОРМ-модель достаточно точно воспроизводит наблюдаемые в эксперименте малоинтенсивные резонансы в области энергий Е = 3.5 МэВ для |49ТЬ и Е ~ 2 МэВ для 15|ТЬ (рис. 4, справа). Однако, в отличие от р+/ЕС-распада 1478ТЬ для ядер 149ТЬ и 1МТЬ, МС>РМ-модель предсказывает и наличие других более интенсивных резонансов с Е = 4 - 4.5 МэВ для |49ТЬ и Е ~ 3 - 4 МэВ для 151ТЬ, лежащих в области энергий за пределами их полных энергий распада С>ес(149ТЬ) = 3.6 МэВ и (Зес('5'ТЬ) = 2.6 МэВ и поэтому недоступных наблюдению при р-распаде. Возможно, это и есть основные резонансы гамов-теллеровского типа и, которые могут быть экспериментально обнаружены в других зарядовообменных процессах, например в (п,р)- реакциях, где такие энергии возбуждения для ядер |490с1 и |51Ос1 могут оказаться вполне доступными.
Третья глава «Структура силовой функции 8р(Е) р+/ЕС-распада деформированного ядра посвящена экспериментальному
исследованию радиоактивного распада ядер |б0Ег—>|60,,1'8Но—>'60Оу методами ядерной спектроскопии высокого разрешения. Целью исследований являлось получение как можно полных сведений о схеме распада |б0т,8Но—>Ш1Пу, определение величин заселенностей уровней |60Оу непосредственно из Р+/ЕС-распада 16°ЕНо и в конечном итоге построение силовой функции 8р(Е) для Р+/ЕС-распада 1б°8Но. В результате этих исследований при радиоактивном распаде 1б0Ег->160т,£Но—>'б0Оу дополнительно к известным было обнаружено около590 новых у-переходов, определены их энергии и относительные интенсивности и в ряде случаев установлены типы мультипольностей. На основе полученных данных из измеренной матрицы ууЬсовпадений в значительной степени удалось пополнить и уточнить схему распада 160т,8Но->160Оу. При этом дополнительно к 67 ранее известным из (¿-распада возбужденным состояниям |60Оу в схему распада были введены 106 новых уровней и размещены практически все наблюдаемые у-переходы. Из баланса интенсивностей у-переходов для каждого из уровней в 160Оу были
определены их заселенности по ветке Р+/ЕС-распада ,б°ЕНо и вычислены соответствующие величины й, которые затем позволили построить силовую функцию. Результаты представлены на рис. 5.
.3
-11 11
1
вт от
ггэ I Тог^юаеп °Но (д.«.) р+/ЕС йесау
1
ш
1800 2100 2400 2700 ЭООО
ЕпеГду, к (.V
Рис.5. Тонкая структура силовой функции р+/ЕС-распада |60гНо. (черные линии для переходов Гамова-Теллера, серые - первого запрещения).
Как видно из рис. 5, для р+/ЕС-переходов Гамова-Теллера ярко выражена резонансная структура силовой функции. Наиболее сильный пик в области 1.6-3.0 МэВ отождествляется с ¡хт=+1 резонансом СТ. Наблюдается расщепление указанного резонанса на две компоненты, одна из которых расположена в области 1700-2200 кэВ, вторая в области 2680-3100 кэВ. Данное расщепление, по аналогии с расщеплением пика Е1 гигантского резонанса в деформированных ядрах, можно связать с анизотропией колебаний компоненты изовекторной плотности.
Для р+/ЕС-переходов I запрета не наблюдается ярко выраженной резонансной структуры в силовой функции. Этот факт может свидетельствовать об отсутствии соответствующей I запрету симметрии взаимодействия в ядре. Это означает, что конфигурации, заселяемые при переходах I запрета, не выделены по квантовым числам среди соседних уровней дочернего ядра и происходит более сильное смешивание конфигураций. Для конфигураций, заселяемых при Р+/ЕС-переходах Гамова-Теллера, смешивание более слабое вследствие частичной 811(4) спин-изоспиновой симметрии взаимодействия в ядре.
Следует отметить, что в настоящее время пока не существует микроскопических теорий, способных адекватно описывать силовые функции для сильно деформированных ядер. Однако хочется думать, что работа в этом направлении ведется и полученные нами сведения о структуре силовой функции деформированного ядра 1б°ЕНо окажутся весьма полезными для развития новых теоретических представлений о структуре деформированных ядер.
Четвертая глава «Анализ экспериментальных данных по 160Ву в рамках феноменологических моделей атомного ядра» посвящена анализу полученных нами экспериментальных данных о структуре возбужденных
состояний и у-переходах между ними в ядре |б0Оу на основе существующих феноменологических моделей атомного ядра.
Для описания состояний положительной четности нами была привлечена модель взаимодействующих бозонов МВБ-1. Был использован простой гамильтониан: Н = -кС>(3 - к'ЬЬ + к"РР. (3)
Результаты в сравнении с экспериментом представлены в таблице 1, анализ которой показывает, что использованный нами подход позволяет описать удовлетворительным образом лишь нижайшие возбужденные состояния положительной четности в ядре |60Оу. С ростом энергии возбуждения в значительной степени увеличивается расхождение теории и
эксперимента.
Таблица 1. Возбужденные уровни 1(i0Dy положительной четности (эксп., расч.)
I" Е(эксп.) Е(расч.) Е(эксп.) Е(расч.) 1* Е(эксп.) Е(расч.)
|кэВ| |кэВ] ]кэВ] |кэВ] |юВ| |кэВ|
0|* 0.0 0.0 2|* 86.8 84.9 з,+ 1049.1 1030.8
0,* 1280.0 1213.0 2/ 966.2 946.0 32+ 1903.2 2064.6
Ol* 1456.7 1710.0 2/ 1349.8 1298.2 з,+ 2245.0 2590.1
04* 1708.2 2254.8 2/ 1518.4 1794.2 3/ 2367.5 2924.2
0,* 1952.3 2585.7 (2,1 1756.9 1979.0 (ЗЛ 2386.9 3286.7
4/ 283.8 283.0 5,' 1288.7 1285.2 б,"* 581.1 594.5
4/ 1155.8 1143.8 5,* 1802.2 2019.8 6/ 1438.6 1455.0
4,' 1522.4 1497.0 5/ 2194.4 2321.6 6,* 1606.9 1809.6
1603.8 1878.7 2681.9 2841.1 6/ 1720.4 2189.1
1607.9 1990.8 (5,"> 2763.0 2880.3 6/ 1929.2 2299.8
1617.3 1653.0 8|+ 966.8 1019.6 V 2022.0
2074.2 2386.9 8г+ 1801.2 1879.8 9г
2693.6 (8,+) 1978.3 2236.6
7/ 2995.0 в<* 2613.2 %*
V 3203.2 85+ 2721.7
Среднее отклонение: <|Еэ- Ер |> = 209.6 кэВ
В рамках этой же модели (МВБ-1) для у-переходов между отдельными уровнями положительной четности нами были рассчитаны приведенные
вероятности В(Е2). При расчетах для определения параметров а=1.914 и ß=l .515 оператора Т(Е2), который в модели (МВБ-1) записывается:
Т(Е2) = a (d+s + s+d)(2) + (d+d)(2) , (4)
использовались измеренные нами абсолютные значения В(Е2,23+—»(V) = 4.43(34) и В(Е2,2|+-»0|+) = 192.6(88) [W.u.].
Результаты (табл. 2.1 - 2.4) сравниваются с определенными нами экспериментально значениями В(Е2). Здесь приведена лишь часть из представленных в диссертации таблиц, из которых видно, что расчеты
хорошо согласуются с экспериментом. Таблица 2.1_
E(yp)i |юВ| 86.8 oL Е,(4Е,) |кэВ| |отн.ед.| E(yP)f |кэВ1 If К," В(Е2) |W.u.| Эксп. Расч.
2,0/ Е2 86.79(2) 808(30) 0.0 0,0/ I 192.6(88) [ 193.0
[сек| 2.026(12) х!0"12
отн.ед.| 4590(120)
Таблица 2.2
E(>p)i |к-)В| 283.8 oL Е7(ДЕ,) |КЭВ| 1,(Д1,) | отн.сд.| E(yp)f |юВ| 'г Кг" В(Е2) |W.u.| Эксп. Расч.
IiK,- 4,0/ е2 197.03(2) 850(22) 86.8 2,0|+ 286(17) | 272.4
Т,Я(Д Т1П) |сек| 103(5) хю"9
Zi.oi(ae'ioi) [отн.сд.1 1062(28)
Таблица 2.3
E(yp)i |кэВ| 581.1 oL ЕГ(ДЕ,) |юВ| 1,(4',) |отн.ед.| E(jp)f |кэВ| IfK," В(Е2) |W.u.| Эксп. Расч.
6,0,* е2 297.25(6) 71.6(23) 283.8 4,0,* 237(17) | 293.5
ТШ(А Тш) |сек| 18.6(10) х]0"'
|отн.ел.| 76.4(23)
Таблица 2.4
E(yP)i |кэВ| 966.2 oL Е,(ДЕТ) |кэВ| 1,(А1,) |отн.ед.| E(,p)f |кэВ| IfK,' B(E2) |W.u.| Эксп. Расч.
1,к," | 2,2,+ е2 682.34(2) 25.9(8) 283.8 4,о; 0.62(5) 0.45
Т,П(А Тш) |сек| 1.31(9) х10'9 е2 879.39(2) 1260(30) 86.8 2|0,+ 8.52(64) 6.9
IMAI1...) [0Т11.СД.| 2345(42) е2 966.18(2) 1050(30) 0.0 0,0,* 4.43(34) 4.5
При анализе ротационных полос в Бу мы воспользовались приведенными ниже феноменологическими формулами, вытекающие из модели Бора-Моттельсона:
Е,=ЕЁ+ IП=1ЛП [/(/ + + [/(/ ~ 1)Г ■ (5)
модели Q-фононов: Е, =£0+|-/+|/(/-2)г||/(/-2)(/-4), (6)
модели переменного момента инерции с динамической асимметрией:
Е, =E0 + a1I + a:lz ~a3l3 +Ь0(-1)', (7)
модели Бора-Моттельсона с параметром А|/2, учитывающим кориолисово взаимодействие:
Е, = ЕС+ /VC * + ~ 1)]/: -'hv'/V^l)+ ß0(-l)1- (S)
При анализе также принимались во внимание значения инерционных параметров h2/20, вычисленные нами для каждого из членов полос по формулам: h2/29 = EY/(41-2) для AI =2 и h2/26 = Ег/21 для AI =1.
В результате анализа в общей сложности удалось пополнить полосы 17-ю новыми уровнями. При этом не было подтверждено существование 0+-уровня с энергией 1443.7 кэВ и соответствующей ему полосы. В схему 160Dy введена новая полоса К* = 0+ с головным уровнем 1708.2 кэВ. Рассчитанные энергии внутриполосных состояний по феноменологическим формулам во
всех случаях примерно одинаково хорошо описывают соответствующие экспериментальные значения.
Результаты, в сравнении с экспериментом для каждой из полос, представлены в 16 таблицах. Мы здесь приводим лишь одну из них (табл. 4). Таблица 3._
у-вибрационная полоса К" = 2+
Г г|2/29 [кэВ] Еур.(1) [кэВ]
Экспер. Расч. (5) Расч. (6) Расч. (7) Расч. (8)
2* 966.17(1) 966.5 966.4 966.1 966.0
3+ 13.82 1049.12(1) 1048.7 1048.6 1049.4 1049.5
4+ 13.34 1155.83(1) 1156.0 1156.2 1155.5 1155.7
5+ 13.28 1288.67(2) 1288.2 1287.6 1288.4 1287.6
6" 12.49 1438.57(3) 1440.0 1440.8 1440.4 1439.8
т 12.77 1617.3(1)* 1616.6 1614.0 1615.4 1614.7
8+ 11.49 1801.2(1)" 1802.9 1805.5 1805.7 1806.6
9+ 12.27 2022.0(1)" 2019.0 2013.3 2015.1 2017.3
10+ 10.04 2222.8(2)" 2228.0 2235.7 2236.1 2240.5
11 + 12.00 2486.9(2)" 2481.5 2470.8 2472.4 2477.4
12+ 9.21 2708.0(2)" 2701.5 2716.8 2716.5 2721.3
13* 10.81 2989.0(2)" 2996.9 2971.9 2972.2 2973.0
14+ 8.25 3220.0(2)" 3218.5 3234.2 3231.8 3225.1
<|Еэ - Ер|>[кэВ1: <2.67> <6.91> <6.23> <5.93>
Параметры: Е0= 883.0576 А, = 14.01286 Е„= 885.90961 Ь, = 80.49647 Е0= 888.09812 а,= 9.17581 Е0 =876.48393 А,= 13.16525
А2=-0.01833 Ь2= 109.33566 а2 = 15.72812 А2 =-0.01095
А3 = 0.00002 Ь3 =-14.60687 а, = -0.31587 А„2 = 4.65741
В0 =0.00065 Ь0= 0.70367 В0= 0.50195
*' Экспериментальные значения энергий возбужденных состояний 1биОу, известные из
реакций и впервые обнаруженные в Р-распаде.
* Экспериментальные значения энергий возбужденных состояний 160Оу, не наблюдаемые в Р-распаде, но известные из реакций.
Проведенный нами теоретический анализ энергий возбужденных уровней положительной четности и ротационных полос в ,60Пу в рамках задействованных выше моделей показывает, что с увеличением энергии возбуждения расхождение теории и эксперимента чувствительно возрастает. Поэтому мы привлекли еще один подход - предложенную недавно Модель Взаимодействующих Векторных Бозонов (МВВБ). Модель базируется на бозонной реализации Бр(12Д) алгебры с помощью введения двух типов векторных бозонов, различающихся проекцией "псевдоспина".
Спектр энергий, генерируемый гамильтонианом модели в терминах меток X и ц, записывается как:
Е((Х,ц);Ь;Т0) = аЫ+а1Н(К+5)+рзЦЬ+1)+аз(Х.2+цЧХц+ЗХ+Зц)+сТ02, (9) где а, а], (З3 аз, с - параметры модели.
Выражение (9) будет далее использовано в расчетах энергий состояний ротационных полос в |б0Оу. Но сначала мы остановимся на анализе всех известных в ядре низколежащих возбужденных состояний с Г = 0+, 2+, 4+, 6+. .
Недавно был предложен феноменологический гамильтониан: Н = аЯ+К.+рЯоКо+((рП)/2)Ко, (10)
сконструированный из бозонных операторов Я+, Я., Яо, представляющих собой связанные в равный нулю полный момент пары фермионных
операторов для фермионов, расположенных на подоболочке ] и подчиняющихся правилам коммутации [Я0 Д±] = ±Я± ; [11+ , 1^.] = 2110, а и (3 -параметры модели, а Г2 =(2]+1)/2. После перехода к идеальным монопольным бозонам [Ь+,Ь] = 1; [Ь,Ь] = [Ь+,Ь+] = 0 гамильтониан (10) принимает вид:
Н = АЬ+Ь - ВЬ+ЬЬ+Ь (11)
и порождает спектр монопольных возбуждений в виде параболы:
Е(п) = Ап - Вп , (12)
где п - число монопольных бозонов для состояния
|п> = (п!)"|/2(Ь+)"|0>; Ь[0> = 0. (13) Далее мы используем выражение (12) для описания 0+-состояний в ядре |б0Оу. На рис. б(слева) представлено распределение известных экспериментальных значений энергий 0+-состояний в |60Оу по числу монопольных бозонов согласно (12).
п п
Рис. 6. Распределение известных экспериментальных значений энергий 0+-состояний в 160Оу и в |58Сс1 по числу монопольных бозонов.
В качестве дополнительного примера на рис. б(справа) мы приводим результаты сравнения распределения (12) с экспериментальными данными для 0+-состояний в ядре |58Сс1. В обоих случаях наблюдается хорошее согласие при среднеквадратичных отклонениях Л равных 4.8 и 16.7 кэВ, соответственно.
Таким образом, каждое 0+-состояние может теперь быть охарактеризовано собственной степенью коллективности, то есть числом монопольных бозонов п, конструирующих соответствующее состояние. Возникает вопрос: не следуют ли подобному параболическому распределению (12) и энергии низколежащих возбужденных состояний с отличными от нуля спинами? В самом деле, из (9) следует, что для фиксированного значения Ь и выбранной четности (л = (-1)т) выражение для энергии (9) становится функцией второго порядка по N=4к:
Е(к) = Ак - Вк2 + С (14)
здесь А, В, С - комбинации модельных параметров а, аь р3, а3, с. Проводя классификацию экспериментальных значений энергий в |60Бу для состояний со спинами 2+, 4+ и 6+ по распределению (14), мы снова получаем, что все экспериментальные энергии распределены по параболе (рис. 7).
Рис. 7. Распределение известных экспериментальных энергий 2+-, 4+- и 6+-состояний в 16(,Оу по числу бозонов согласно МВВБ (к = N/4).
Используя (9) и накладывая условие Ы=4Ь, получаем выражения для энергий отдельных ротационных полос:
К*=0+ полоса основного состояния {Х=0, ц=2Ь} и Т=0, То=0
Еег= 4аЬ+ р3Ь(Ы-1)+4а|Ц5+4Ь)+2а3(6Ь+4Ь2), (15)
К*=0+ Э-полоса {Х.=4, ц=2Ь-2} и Т=2, Т0=1
Е5= с5+ 4аЕ+рзЬ(Е+1)+4а1Ц5+4Ь)+2аз(6Ь+4Ь2), (16)
К*=Г октуполь-вибрационная полоса {Х=2, ц=2Ь-1} и Т=1, То=1,Ь>1
Еос. 1-= с,- + 4аЬ+РзЬ(Ь+1 )+4а ] Ц5+4Ь)+аз {10+5(2Ь-1 )+(2Ь-1 )2}, (17)
К"=2+ у-вибрационная полоса {Х=4, ц=2Ь-2} и Т=2, Т0=1,Ь >2
Еу= Су + 4аЬ+РзЦЬ+1 )+4а] Ц5+4Ь)+аз {28+7(2Ь-2)+(2Ь-2)2}, (18)
К*=2" октуполь-вибрационная полоса {>.=2, ц=2Ь-1} и Т=1, То=1, Ь >2 Е„с 2-= с2- + 4аЬ+рзЦЬ+1 )+4си Ц5+4Ь)+аз {10+5(2Ь-1 )+(2Ь-1 )2}. (19)
Выражения (15-19) были нами использованы для описания экспериментальных энергий соответствующих ротационных полос в 1 М1Оу. При этом для момента инерции мы использовали приближение:
■1(пН(0)(1+л-п), (20)
где ДО) - момент инерции ядра в основном состоянии, а д: определяется радиусом ядра Л, параметром диффузности 5 и коэффициентом сжимаемости Сп:
_ £0Лг((20л~3)Яа + 30)(4л--1)Л V + 45(4я-- 1)л-4)
+13/?452 + 45 Л "л4 +45/) ' <21)
Таким образом, мы можем определить параметр р как
р;=1/(2:(п)) = |}|/(1+1и). (22)
На рис. 8-9 представлены рассчитанные нами энергии уровней
Рис. 8. Сравнение расчетов по МВВБ с экспериментом для полосы
основного состояния и 8-полосы (слева) и у-полосы (справа) в ядре 160Е)у.
"оу
ОС !11ро!4 VI1М .111 1.1! ! | 1.1 Г\ * |
11« I
Рис. 9. Сравнение расчетов по МВВБ с экспериментом для октупольиых полос КЯ=Г (слева) и К"=2" (справа) в ядре Оу.
Отметим, что в отличие от рассмотренных выше моделей, где для описания каждой из полос использовался свой набор модельных параметров, расчеты по (МВВБ) были проведены для всех полос с одним и тем же
а си аз Р»
0.00511953 0.000045 -0.0001486 0.0605 0.01117379
При этом суммарное среднеквадратичное отклонение теоретических значений энергий от экспериментальных для всех рассмотренных нами ротационных полос составило Д = 9 кэВ на точку. Налицо достаточно хорошее согласие между теорией и экспериментом.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
В заключении сформулированы основные результаты, полученные автором в диссертационной работе.
1. Усовершенствован спектрометр полного поглощения у-излучения с обеспечением 4л-геометрии.
2. Впервые измерена силовая функция Sp(E) р+/ЕС-распада сферического ядра 147gTb с использованием спектрометра полного поглощения у-излучения и моноизотопных источников.
3. Впервые получены и проанализированы данные о Sp(E) и тонкой структуре Sp(E) р+/ЕС-распада сферических ядер 147е,149'151ТЬ, используя сведения об их схемах распада.
4. Проведено сравнение данных о Sp(E) р+/ЕС-распада ядра l47g'Tb, полученных с помощью спектрометра полного поглощения и из схемы распада.
5. Проведено сравнение теоретических расчетов и экспериментальных данных о SP(E) Р+/ЕС-распада ядер l47g'l49'l5lTb.
6. Впервые получены и проанализированы данные о Sp(E) и тонкой структуре Sp(E) р+/ЕС-распада деформированного ядра l60gHo из результатов исследований методами ядерной спектроскопии высокого разрешения.
7. Впервые получены данные о расщеплении основного резонанса в Sp(E) на два компонента для Р+/ЕС-распада типа Гамова-Теллера и об отсутствии выраженной резонансной структуры для р+/ЕС-распада первого запрета деформированного ядра 160gHo.
9. Измерено ветвление IT/TOTAL при распаде изомера |60тНо(2") с периодом полураспада 5.02 часа.
7. В рамках МВБ-1 выполнены расчеты спектра энергий уровней положительной четности и приведенных вероятностей В(Е2) у-переходов между ними. Результаты сравнены с экспериментом. Выявлено, что указанная модель позволяет описать удовлетворительным образом лишь нижайшие состояния 160Dy. С ростом энергии возбуждения в значительной степени увеличивается расхождение теории и эксперимента. Для величин же В(Е2) наблюдается хорошее согласие теории и эксперимента.
10. Проведен анализ всех известных из эксперимента в 160Dy ротационных полос с использованием для описания энергий уровней четырех феноменологических моделей атомного ядра. Анализ позволил в общей сложности дополнить ротационные полосы 17-ю новыми уровнями, из числа вновь обнаруженных в эксперименте состояний.
11. Впервые выполнен теоретический анализ групп возбужденных состояний положительной четности с одинаковыми четными значениями спинов в 160Dy в рамках МВВБ. При этом было показано, что энергии четырех групп состояний со спинами Г = 0+, 2+, 4+ и 6+ имеют параболические зависимости от числа бозонов, конструирующих соответствующие состояния.
12. В рамках МВВБ впервые получены выражения и проведен анализ спектров энергий пяти наиболее развитых ротационных полос в 160Dy. Для описания полос был использован один и тот же набор модельных параметров. Суммарное среднеквадратичное отклонение теоретических значений энергий от экспериментальных для всех полос составило Л = 9 кэВ на точку. Предложены новые выстраивания высоколежащих состояний в S-полосе и полосе основного состояния. В результате установлено пересечение S-полосы с полосой основного состояния вблизи энергии возбуждения порядка 4 МэВ (Г=18+). Сделан вывод о том, что в у-полосе по мере возбуждения ядра 160Dy при энергии возбуждения 3.5 МэВ (Г=15+) происходит изменение момента инерции ядра J(n) и, соответственно, квадрупольной деформации (параметр Р3).
Основные результаты, представленные в диссертации, опубликованы в следующих работах:
1. Izosimov I.N., Kalinnikov V.G., Myakushin M.Yu., Rimski-Korsakov A.A., Solnvshkin A.A.. Suhonen J., Toivanen J. Structure of the P+(EC) decay Strength fonction of 147gTb(T1/2 = 1.6 h). // Preprint JINR, E6-96-454, Dubna, 1996, 23 p. and J. Phys. G: Nucl. Part. Phys., 1998, v. 24, p. 831-845.
2. Izosimov I.N., Kalinnikov V.G., Solnvshkin A.A.. Suhonen J. Fine Structure of the MT =+1 Gamow-Teller Resonanse in l47êTb ->'47Gd p+/EC Decay. // Part, and Nucl., Lett., 2000, № 4[101]-2000, p. 40-45.
3. Izosimov I.N., Kazimov A.A.,Kalinnikov V.G., Solnvshkin A.A.. Suhonen J. Fine structure of the 147gTb(1.6h), ,49Tb(4.15h) and 151Tb(17.6h) p+/EC decay strength fonctions.//Czech. J. of Phys., 2001, v. 51, Suppl.A, p. A277-A281.
4. Izosimov I.N., Kazimov A.A., Kalinnikov V.G., Solnvshkin A.A.. Suhonen J. Applications of the total absorbtion y-rays spectroscopy for p-decay study. Il ЯФ, 2003, т. 66, № 9, c. 1684-1686.
5. Izosimov I.N., Kazimov A.A., Kalinnikov V.G., Solnvshkin A.A.. Suhonen J. Beta-Decay Strength Measurements, Total Beta-Decay Energy Détermination, and Decay-Scheme Completeness Testing by Total Absorption y-ray Spectroscopy. // ЯФ, 2004, т. 67, № 10, с. 1876-1886.
6. Izosimov I.N., Kalinnikov V.G., Solnyshkin A. A. Fine structure of strength function for P+/EC decay of 160gHo (25.6 min). // Preprint JINR, E6-2008-12, DUBNA, 2008, 12 p. и Письма в ЭЧАЯ, 2008, № 5(147), с. 720-727 .
7. Адам И., Ваганов Ю.А., Вагнер В., Вольных В.П., Звольска В., Звольски И., Ибрахим Я.С., Исламов Т.А., Калинников В.Г., Крацик Б., Лебедев Н.А., Новгородов А.Ф., Солнышкин А.А.. Стегайлов В.И., Сэрээтэр Ж., Фишер М., Чалоун П. Исследование радиоактивного распада ядер 160Er V60m-gHo V60Dy. // Изв. РАН, сер. физ., 2002, т.66, № 10, с. 1384-1446.
8. Адам И., Гонусек М., Добеш Я., Звольски И., Калинников В.Г., Мразек Я., Солнышкин А.А. О вероятностях Е2-переходов в 160Dy между состояниями положительной четности. // Тез. докл. 53 Межд. совещ. по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра, Москва, 2003, с. 5253. and Abstracts of Int. conference "Modern problems of nuclear physics", Samarkand, 2003, p. 125-127.
9. A.A.Solnyshkin. J.Adam, V.P.Garistov, M.Honusek, J.Dobes, J.Zvolski,
J.Mrazek. Properties of excited states in the 160Dy nucleus. // arXiv:nucl-th/0408028 vl 11 Aug 2004. and Bulg. J. Phys. 2005, v. 32, № 3, p. 181-203.
10. A.A.Solnyshkin. V.P.Garistov, A.Georgieva, H.Ganev, V.V.Burov. Analysis of new experimental data on the 1 °Dy spectrum with the symplectic interacting vector boson model. // Phys. Rev. C, 2005, v.72, p. 064321-1 -064321-8.
11. J. Adam, A.A.Solnyshkin. N.A. Lebedev, P. Chaloun. Determination of
It/Total Branching in Decay of 160mHo(5.02h) Isomer. // Bulg. J. Phys. 2005, v. 32, №4, p. 287-291.
В 2005 году полученные нами экспериментальные данные по 160Dy были включены в материалы "National Nuclear Data Center" [Author: С. W. Reich Citation: Nuclear Data Sheets 105, 557 (2005)].
Получено 29 апреля 2009 г.
Отпечатано методом прямого репродуцирования с оригинала, предоставленного автором.
Подписано в печать 04.05.2009. Формат 60 х 90/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,43. Уч.-изд. л. 1,82. Тираж 100 экз. Заказ № 56586.
Издательский отдел Объединенного института ядерных исследований 141980, г. Дубна, Московская обл., ул. Жолио-Кюри, 6. E-mail: publish@jinr.ru www.jinr.ru/publish/
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I. МЕТОДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ.
§ 1. Получение и приготовление источников.
1 > . • |
§ 2. Спектрометр полного поглощения у-лучей.
§ 3. Методу-спектроскопии высокого разрешения.
ГЛАВА II. СТРУКТУРА СИЛОВЫХ ФУНКЦИЙ Р+/ЕС-РАСПАДА
СФЕРИЧЕСКИХ ЯДЕР 147&149>15iTb.
§1. Силовая функция Р-переходов Sp(E).
§ 2. Сравнение силовых функций для Р"- и Р+-переходов.
§ 3. Получение и приготовление р\а-источников 147gTb.
§ 4. Измерение спектра у-излучения
147gTb с помощью спектрометра полного поглощения у-лучей.
§ 5. Анализ спектра у-излучения 147gTb и получение силовой функции Sp(E).
§ 6. Получение силовой функции из схемы распада для 147gTb.
§ 7. Исследование тонкой структуры силовых функций 147g'149'151Tb.
§ 8. Выводы.
ГЛАВА III. СТРУКТУРА СИЛОВОЙ ФУНКЦИИ Р+/ЕС-РАСПАДА
ДЕФОРМИРОВАННОГО ЯДРА 160gHo.
§ 1. Радиоактивный распад ядер 160Er->160m,gHo->160Dy.
§ 2. Ветвление IT/TOTAL при распаде изомера 160тНо(2~).
§ 3. Получение величин ft из экспериментальных данных о схеме распада 160gHo(5+).
§ 4. Структура силовой функции Р+/ЕС- распада 160®Но.
§ 5. Обсуждение полученных данных о силовой функции
Р+/ЕС-распада I60gHo.
§ 6. Выводы.
ГЛАВА IV. АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ ПО 160Dy В
РАМКАХ ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ АТОМНОГО ЯДРА.
§ 1. Уровни положительной четности в 160Dy.
§ 2. Вероятности Е2-переходов между состояниями положительной
160тл с с четности в Dy.
§ 3. Ротационные полосы в 160Dy.
§ 4. Анализ возбужденных состояний 160Dy в рамках модели взаимодействующих векторных бозонов.
§ 6. Выводы.
Силовая функция [3-переходов SP(E) является одной из важнейших характеристик атомного ядра и представляет собой распределение квадратов модулей матричных элементов Р-распадного типа по энергиям возбуждения ядра Е. При энергиях возбуждения Е до величины Qp (полной энергии [3-распада) Sp(E) определяет характер Р-распада и периоды полураспада (Ti/2) материнских ядер по ветке Р-распада, спектры Р-частиц и нейтрино, испускаемых при их Р-распаде, спектры у-лучей и электронов внутренней конверсии, возникающих в результате разрядки в дочерних ядрах возбужденных при Р-распаде состояний, а также спектры запаздывающих частиц, сопровождающих Р-распад [1]. При больших энергиях возбуждения, не достижимых при Р-распаде, Sp(E) определяет сечения различных ядерных реакций, зависящих от матричных элементов Р-распадного типа.
Вероятность Р-перехода пропорциональна произведению лептонной части, описываемой функцией Ферми f(Qp - Е), и нуклонной части, описываемой Sp(E). Поскольку функция Ферми быстро убывает с ростом Е, интенсивность p-переходов при больших энергиях возбуждения Е, превышающих 2-3 МэВ, в средних и тяжелых ядрах как правило мала. Однако, с точки зрения структуры ядра и описания Р-распада наибольший интерес представляет характер Sp(E) при энергиях возбуждения, превышающих 2-3 МэВ. Именно начиная с энергий возбуждения Е > 2-3 МэВ в Sp(E) появляются резонансы, обусловленные структурой ядра и остаточным спин-изоспиновым взаимодействием.
До недавнего времени в экспериментальных исследованиях структуры Sp(E) как в России, так и в зарубежных странах использовались спектрометры полного поглощения гамма-излучения и методы спектроскопии полного поглощения (TAS) [2-8]. Принцип TAS заключается в том, что сопровождающее Р-распад у-излучение регистрируется большими кристаллами Nal в 4л:-геометрии. Если эффективность полного поглощения у-квантов достаточно велика, то в спектрах удается идентифицировать пики полного поглощения, интенсивность которых определяется, лишь вероятностью заселения уровней при [3-распаде. Данным методом удалось экспериментально доказать резонансную структуру Sp(E) для р-переходов Гамова-Теллера. В связи с этим следует упомянуть исследования спин-изоспиновых возбуждений при р+-распаде ядер с N > Z, которые были начаты на протонном ускорителе Ленинградского Института Ядерной Физики (ЛИЯФ) АН СССР в начале 80-х годов [7,9,10,11]. В исследованиях использовался метод TAS [7,8]. В результате этих исследований было установлено, что резонансная структура SP(E) является характерной особенностью p-распада ядер, удаленных от полосы Р-стабильности. Основное внимание было уделено изучению Р-распада изотопов лютеция с А = 162 - 172 [10] и тулия с А = 157 - 163 [11]. Для этих изотопов были измерены Sp(E) для энергий возбуждения вплоть до ~ 5.5 МэВ. Наиболее значимым результатом, полученным в [10,11], является выявление структурного характера силовых функций Sp+(E) деформированных ядер. Как в вероятностях р+-переходов, так и в Sp+(E) авторы наблюдали отчетливые максимумы. Во многих случаях ширина этих максимумов отличалась от приборной, следовательно, они обусловлены заселением большого числа близко лежащих состояний.
В продолжение исследований свойств коллективных возбуждений ядер группой ЛИЯФ в середине 80-х годов были проведены эксперименты по измерению SP+(E) методом полного поглощения у-лучей для нескольких нейтронодефицитных сферических ядер [12 - 15]. В указанных работах исследовался Р+-распад для ряда нечетных изотопов диспрозия с массовыми числами А = 147, 149 и 151. В результате и здесь был выявлен структурный характер Sp+(E) для всех трех изотопов с наблюдением отчетливых резонансов гамов-теллеровского типа с энергиями Ерсз. = 4.84, 1.82 и 1.73 МэВ, отсчитанных от энергий основных состояний соответствующих дочерних ядер.
Однако методы TAS имеют ряд недостатков, связанных с низким энергетическим разрешением спектрометров на базе Nal. В TAS спектрах удается определить один или два пика полного поглощения, часто возникают неопределенности, связанные с наличием изобарных примесей в анализируемом источнике, не удается разделить p-переходы Гамова-Теллера и первого запрета, не удается измерить тонкую структуру Sp(E), часто возникают трудности в обработке спектров, в частности при учете внутренней конверсии электронов и идентификации пиков полного поглощения.
Поэтому, представляется весьма актуальным измерить Sp(E) с помощью методов ядерной спектроскопии высокого разрешения. Данная задача весьма трудоемка и до недавнего времени не представлялось возможным выполнить такие измерения. В последнее десятилетие, в связи с большим прогрессом в области получения моноизотопных радиоактивных препаратов и появления, полупроводниковых HpGe детекторов у-излучения, сочетающих в себе высокое энергетическое разрешение с приемлемой эффективностью, стало возможным проводить измерения Sp(E) с высокой достоверностью и высоким энергетическим разрешением. Это позволяет на качественно новом уровне детально исследовать Sp(E).
Нами впервые была решена задача определения Sp(E) и ее тонкой структуры с помощью методов ядерной спектроскопии высокого разрешения для Р+/ЕС-распада сферического ядра 147gTb (Тш = 1.6 ч, QEC = 4.6 МэВ) и деформированного ядра ,6°8Но (Tj/2 = 25.6 мин, QEC = 3.3 МэВ). Указанные ядра были выбраны в качестве объектов исследования вследствие достаточно большой величины QEC, достаточно больших периодов полураспада i1/2 и существующей в ОИЯИ (Дубна) возможности эффективного получения моноизотопных радиоактивных источников высокой чистоты для данных ядер. В качестве источника в случае 160gHo использовался материнский ему изотоп 160Er(T]/2 = 28.6 ч).
-7В ходе выполнения работы нами также были получены обширные новые экспериментальные данные о возбужденных состояниях и у-переходах между ними в четно-четном ядре 160Dy, отличающиеся предельной полнотой и высокой достоверностью. Дополнительно к известным в ядре 160Dy было обнаружено около 600 новых у-переходов и установлено более 100 новых возбужденных состояний, уточнена и существенно развита схема распада 160m'gHo-»160Dy. Вполне естественно, что эти данные требовали теоретического осмысления, и поэтому нами была поставлена цель и выполнен анализ указанных данных с использованием нескольких феноменологических моделей атомного ядра.
Все вышесказанное и определило цель настоящей работы, а также позволило считать выбранную тему актуальной. Цель работы
1. Измерение силовых функций (3 /ЕС-распада
H7gTb и 160gHo с помощью методов ядерной спектроскопии высокого разрешения и спектроскопии полного поглощения.
2. Получение и анализ данных о тонкой структуре силовых функций
147g,149,151Tb и 160gHo
3. Анализ и сопоставление силовых функций, полученных методами ядерной спектроскопии высокого разрешения и спектроскопии полного поглощения.
4. Сравнение полученных экспериментальных данных с теоретическими расчетами.
5. Анализ полученных экспериментальных данных о ядре 160Dy в рамках существующих феноменологических моделей атомного ядра. Научная новизна
1. Методами ядерной спектроскопии высокого разрешения был подтвержден ярко выраженный резонансный характер силовых функций (3+/ЕС-распадов типа Гамова-Теллера.
-82. Методами ядерной спектроскопии, высокого разрешения было выявлено отсутствие выраженного резонансного характера силовой функции (3+/ЕС-распада первого запрета для ядра 16°8Но.
3. Впервые методы ядерной спектроскопии высокого разрешения были применены для измерения силовых функций (3+/ЕС-распада в широком диапазоне энергий возбуждения ядер.
4. Впервые получены и проанализированы данные о тонкой структуре резонансов в силовых функциях (3+/ЕС-распадов типа Гамова-Теллера ядер 147gTb и 16°8Но.
5. Впервые получены и проанализированы данные о тонкой структуре силовой функции (3+/ЕС-распада первого запрета для ядра 160еНо.
6. Впервые получены и проанализированы данные о расщеплении резонанса в силовой функции (3+/ЕС-распада типа Гамова-Теллера деформированного ядра
7. Измерено ветвление IT/TOTAL при распаде изомера 160тНо(2") с периодом полураспада 5.02 часа.
8. В рамках Модели Взаимодействующих Бозонов (МВБ-1) выполнены расчеты энергий уровней положительной четности в ядре 160Dy и проведено сравнение с экспериментом. Выявлено, что указанная модель позволяет описать удовлетворительным образом лишь нижайшие состояния 160Dy. С ростом энергии возбуждения в значительной степени увеличивается расхождение теории и эксперимента.
9. Проведен анализ 16-ти ротационных полос с использованием для описания экспериментальных энергий уровней внутри полос четырех феноменологических формул, вытекающих из модели Бора-Моттельсона, Q-фононной модели, модели переменного момента инерции с динамической асимметрией, и формулы Бора-Моттельсона с членом, учитывающим кориолисово взаимодействие. Анализ позволил в общей сложности дополнить ротационные полосы 17-ю новыми уровнями из числа вновь обнаруженных состояний. Не подтверждено существование 0+-уровня с энергией 1443.7 кэВ и соответствующей ему полосы. Введена новая полоса К71 = 0+ с головным уровнем 1708.2 кэВ. Все полосы примерно одинаково хорошо воспроизводятся всеми четырьмя феноменологическими формулами.
10. В рамках модели (МВБ-1) проведены расчеты приведенных вероятностей В(Е2) у-переходов между состояниями положительной четности в ядре 160Dy. Результаты сравниваются с данными эксперимента. Для большинства у-переходов с известными мультипольностями Е2 наблюдается хорошее согласие теории и эксперимента.
11. На основе Модели Взаимодействующих Векторных Бозонов (МВВБ) проведены расчеты и сравнение с экспериментом распределений энергий четырех групп возбужденных состояний в I60Dy с Г = 0+, 2+, 4+, 6+ в зависимости от числа бозонов. Установлено, что указанные распределения имеют параболическую форму.
12. В рамках этой же модели (МВВБ) впервые получены выражения и проведен анализ для полосы основного состояния Кл = 0+, S-полосы Кл = 0+, у-вибрационной полосы Кл = 2+ и двух октуполь-вибрационных полос с К71 = 1" и К71 = 2" Суммарное среднеквадратичное отклонение теоретических значений энергий от экспериментальных для всех полос составило А = 9 кэВ на точку. Предложены новые выстраивания высоколежащих состояний в S-полосе и полосе основного состояния. Установлено пересечение S-полосы с полосой основного состояния вблизи энергии возбуждения порядка 4 МэВ (Г= 18+). Сделан вывод о том, что в у-полосе по мере возбуждения ядра 160Dy при энергии возбуждения 3.5 МэВ (I71 = 15+) происходит изменение момента инерции ядра J(n) и, соответственно, квадрупольной деформации р^.
На защиту выносятся следующие положения и результаты:
1. Усовершенствование спектрометра полного поглощения у-излучения, с обеспечением 4л:-геометрии.
2. Экспериментальные результаты измерения силовой функции Sp(E) Р /ЕС-распада сферического ядра
147gTb с использованием спектрометра полного поглощения у-излучения и моноизотопных источников.
-103. Данные о Sp(E) и тонкой структуре Sp(E) р+/ЕС-распада сферических ядер 147ё'149'151грЬ, полученные из их схем распада.
4. Сравнение данных о Sp(E) р+/ЕС-распада ядра l47g'Tb, полученных с помощью спектрометра полного поглощения и из схемы распада.
5. Сравнение теоретических расчетов и экспериментальных данных о SP(E) (3+/ЕС-распада ядер 147&149',51ТЬ.
6. Данные о Sp(E) и тонкой структуре Sp(E) Р+/ЕС-распада деформированного ядра 160еНо, полученные методами ядерной спектроскопии высокого разрешения.
7. Данные о расщеплении основного резонанса в Sp(E) на два компонента для (3+/ЕС-распада типа Гамова-Теллера деформированного ядра 160gHo.
8. Данные об отсутствии выраженной резонансной структуры в Sp(E) для Р+/ЕС-распада первого запрета ядра для ,60gHo.
9. Экспериментальные данные о ветвлении IT/TOTAL при распаде
1 ЙПш изомера Но(2") с периодом полураспада 5.02 часа.
10. Результаты анализа в рамках (МВБ-1) возбужденных состояний положительной четности и приведенных вероятностей В(Е2) у-переходов, связывающих указанные состояния в ядре l60Dy.
11. Результаты анализа на основе четырех феноменологических моделей атомного ядра шестнадцати ротационных полос в l60Dy и полученные при этом новые сведения о структуре последних.
12. Результаты анализа в рамках модели (МВВБ) групп возбужденных состояний с Iя = 0+, 2+, 4+, 6+ и пяти наиболее развитых ротационных полос в 160Dy, а также новые данные, полученные в результате указанного анализа.
Основные результаты исследований, изложенные в диссертации, докладывались и обсуждались на десяти Международных совещаниях по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра: (1995 г., С.- Петербург), (2000 г., С.- Петербург), (2001 г., Саров), (2002 г., Москва), (2003 г., Москва), (2004 г., Белгород), (2005 г., С.- Петербург), (2006 г., Саров), (2007 г., Воронеж), (2008 г., Москва) и на девяти Международных конференциях: "5rd Int. Workshop Prospects for the development of laser methods in the study nuclear matter" (2001 г., Poznan, Poland), "Midsummer Workshop on Nuclear Physics" (1996 г., Jyvaskyla, Finland), "Nuclear data for Science and Technology" (2001 г., Tsukuba. Japan), "Nucleus-nucleus collisions" (2003 г., Moscow), "Nuclear Structure and Related Topics" (2003 г., Dubna), "Modern problems of nuclear physics" (2001 г., Ташкент), (2003 г., Самарканд), (2006 г., Ташкент) и "The Third Eurasian conference nuclear science and its application" (2004 г., Ташкент), а также на семинарах по физике низких энергий и структуре атомного ядра в Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ и опубликованы в работах: [Д1 -Д11].
В заключение выражаю искреннюю признательность моему научному руководителю доктору физико-математических наук Изосимову Игорю Николаевичу за постановку задачи, внимание и помощь при выполнении диссертационной работы.
Я искренне благодарен дирекции лаборатории ядерных проблем и руководству научно-экспериментального отдела ядерной спектроскопии и радиохимии за предоставление возможности и поддержку при выполнении настоящих исследований.
Также я очень благодарен всем моим соавторам и сотрудникам, принимавшим участие и оказавшим мне неоценимую помощь в процессе исследований по теме диссертации.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Карнаухов В.А., Петров Л.А. Ядра, удаленные от линии бета-стабильности. // М.: Энергоиздат, 1981.
2. R.C.Greenwood, R.G.Helmer, M.H.Putnam, K.D.Watts. Measurement of p~ decay intensity distributions of several fission-product isotopes using a total absorption y-ray spectrometer. // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res., 1997, V. A390, P. 95-154.
3. Быков А.А., Витман В.Д., Мороз Ф.В., Наумов Ю.В. Спектрометр полного поглощения у-лучей для измерения силовых функций 3-распада. // Изв. АН СССР, сер. физ., 1980, Т. 44, С. 918-926.
4. Быков А.А., Витман В.Д., Наумов Ю.В., Орлов С.Ю., Тарасов В.К. Силовые функции |3-распада нейтронодефицитных изотопов лютеция (А = 162-172).//Изв. АН СССР, сер. физ., 1981, Т. 45, № 5, С. 874-891.
5. Быков А.А., Витман В.Д., Наумов Ю.В., Орлов С.Ю., Тарасов В.К. Силовые функции p-распада нейтронодефицитных изотопов Тт (А = 157163). // Изв. АН СССР, сер. физ., 1982, Т. 46, № 11, С. 2230-2238.
6. Тарасов В.К. Структура силовых функций Р-распада сферических ядер редкоземельной области. // Диссертация, 1990, Ленинград, ЛИЯФ АН СССР.
7. Быков А.А., Витман В.Д., Наумов Ю.В., Орлов С.Ю., Тарасов В.К. // Резонанс Гамов-Теллеровского типа в р+(е)-распаде l47Dy. // Препринт ЛИЯФ, 1984, № 833, 20 С.
8. Алхазов Г.Д., Быков А.А., Витман В.Д., Наумов Ю.В., Орлов С.Ю., Тарасов В.К. Подавление силы спин-изоспиновых возбуждений в р+-распаде 147m, i49,i5iDy //Ядерная фИЗика, 1985, Т. 42, № 6, С. 1313-1324.
9. Alkhazov G.D., Bykov А.А., Wittmann V.D., Starodubsky V.E., Orlov S.Yu., Panteleyev V.N., Polyakov A.B., Tarasov V.K. Gamow-Teller resonance in p+-decay of 147mDy and spin-izospin current renormalization. // Nucl. Phys., 1985, V. A438, № 2, P. 482-492.
10. Молнар Ф., Халкин В.А., Херрман Э. Получение высокорадиоактивных препаратов нейтронодефицитных изотопов редкоземельных элементов для целей ядерной спектроскопии. // ЭЧАЯ, 1973, Т. 4, № 4, С. 1077-1155.
11. Kalinnikov V.G., Gromov K.Ya., Janicki M., Yushkevich Yu.V.,
12. PotempaA.W., Egorov V.G., Bystrov V.A., Kotovsky N.Yu., Evtisov S.V. Experimental complex to study nuclei far from the beta-stability line ISOL-facility YASNAPP-2. //Nucl. Instr. and Meth., 1992, V. B70, P. 62-68.
13. Duke C.L., Hansen P.G., Nielsen O.B., Rudstam G. Strength Function Phenomena in Electron-Capture Beta-Decay. // Nucl. Phys., 1970, V. A151, № 3, P. 609-633.
14. И.Н.Изосимов. Проявление нестатистических эффектов в атомных ядрах. // ЭЧАЯ, 1999, Т. 30, №. 2, С. 320-379.
15. Бор А ., Моттельсон Б. Структура атомного ядра. // М.: Мир, 1971, Т. 1.
16. Наумов Ю.В., Крафт О.Е. Изоспин в ядерной физике. // JL: Наука, 1971.
17. Бор А ., Моттельсон Б. Структура атомного ядра. // М.: Мир, 1977, Т. 2.
18. F.Frisk, I.Hamamoto, X.Z.Zhang. Gamow-Teller P+ decay of deformed nuclei near the proton drip line. // Phys.Rev. C., 1995, V. 52, P. 2468-2474.
19. R. B. Firestone and V. S. Shirley, Editors, Table of Isotopes, 8th Edition, (John Wiley &. Sons, New York, 1996).
20. Izosimov I.N., Kalinnikov V.G., Solnyshkin A.A., Suhonen J. Fine Structure of the MT =+1 Gamow-Teller Resonanse in 147gTb -^147Gd P+/EC Decay. // Part, and Nucl., Lett., 2000, № 4101.-2000, P. 40-45.
21. Авотина М.П., Григорьев Е.П., Джелепов B.C., Золотавин A.B., Сергеев В.О. Распад 160Но. // Изв. АН СССР, сер. физ., 1966, Т. 30, № 3, С." 530-553.
22. Бонч-Осмоловская Н.А., Врзал Я., Григорьев Е.П., Липтак Я., Пфреппер Г., Урбанец Я., Христов Д. Схема распада 160Но. // Изв. АН СССР,сер. физ., 1968, Т. 32, № 1, С. 98-110.t
23. Григорьев Е.П., Громов К.Я., Желев Ж.Т., Исламов Т.А., Калинников В.Г., Назаров У.К., Сабиров С.С. Конверсионные электроны 160Но и уровни 160Dy. // Изв. АН СССР, сер. физ., 1969, Т. 33, № 4, С. 635-645.
24. Григорьев Е.П., Звольски И., Тихонов Н.А., Фоминых В.И. // Изв. АН СССР, сер. физ., 1970, Т. 34, С. 2059-2069.
25. Александров А.А., Бутцев B.C., Вылов Ц., Григорьев Е.П., Громов К.Я., Калинников" В.Г., Лебедев Н.А. Гамма-излучение 160Но. // Препринт ОИЯИ, Р6-7897, Дубна, 1974, 18 С. и Изв. АН СССР, сер. физ., 1974, Т. 38, С. 20962106.
26. Александров А.А., Бутцев B.C., Вылов Ц., Григорьев Е.П., Громов К.Я., Калинников В.Г., Лебедев Н.А. Распад изомеров 160Но и свойства 160Dy // Изв. АН СССР, сер. физ., 1974, Т. 38, С. 2103-2113.
27. Burke G.D., Lovhoiden G., Thorsteinsen T.F. Studies of "в, 160,162,164,166^ levels with (t,p) reaction. // Nucl.Phys. A., 1988, V. 483, P. 221-243.
28. Wesselborg C., Von Brentano P., Zell K.O., Heil R.D., Pitz H.H., Berg U.E.P., Kneissl U., Lindenstruth S.L., Seemann U., Stock R. Photoexcitation of dipole modes in 160,l62'164Dy. //Phys.Lett. В., 1988, V. 207, P. 22-26.
29. Shelton W.N. Excitation of octupole vibrational states in heavy deformed nuclei by inelastic proton scattering. // Phys.Lett., 1966, V. 20, P. 651-653.
30. Grotdal Т., Nybo K., Thorsteinsen Т., Elbek B. Collective vibrational states in even dysprosium nuclei. //Nucl.Phys. A., 1968, V. 110, P. 385-399.
31. Ramsoy Т., Rekstad J., Guttormsen M., Henriquez A., Ingebretsen F., Rodland Т., Thorsteinsen T.F., Lovhoiden G. y-decay from two-quasiparticle states populated in the 161'163Dy(d,t) reactions. // Nucl. Phys. A., 1985, V. 438, P. 301317.
32. Jin G.-M., Garrett J.D., Lovhoiden G., Thorsteinsen T.F., Waddington J.C., Rekstad J. Candidates for Low-Spin Members of the S Band in I60Dy. // Phys.Rev.Lett., 1981, V.46, P. 222-225.
33. Maher J.V., Kolata J.J., Miller R.W. (p, t) Population of 0+ States in Dy 158,160,162 and Er 164,166. // Phys.Rev. C, 1972, V. 6, P. 358-365.
34. Riezebos H.J., De Voigt M.J.A., Fields C.A., Cheng X.W., Peterson R.J., Hagemann G.B., Stolk A. Rotational side bands in 160Dy. // Nucl.Phys. A., 1987, V. 465, P. 1-24.
35. Johnson A., Ryde H., Hjorth S.A. Nuclear moment of inertia at high rotational frequencies. //Nucl.Phys. A., 1972, V. 179, P. 753-768.
36. Ferguson S.M., Ejiri H., Halpern I. De-excitation of rare-earth compound nuclei formed in bombardments with 40 MeV a-particles. // Nucl.Phys. A., 1972, V. 188. P. 1-23.
37. Fenzl M., Imazato J. Population of High Spin States of I60Dy in the (7Li,a2n)-Reaction //Z.Phys., 1974, V. 266, P. 135-138.
38. Mclntyre E.K., Hallman T.J., Kang K.S., Kim C.W., Lee Y.K., Madansky L., Mason G.R. Spectra of gamma rays and energetic neutrons from p." capture in ,65Ho. // Phys.Lett. В., 1984, V. 137, P. 339-342.
39. Johnson A., Ryde H., Sztarkier J. Evidence for a "singularity" in the nuclear rotational band structure. // Phys.Lett. В., 1971, V. 34, P. 605-608.
40. Morinaga H., Gugelot P.C. Gamma rays following (tx, xn) reactions. // Nucl.Phys., 1963, V. 46, P. 210-224.
41. McGowan F.K., Milner W.T. Reduced Ml, El, E2, and E3 transition probabilities for transitions in 156"160Gd and 16(M64Dy. // Phys.Rev. C., 1981, V. 23, P. 1926-1937.
42. Kearns F., Varley G., Dracoulis G.D., Inamura Т., Lisle J.C., Willmott J.C. Lifetimes of high spin rotational states. //Nucl.Phys. A., 1977, V. 278, P. 109-123.
43. Sayer R.O., Eichler E., Johnson N.R., Hensley D.C., Riedinger L.L. Coulomb excitation of ground bands in ,6°.|62'164Dy with 20Ne and 35C1 ions. // Phys.Rev.C., 1974, V. 9, P. 1103-1112.
44. Oehlberg R.N., Riedinger L.L., Rainis A.E., Schmidt A.G., Funk E.G., Mihelich J.W. Coulomb excitation studies of 160Dy, 162Dy and 164Dy. //Nucl.Phys. A., 1974, v. A219, p. 543-562.
45. Elbek В., Olesen M.C., Skilbreid O. Inelastic scattering from even rare earth isotopes. //Nucl.Phys., 1960, V. 19, P. 523-534.
46. Kearns F., Dracoulis G.D., Inamura Т., Lisle J.C., Willmott J.C. Lifetimes of high spin rotational states. // J.Phys. A., 1974, V. 7, P. LI 1-L15.
47. Yoshizawa Y., Elbek В., Herskind В., Olesen M.C. Coulomb excitation of vibrational states in deformed even nuclei. // Nucl.Phys., 1965, V. 73, P. 273-311.
48. Ludington M.A., Reidy J.J., Wiedenbeck M.L., McMillan D.J., Hamilton J.H, Pinajian J.J. The decay of l60Tb to levels in 160Dy. // Nucl.Phys. A., 1968, V. 119, P. 398-416.
49. McAdams R.E., Otteson O.H. The Mixing Parameter for the Mixing of Gamma-Vibrational and Ground-State Bands in 160Dy. // Z.Phys., 1972, V. 250, P. 359-369.
50. Reich C.W. // Nucl. Data Seets, 1996, V. 78, P. 547-661.
51. Reich C.W. //Nucl. Data Seets, 2005, V. 105, P. 557-774.
52. Adam J., Balabekyan A., Pronskikh V.S., Kalinnikov V.G., Mrazek J. Determination of the cross section for nuclear reactions in complex nuclear decay chains. // Applied Radiation and Isotopes, 2002, V. 56, P. 607-613.
53. Банд И.М., Тржасковская М.Б. Таблицы коэффициентов внутренней конверсии гамма-лучей на К-, L- и М-оболочках. 10<Z<104. // JI: Изд. ЛИЯФ, 1978, 179 С.
54. В.Г.Калинников, В.М.Горожанкин, Н.А.Лебедев, В.И. Стегай лов, П.Чалоун, Ю.В.Юшкевич. Распад 160Ег. // Сборник тез. докл. 56 Межд. конф. по проблемам ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра, Саров, 2006, С. 82.
55. Б.С.Джелепов, Л.Н.Зырянова, Ю.П.Суслов. Бета-процессы. // Л: Изд. «Наука», 1972.
56. В.М.Мазур, Л.М.Мельникова. Гигантский дипольный резонанс Bi поглощении и эмиссии у-квантов средними и тяжелыми ядрами. // ЭЧАЯ, 2006, Т. 37, №. 6, С. 1744-1780.
57. Б.С.Ишханов, В.Н.Орлин. Поломикроскопическое описание гигантского дипольного резонанса. // ЭЧАЯ, 2007, Т. 38, №. 2, С. 460-497.
58. Arima A., Iachello F. Interacting Boson Model of Collective Nuclear States. I. The Rotational Limit. //Ann. Phys. N.Y., 1976, v. 99, p. 253-317 and Arima A., Iachello F. Interacting Boson Model of Collective Nuclear States. II.-114
59. The Rotational Limit. 1978, V.l 11, P. 201-238.
60. Джолос P. Схема Q-фононов в коллективной модели ядра. //Ядерная физика. 2001, Т. 64, № 3, С. 520-524.
61. Бегжанов Р.Б., Беленький В.М., Дубро В.Г. Структура деформированных атомных ядер. // М.: Энергоатомиздат, 1983.
62. Peker L.K., Pearlstein S., Rasmussen J.O., Hamilton J.H. Unexpected Properties of the Negative-Parity Bands in 236>238u, 2I8Ra and 156Er. // Phys. Rev.Lett., 1983, V. 50, P. 1749-1751.
63. Григорьев В.П., Дадамухамедов T.P. 160Dy: уровни и Е0-переходы. // Изв. АН СССР. сер. физ., 1987, Т. 51, № 11, С. 1950-1959.
64. Georgieva A., Raychev P., Roussev R. Interacting two-vector-boson model of collective motions in nuclei. // Phys G: Nucl. Phys. V. 8, C. 1377-1389.
65. Georgieva A., Raychev P., Roussev R. Rotational limit of the interacting two-vector-boson model. // Phys G: Nucl. Phys., 1983, V.9, C. 521-534.
66. Georgieva A., M.Ivanov., Raychev P., Roussev R. Classification of the Even-Even Nuclei in Symplectic Multiples. // Int. J. Theor. Phys., 1989, V. 28, C. 769786.
67. Ganev H., Garistov V.P., Georgieva A. Description of the ground and octupole bands in the symplectic extension of the interacting vector boson model. // Phys. Rev. C, 2003, V. 69 C. 014305-1 014305-7.
68. Garistov Vladimir P. Phenomenological Description of the Yrast Lines. // ArXiv.org/nucl-th/0201008 4, 2002, 15 P.
69. Основные результаты, представленные в диссертации, опубликованы в следующих работах:
70. Д2. Izosimov I.N., Kalinnikov V.G., Solnyshkin A.A., Suhonen J. Fine Structure of the MT =+1 Gamow-Teller Resonanse in 147gTb ->147Gd p+/EC Decay. // Part, and Nucl., Lett., 2000, № 4101.-2000, p. 40-45.
71. ДЗ. Izosimov I.N., Kazimov A .A.,Kalinnikov V.G., Solnyshkin A.A., Suhonen J. Fine structure of the I47gTb(1.6h), 149Tb(4.15h) and 151Tb(17.6h) P+/EC decay strength functions. // Czech. J. of Phys., 2001, v. 51, Suppl.A, p. A277-A281.
72. Д4. Izosimov I.N., Kazimov A.A., Kalinnikov V.G., Solnyshkin A.A., Suhonen J. Applications of the total absorbtion y-rays spectroscopy for P-decay study. //ЯФ, 2003, т. 66, №9, c. 1684-1686.
73. Д6. Izosimov I.N., Kalinnikov V.G., Solnyshkin A.A. Fine structure of strength function for P+/EC decay of I60gHo (25.6 min). // Preprint JINR, E6-2008-12, DUBNA, 2008, 12 p. и Письма в ЭЧАЯ, 2008, № 5(147), с. 720-727 .
74. Д9. A.A.Solnyshkin, J.Adam, V.P.Garistov, M.Honusek, J.Dobes, J.Zvolski, J.Mrazek. Properties of excited states in the 160Dy nucleus. // arXiv:nucl-th/0408028 vl 11 Aug 2004. and Bulg. J. Phys. 2005, v. 32, № 3, p.l81-203.
75. Д10. A.A.Solnyshkin, V.P.Garistov, A.Georgieva, H.Ganev, V.V.Burov. Analysis of new experimental data on the 160Dy spectrum with the symplectic interacting vector boson model. // Phys. Rev. C, 2005, v.72, p. 064321-1 -064321-8.
76. Д11. J. Adam, A.A.Solnyshkin, N.A. Lebedev, P. Chaloun. Determination of It/Total Branching in Decay of 160mHo(5.02h) Isomer. // Bulg. J. Phys. 2005, v. 32, №4, p. 287-291.
77. В 2005 году полученные нами экспериментальные данные по 160Dy были включены в материалы "National Nuclear Data Center" Author: С. W. Reich Citation: Nuclear Data Sheets 105, 557 (2005).
