Времена жизни возбужденных состояний и структура высокоспиновых полос в околомагических ядрах 118Te,119I,141Eu,142,144Gd тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

На правах рукописи

Лидер Евгения Олеговна

ВРЕМЕНА ЖИЗНИ ВОЗБУЖДЕННЫХ СОСТОЯНИЙ И СТРУКТУРА ВЫСОКОСПИНОВЫХ ПОЛОС В ОКОЛОМАГИЧЕСКИХ ЯДРАХ "8Те, 1191, 14,Ен, 142И44С<1

01.04.16 - физика атомного ядра и элементарных частиц

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Санкт Петербург 2004г.

Работа выполнена в Физико-Техническом Институте им. А.Ф. Иоффе Российской Академии Наук

Научный руководитель: Александр Абрамович Пастернак,

доктор физико-математических наук, вед. науч. сотрудник

Официальные оппоненты: Вадим Иванович Исаков,

доктор физико-математических наук, вед. науч. сотрудник

Николай Николаевич Леонов,

кандидат физико-математических наук, доцент

Ведущая организация: Радиевый Институт им. В. Г. Хлоггана

Защита состоится 17 ноября 2004г. в 1730 часов на заседании диссертационного Совета Д 212.229.05 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» по адресу: 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29, ГОУ «СПбТПУ».

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнического университет».

Автореферат разослан 15 октября 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного Совета, профессор, доктор физико-математических наук

Ю.Ф. Титовец

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Исследования свойств и структуры атомных ядер в экстремальных условиях предельно высоких энергий возбуждения и скоростей вращения являются одной из основных и наиболее актуальных задач физики низких энергий. Современные эксперименты по изучению ядерной структуры проводятся на ускорителях тяжелых ионов, где для регистрации у-квантов используются установки, состоящие из десятков и даже сотен антикомптоновских детекторов, изготовленных из сверхчистых монокристаллов германия, объемом до 500 см3 каждый и включающие в себя также системы регистрации заряженных частиц и нейтронов. Во всем мире существует всего несколько таких предельно сложных и дорогостоящих систем, поэтому, исследования обычно осуществляются многонациональными коллективами ученых. Наиболее тонкая и сложная область ядерной у-спектроскопии это прецизионный анализ форм у-линий, искаженных эффектом Допплера с целью определения времен жизни возбужденных ядерных уровней в субпикосекундном и пикосекундном диапазоне и получения на этой основе информации о приведенных вероятностях электромагнитных переходов в ядрах. Допплеровские методы у-спектроскопии развивались в циклотронной лаборатории ФТИ им. А.Ф. Иоффе начиная с 1970 гг. и их традиционной областью приложения являлись исследования околомагических и переходных ядер, где сложным образом переплетаются как одночастичные движения в ядрах, так и коллективные колебания и вращения Этот, во многом уникальный опыт, оказался востребованным и в современных условиях международной кооперации: работы, вошедшие в диссертацию, оказались на переднем фронте физики высокоспиновых состояний ядер, основываясь на экспериментах, выполненных на современных установках, включая крупнейшей в мире 239-кристальный комплекс EUROBALL IV.

Целью настоящей работы является выявление и объяснение новых закономерностей в структуре высокоспиновых состояний околомагических ядер, главным образом на основе исследований их времен жизни и вероятностей внутриполосных электромагнитных переходов.

Научная новизна диссертационной работы

1. Впервые измерены значения времен жизни (т) для ~ 120 уровней в квадрупольных и дипольных высокоспиновых полосах На основе этих измерений

вычислены ~ 200 значений приведенных вероятностей электрических квадрупольных В(Е2) и магнитных дипольных В(М1) переходов.

PQC. НАЦИОНАЛЬНАЯ

плциинлдь бИвЛИОТЕКА

Рис.1.Фрагменты схем уровней исследованных ядер

2. Уточнены схемы распада ядер l4lEu, l42Gd и l44Gd и определены значения

0.697 которые зависят не от т, а только от интенсивностей двух переходов:1м1 и fe.

3. На основе полученного экспериментального материала были разработаны новые и усовершенствованы существующие методы обработки допплеровских экспериментов, адаптированные к современным многодетекторных установкам и резко увеличивающие надежность, достоверность и количество извлекаемых значений времен жизни.

4. Полученные нами спиновые зависимости В(Е2), В(М1) и энергетическая структура в околомагических ядрах послужили основой для разработки и апробации новых, как микроскопических, так и полуклассических теоретических моделей, которые позволили успешно описать свойства исследованных ядер.

Практическая значимость работы определяется в первую очередь тем, что:

1. Создан целый ряд методов и способов, позволяющих повысить точность и надежность измерения времен жизни возбужденных состояний ядер допплеровскими методами спектроскопии и анализа сложных -у-спектров в целом. В частности, апробированы и применены новые методы анализа групп, содержащих допплеровские у-линии и новое программное обеспечение, позволяющее анализировать формы у-линий, искаженные паразитными (до 7 пиков в группе) пиками, форма каждого из которых может отличаться от гауссовой.

2. Разработаны и предложены новые физические модели, раздвигающие рамки наших познаний о свойствах атомных ядер. Это позволяет сейчас и в будущем планировать новые эксперименты и получать новую ядерно-спектроскопическую информацию.

3. Полученные нами данные по временам жизни содержатся в справочных изданиях и международных данных, и послужат для дальнейшего развития теории атомного ядра.

Публикации и апробация работы

По теме диссертации опубликовано более 30 печатных работ, в том числе 10 в международных реферируемых изданиях. Основные работы приведены в конце автореферата. В них же содержаться все необходимые ссылки, относящиеся к его содержанию.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: 1+3 48-, 49- и 50-м Международных Совещаниях по Ядерной Спектроскопии и Структуре Атомного Ядра (Москва 1998, Дубна 1999 и С.-Петербург 2000)

4 International Conference 'High Spin State Nuclear Physics' (Warsaw, Poland) 2001

5 International Symposium 'Nuclear Spectroscopy' (Gettingen, Germany) 2001

6 Spring Meeting of the German Physical Society (Munster, Germany) 2002

B(M1) B(E2)

7 International Conference 'Nucl. Str. with Large Gamma Arrays' (Legnaro,Spring Meeting

8 International Conference "The Labyrinth in Nuclear Structure' (Crete, Greece) 2003 9fl2 Spring Meeting ofthe German Physical Society (Munster 2002,Tubingen 2003, Koln 2004)

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы, и содержит 169 страницы, в том числе 8 таблиц и 60 рисунков. Список литературы включает 127 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цели и основные задачи работы, показаны ее новизна и практическая значимость, приведены основные положения, выносимые на защиту и список публикаций.

Первая глава «Методы допплеровской спектроскопии» посвящена общему обзору и особенностям применения к нашим исследованиям измерений тдопплеровскими методами -метод ослабления допплеровского смещения энергии (ОДС) и плунжерному. В ме-

тоде ОДС мерой времени является характеристическое время торможения ядра отдачи в тормозящей среде а мерой времени в плунжерном методе служит время проле-

та возбужденного ядра между мишенью и подвижной тормозящей средой - плунжером

Допплеровский эффект в соответствующих испусканию

ядрами отдачи, образующихся в ядерных реакциях, идущих через стадию составного ядра, определяется следующими факторами:

1. Распределением ядер отдачи по начальным скоростям и углам, определяемым кинематикой ядерной реакции, а также торможением бомбардирующей частицы в веществе мишени.

2. Зависимостью вероятности радиоактивного распада ядер отдачи от времени, имеющей простой экспоненциальный вид в случае мгновенного заселения изучаемого уровня в результате ядерной реакции и сложный характер в случае каскадного заселения с вышележащих уровней.

3. Параметрами, определяющими процесс торможения и многократного рассеяния ядер отдачи в веществе мишени и подложки, а также толщиной и структурой мишени, если происходит вылет в другую среду или в вакуум.

4. Углами расположения, геометрией и размерами детекторов, а также разрешающей способностью спектрометра

К моменту настоящих исследований был разработан комплекс программного обеспечения анализа допплеровских экспериментов, учитывающий вышеприведенные факторы и предназначенный, главным образом, для исследований реакций вызываемыми а-

частицами и тяжелыми ионами с относительно небольшим вносимым угловым моментом Lmax> причем производился анализ только прямых у-спектров, регистрируемых 1-2 Ge детекторами. В нашей работе использовались ядерные реакции, характеризуемые предельно большими значениями Lmav. и анализировались спектры многомерных у-у-у совпадений, регистрируемыми современными многодетекторными комплексами монокристаллов). По этой причине с учетом этих новых условий программное обеспечение было коренным образом усовершенствованно на основе полученных в настоящей работе экспериментальных материалов. В частности, показано, что:

1. В случае исследуемые состояния которого заселялись в реакции

при заселяемых в реакциях при

соответственно, максимально возможный спин конечного ядра определяется конкуренцией между испусканием легких частиц и каналом деления составного ядра, то есть в этих случаях реализуется ситуация, когда дальнейшее увеличение энергии бомбардирующей частицы уже не приводит к заселению более высоких по спину состояний.

2. Форма допплеровских у-линий, регистрируемых детекторами расположенными под углами близкими к чувствительна к кинематическому разбросу ядер отдачи по проекции скорости, многократному рассеянию ядер отдачи в процессе торможения и конечным размерам Поскольку многие детекторы в многодетекторных установках расположены как раз под такими углами оказалось необходимым корректно учесть эти факторы.

3. Заселение исследуемых уровней может происходить не только посредством известных переходов с верхних уровней (каскадное питание 'CF'), но так же посредством ненаблюдаемых переходов (боковая подпитка 'SF'). Не достаточно корректный учет CF и SF приводит к существенным систематическим ошибкам в измерениях времен жизни т. Были разработаны следующие методы, позволяющие либо полностью исключить, либо значительно уменьшить эти ошибки: а) установка ворот на переход, расположенный непосредственно выше исследуемого, например на смещенную (flight) компоненту питающего перехода -FGTU (Flight Gate Transition Up); б) установка ворот на несмещенную компоненту перехода с исследуемого уровня, при которой изучается форма линии у-перехода, питающего исследуемый уровень - NB (Narrow Gate on Transition Below). Однако, наиболее распространенный метод исследования ОДС — это установка широких ворот на переходы или комбинацию переходов, расположенных ниже исследуемого уровня - WB (Wide Gate Transition Below). При этом статистика в таких спектрах во много раз превышает статистику, достижимую при применении описанных выше специальных методов, но метод

2ДО 2000 i.aoc i .tao в»

МО Ш НО ем «70 от E.keV

/ Д 1л 1 \ ¡1 \ 965 back gate 755 864.7 keV ..... 966.0 keV

/■ 7 ч жл (b)

965 keV Forward"! .2-Back gate 755 keV A Aii (c)

TJbU г» 1 • iVj If- - 964.7 keV 966.0 keV

1,000 837 keV sum angles

gate 965 keV narrow (b)

«0-

в «Ю 5 /1

О 400 / I

1 it/ \ A*" . /•''«.¿A i

i ,Ji^f t r¥ Cl*' '. / \ jf^*»' Vt

0- U .............Ц

о.» г

0.90

0.85

0.80

0.75 ■ 0.25

E.keV

t(24) =0,34 ± 0.05 ps / fbrow)

narrow

0.30

0.40

0.45

035

X, рз

Рис. 2. Анализ с целью определения времени жизни (т) состояния 24+ 1440с1. Слева иллюстрируются различные способы анализа формы у-линии 964.7 кэВ 24+—»22+ при установке «широких ворот» на нижележащий переход 755 кэВ 20+-+ 22+ ОУСТВ) в условиях перекрытия с паразитными пиками и линией 966.0 кэВ 25+—»22+. Справа показано уменьшение доп-1 плеровского уширения линии 837 кэВ 26+ —»24\ связанное с установкой «узких ворот» на переход 964.7 кэВ (ЫСТВ) и анализ зависимостей -¡?(т).

WB требует детального учета CF и SF. Большая часть времен жизни исследуемых нами уровней была получена, используя метод WB. Однако в тех случаях, когда это оказывалось возможным, использование специальных методов существенно повышало надежность измерений времен жизни и, в частности, служило критерием правильности учета эффекта боковой подпитки.

4. Учет боковой подпитки Тбпявляется одной из главных проблем метода ОДС и наряду с неопределенностями параметров тормозных потерь является наиболее существенным источником систематических ошибок измерения Для реакций с тяжелыми ионами типичное значение пс и анализ формы ОДС методом зависит от

используемой модели и расчетов временного заселения из континуума. С целью уточнения определяемых значений в нашей работе используется новый метод учета боковой подпитки. Этот подход основан на вычислении областей заселения входных состояний, так же как и у-каскадов из области континуума с помощью метода Монте-Карло, используя несколько параметров в процессе одновременной подгонки для двух типов экспериментальных данных: 1) полученных при анализе у-линий ОДС методом, к временному распределению заселения высокоспиновых уровней каскадами из континуума, 2) статистических распределений у-каскадов, которые возможно измерить независимо. Так, для области околомагических ядер l42"146Gd анализировались одновременно экспериментальные данные о распределениях множественности и

формы у-линий.

Вторая глава «Эксперимент и результаты эксперимента» посвящена описанию экспериментальных многодетекторных установок NORDBALL, GASP, EUROBALL IV и методов обработки спектров многомерных совпадений, а также все экспериментальные результаты. Она структурирована по принципу логических и временных этапов работы. Основные результаты измерений приведены в таблицах. Столбцы комментариев содержат краткую информацию о методах получения данных. В то время как при исследовании

применялся только метод ОДС, в случае применялись как метод ОДС

(DSA), так и плунжерный (RD). Необходимые фрагменты схем распада приведены на Рис.1. Рис.2 иллюстрирует пример анализа форм у-линий, проведенного различными методами, и определение т уровня 24+ l44Gd. Основные выводы этой главы приведены в пА Заключения.

Третья глава «Обсуждение результатов» целиком посвящена теоретической интерпретации результатов, но лишь в той мере, в которой автор, не будучи теоретиком, принимал в этом участие. Основные выводы этой главы приведены в п.В Заключения. Здесь приведены две иллюстрации, одна из которых относится к интерпретации квадрупольных

Таблица 1. Времена жизни уровней в 118Те

Ваш! I" т, ре Сот. Ваш! I" т, ря Сот.

0-В2 0-В2 0-В2 0-В2 0-В2 2* 4+ 6* 8+ 10+ 8.8±1.4 4.4 ±0.8 3.4+0.5 1-235 0.873?, изого) 1иЭ(ри) 1Ш(РЦ) ОБА (ТОЩ) (РЦ) В8А(\УВ) 0-В2 0-В2 0-В2 О-вз О-ВЗ 12+ 14+ 16+ 16+ 18+ 0.40±0.08 0.28 !о м 0.281™ 0.35Ц5 0.28 1? й ОБА ОБА (\УВ) ОБАС^В) ОЭАОМЗ) ВБА (WB)

Таблица 2. Времена жизни уровней в И»|

Вапй Г т, ре Сот. Вале) Г т, ре Сот. Вапа Г т, ре Сот.

08 <28 15/2" 19/2" 44.5+3.0 7.8+0.7 ШЗ ИБ 09 011 35/2" 25/2" 0.42±0.06 9.5±2.5 ОБА Ю оз БЗ 25/2" 29/2" 4.5±1.3 2.910.5 ИЗ ЮЗ

08 23/2" 2.35±0.3 КДТЖА 07 2212' 4±1 КБ Б4 11/2' 3.6+0.4 КБ

08 27/2" 0.89+0.15 ББА 27/2 1.0±0.25 ББА 04 13/2* -0 3 ИВ

08 31/2- 0.44+0.08 БЭЛ <)7 31/2" 0.50±0.15 ВвА 04 15/2* 2.0±0.3 яв

08 35/2" 0.29+0.04 БЭЛ 07 35/2- 0 55+0 14 В8А В4 17/2* 2.1 ±0.4 из

08 39/2" 0.21 ±0.04 ОБА ОТ1 43/2" 4.7+1.5 1Ш 04 19/2* 1.6+0.4 Ы),05А

08 43/2" 0.14+0 06 ВвА ОТ1 45/2" 0.22^!! БЭЛ 04 21/2* 1 лс+040 -0 25 ИДОА

ОТ1 39/2" 1.9+1.0 ИБ ш 13/2' 0.95 ЩББА 04 23/2* '•■'"-О 25 ШДОА

ОТ1 06 43/2" 21/2" 180+40 0.5± 0.2 11Б ВБА 01 Ш 15/2* 17/2* 0.45 ^ 0.601?* В8А ББА 04 04 25/2* 27/2* 1 9 405 0.35±0.08 ВвА ВЭА

06 17/2" 0.80:35 БвА 01 19/2' В8А 04 29/2* 0.42± 0.12 ВБА

06 06 25/2" 29/2" 0.48+0.15 0.31+0.1 ВБА ВвА т 02а 21/2+ 17/2" Л <7*018 «■Э/.012 470118 В8А М) 04 04 31/2* 33/2* 0.48± 0.09 В8А БЭЛ

06 33/2" о.з9 за ВБА Б2Ь 19/2" 1551» ИВ 04 35/2* 0.35± 0.10 ВвА

06 09 37/2" 11/2" 0.32 ^ II 12.2±2.4 В8А ИИ 02а 02Ь 19/2" 21/2" 0.54+0.16 6.0±0.7 БЭЛ ЮЗ 05 05 19/221/2" 2 5± 0 9 ЮЗ КБ

09 15/2" 14.6±1.8 ШЗ Ъ2а 21/2" 0.35± 0.12 ВвА й5 23/2" 4.1±0.8 ЙВ

09 19/2" 7.9±0.9 1Ш Б2Ь 23/2 п эо+ОЮ -0 07 ВЭА Б5 25/2" 2.7± 1.4 ЮЭХЯА

09 09 09 23/2" 27/2" 29/2" 4.7±0.8 0.49+0.11 о.»33 ЮЗ БЭЛ ОБА БЗ 03 03 19/2" 21/2" 23/2' 5700+500 305 5.6Ц? ЮЗ ШЗ Б5 05 27/2" 29/2" 0.53 0.55± 0.20 БЭА БЭЛ

полос 144Gd, а другая - к дипольным полосам l4JGd. Рис. 3 иллюстрирует зависимость от

144 г* j

спина экспериментальных значений В(Е2) для полос 4 и 5 OQ, построенных на 4-квазичастичном состоянии, которая сравнивается с расчетами в рамках двух различных моделей. Пунктирная линия соответствует традиционной модели TRS (Total Roushian Surface), основанной на представлении о существовании трехаксиальной деформации. Сплошная линия соответствует новому полумикроскопическому бозонному подходу (вариант модели МВБ1), описывающему экспериментальный факт падения значений В(Е2) в начале полосы, начиная со спина Приведенный пример показывает, в частности, что высокоспиновые квадрупольные полосы в околомагических ядрах можно интерпретировать на основе подходов, явно не вводящих понятие трехаксиальной деформации.

Рис. 4 иллюстрирует энергетическую структуру и зависимость от спина экспериментальных значений В(М1)для полос DB1 üDB2 '42Gd. Эти данные были сопоставлены как с расчетами, выполненными на основе микроскопической модели, основанной на концепции так называемого магнитного однородного вращения в наклонной по отношению к оси симметрии системе координат так и новой полуклассической

модели (SPAC), в которой магнитное вращение с характерным эффектом ножниц (Shears) рассматривается в главной системе координат аксиально-симметричного ядерного эллипсоида. Описание ТАС соответствует такому магнитному вращению, когда вектор коллективного вращения параллелен вектору полного спина, и как следствие этого, начальные значения В(М1) всегда велики и падают по мере выстраивания угловых моментов квазичастиц. В модели SPAC успешное описание DB1 достигнуто в предположении, что в начале угловой момент одной из квазичастиц направлен противоположно оси коллективного вращения а потом быстро выстраивается вдоль оси вращения, пересекая при этом вектор углового момента другой частицы В тот момент, когда оба вектора параллельны (см. вставку на Рис.4) значения В(М1) резко падают, что и наблюдается на эксперименте. В целом описание свойств исследованных дипольных полос в

приводит к выводу о том, что дипольные полосы в околомагических ядер можно интерпретировать, как магнитно-вращательные, но с выраженной примесью коллективного вращения остова.

В Заключении приводятся основные выводы, следующие из диссертационной работы: А. Экспериментальные результаты: 1. В результате обработки спектров у-у совпадений, полученных на установке NORD BALL в реакции впервые измерены значения времен жизни

уровней в 5 квадрупольных и 5 дипольных полосах уровней значения т

Таблица 3. Времена жизни уровней вшС(1

Вапс) Г т, ре Сот Вап<1 Г Т, р8 Сот

04 20* 0.56±0.11 итв,кв 04 28" 0.47±0.13

04 22+ 0.48±0.09 ШДВ 05 23" 0.68+0.11 WB

04 04 24* 26* 0.34+0.07 0.42±0.09 WB,NB \УВ 05 25+ 0.37+0.11 \УВ

Таблица 4. Времена жизни уровней в 141Еи

Вап<1 Г т, рк Сот Вап<1 Iя т, рз Сот

ОВ1 29/2" 1 М"040 wв ЛВ2 41/2" " ^ -020

ОВ1 31/2" 2 V10 -0 5 Ш2 43/2" 0.8 ± 0.2 шв

ОВ1 31/2" 1 Ш*444 \УВ БВ2 45/2" 0 29 40 20 -015 wв

Таблица 5. Времена жизни уровней в ШС(1

Ваш! Г т,рз Сот Ват1 г Т,р8 Сот

БВ1 17* 2.2+^ БВ4 22" 0.44^° \УВ

БВ1 18+ 1 Я*04 У/В ОВ4 23" 0-77^

ЭВ1 19+ 0 54*023 -0 )5 \УВ БВ4 24" WB

ОВ1 20+ 0 52*° 20 ЛУВ О(+,0)с 14+ О 1 < 57 \УВ

ОВ1 21+ 0.94 wв 0(+,0)о 16+ 0.80 wв

ОВ1 22+ 0.98.1« О(+,0)1 14+ 1 50 ри

ОВ2 22+ 1 со+038 wв О(+,0), 16" 0 и"5и-0 07 ш

ОВ2 23+ 033+0.11 wв 0(+,0)1 18+ 0.5 5± 0.08 ыв^и

БВ2 24+ 0.64+0.15 wв О(+,0). 20+ 0 70*"'° -0 07 \УВ,ри

БВ2 24+ 0.28+0.10 wв 0(+,0)( 22+ 0.37±0.07 \¥В

1)В2 25+ 0.35±0.15 ш О(+,0). 24+ 0.34±0.05 ДУВ

ОВ2 26" 0.27±0.15 wв 26+ 0.45±0.10 ШВ

ОВЗ 12" 22*15 —0 7 wв сн+,о)2 14* 1.1510.30 WB

ОВЗ 1Г 1.3±0.5 wв О(+,0)2 16+ 2.6-? wв

ОВЗ 18" 1.1+0.3 wв 0(+,0)2 20+ 1.70±0.32

ОВЗ 19г У/В 0(+,1)4 21+ 1 Ю*030 \УВ

ОВЗ 20" 0.62±0.13 <К+Д)4 23+ 0.84±0.17 шв

ОВЗ 21" 071*°17 " -0 15 шв 25+ 0.27±0.12 \УВ

получены с помощью метода ОДС и для ~ 30 — плунжерным методом. На основе этих измерений вычислены ~ 120 значений приведенных вероятностей электрических квадрупольных В(Е2) и магнитных дипольных В(М1) переходов.

2. Впервые с помощью метода ОДС исследованы времена жизни 7 состояний в квадрупольных полосах 144Gd, построенных на 4-квазичастичной высокоспиновой конфигурации 18+. Для этой цели использовались спектры у-у совпадений, полученные на установке

3. Подготовлен и проведен эксперимент на пучке тандем-генератора национального ядерного исследовательского центра Франции в г. Страсбурге с использованием 239 кристальной установки EUROBALL IV с целью исследования времен жизни высокоспиновых состояний в 4-х дипольных и 4-х квадрупольных полосах дипольных полосах "'Eu, заселяемых в реакциях Проведена энергетическая калибровка и калибровка эффективности всех детекторов, а также сортировка событий совпадений. В результате энергетической фильтрации (установки «ворот» на определенные у-ЛИНИИ) получены более 200 у-СПектров, соответствующих различным комбинациям «ворот» и групп детекторов, расположенных под различными углами по отношению к оси пучка.

4. В результате сравнительного исследования интенсивностей в полученных спектрах уточнены схемы распада и определены отношения приведенных вероятностей магнитных дипольных и электрических квадрупольных внутриполосных переходов.

5. Впервые с помощью метода ОДС исследованы времена жизни ~ 40 состояний в дипольных и квадрупольных полосах в 141Еии 142Gd. На основе этих измерений вычислен^Ккачений приведенных вероятностей электрических квадрупольных В(Е2) и магнитных дипольных В(М1) переходов.

Б. Методические результаты:

1 Обоснован и апробирован полуэмпирический метод оценки эффективного времени боковой подпитки в реакциях, характеризуемых небольшим вносимым угловым моментом на примере реакции lwAg + 13С при Е = 54 MeV

2 На основе прецизионного анализа форм допплеровских у-ЛИНИЙ и сравнения результатов измерения времен жизни, полученных различными методами установки «ворот» на каскадные переходы, исследован эффект боковой подпитки в реакциях, характеризуемых большим вносимым угловым моментом на примере реакции и

"4Sn + 32S (Е= 160 MeV).

3 Апробированы и применены новые методы анализа сложных групп, содержащих доппле-

Рис.3. Экспериментальные значения В(Е2) для полосы 4 и 5 в ' 0(1 в зависимости от спина Пунктирная и сплошные линии соответствуют расчетам ТЯ8 и МВБ1.

Рис.4. Сравнение экспериментальных результатов для дипольных полос DB1 и DB2 в Gd с

вычислениями в рамках моделей ТАС и SPAC: (а) угловой момент I в зависимости от частоты вращения Ь(В, (b) значения В(М1) в зависимости от I. Вычисления ТАС показаны как пунктирные линии для DB1 (е=-0.10) и как штрих-пунктирные линии для DB2 (е=-0.15). На вставке проиллюстрирована одна из возможных начальных ориентации векторов угловых моментов квазичастиц.

ровские у-ЛИНИИ, в частности метод вычитания спектров, зарегистрированных под углами, симметричными по отношению к оси пучка (на примере 14<ЧМ). Впервые апробированы и использованы новые возможности программного обеспечения, позволяющие, в том числе, анализировать формы у-линий, искаженные паразитными (до 7) пиками.

В. Основные физические выводы:

1. В результате сравнения свойств квадрудальных полос в околомагических ядрах с Z = 52, 53, 54 и N = 66 (118Те, |191 и 120Хе) между собой и расчетами на основе полумикроскопического варианта модели взаимодействующих бозонов МВБ1 выяснилось, в частности, что коллективные свойства протонной конфигурации fthjj/^ В 1191 гораздо ближе к чем к |18Те и наоборот, конфигурации ближе к В целом оказалось, что коллективные свойства ядер резко изменяются при малом изменении вблизи магического протонного числа Z = 50.

2. Квадрупольные полосы в околомагических ядре с Z = 64hN = 80(144Gd), построенные на 4-квазичастичных состояниях и традиционно рассматривавшиеся в рамках моделей, основанных на представлении о существовании трехаксиальной деформации (TRS - Total Roushian Surface), могут быть успешно описаны на основе полумикроскопических бозонных подходов (МВБ1), не вводящих явно понятие статической деформации.

119т

3. Приведенные вероятности Ml переходов В(М1) в детальных полосах I, построенных как на 3-квазичастичных возбуждениях, так и на конфигурации Jtgj'2, хорошо описываются на основе полуклассических подходов, которым может быть придана простая геометрическая интерпретация для больших значений спинов.

4. Энергетическая структура и характеристики электромагнитных переходов (значения В(М1) и В(Е2)) в полосах околомагических ядер с

N=82 С4'Ей™ и l42Gdj$),

построенных

на 3- и 4-квазичастичных состояниях, были сопоставлены как с расчетами, выполненными на основе микроскопической модели ТАС и полуклассической модели SPAC, в которой магнитное вращение с характерным эффектом ножниц (Shears) рассматривается в главной системе координат ядерного эллипсоида. Исследованные дипольные полосы в этих в рамках микроскопической модели ТАС могут быть рассмотрены как магнитно-вращательные, а в полуклассической модели SPAC показывается, что магнитное вращение квазичастиц комбинирует со значительным вкладом коллективного вращения остова.

В целом, исследования, выполненные в настоящей работе современными средствами спектроскопии, продемонстрировали сложное сочетание и взаимодействие как коллективных, так и квазичастичных степеней свободы в околомагических ядрах.

Положения, выносимые на защиту: 1. Экспериментальные результаты измерения возбужденных состояний ядер:

а) 118Те

и I,

проведенных методами ОДС и плунжерным на установке NORDBALL; б) l44Gd, проведенных методом ОДС на установке GASP.

2. Подготовка, проведение и обработка эксперимента, по исследованию ОДС на установке

ЕиКОБЛЬЬ IV. Экспериментальные результаты измерений Т возбужденных состояний и

И1П„ 142пл

относительных интенсивностей переходов в 3 Выводы о том, что в исследованных ядрах:

а) свойства квадрупольных полос успешно описываются в рамках полумикроскопического варианта модели взаимодействующих бозонов;

б) дипольные полосы могут рассматриваться как проявление магнитного вращения квазичастиц при существенном влиянии коллективного вращения остова.

Основные результаты опубликованы в следующих работах:

(Е. О. Лидер в списке авторов фигурирует как Е.О. Podsvirova)

1. С. Droste, Т. Morek, J. Srebmy, К. Starosta, A. Wasilewski, Yu.N. Lobach, M.J, Piiparinen, S. Tormanen, A. Virtanen, S. Juutinen, G.H. Hagemann, A.A. Pasternak, E.O. Podsvirova, Lifetimes and B(E2), B(M1) Values in the itgm Band of119I, Прогр. и тез. 49 совещ. по яд. спектр, и структ. ат. ядра. Дубна (1999) 61

2. A.A. Pasternak, J. Srebrny, Ch. Droste, S. Juutinen, G.H. Hagemann, Yu.N. Lobach, Т. Morek, M. Piiparinen, E.O. Podsvirova, K. Starosta, S. Tüimänen, A. Virtanen, A. Wasilewski, Conflict coupling in the ж(g9/2)'' bands "% Acta Phys. Pol. В 31, (2000) 429

3. J. Srebrny, Ch. Droste, Т. Morek, К. Starosta, A. Wasilewski, A.A. Pasternak, E.O. Podsvirova, Yu.N. Lobach, G.H. Hagemann, S. Juutinen, M. Piiparinen, S. Tüimänen, A. Virtanen, Transition probabilities in negative parity bands ofU9I, Nucl. Phys. A683 (2001) 23

4. A.A. Pasternak, A.D. Efimov, E.O. Podsvirova, V.M. Mikhajlov, J. Srebrny, T. Morek, Ch. Droste, Y. Sasaki, M. Oshima, S. Juutinen, G.B. Hagemann, Electromagnetic E2 transition probabilities in mXe and "sTe - N=66 nuclei. Acta Phys. Pol. B32, (2001) 2719

5. A.A. Pasternak, J. Srebmy, A.D. Efimov, V.M. Mikhajlov, E.O. Podsvirova, Ch. Droste, Т. Morek, S. Juutinen, G.B. Hagemann, M. Piiparinen, S.Türmänen and A. Virtanen, Lifetimes in the ground state band and the structure of"sTe, Eur. Phys. J. A13 (2002) 435

6. R.M. Lieder, A.A. Pasternak, E.O. Podsvirova, Investigation of Dipole Bands in the ulGd region with EUROBALL, In book: The Labyrinth in Nuclear Structure, ed. A. Bracco and C.A. Kalfas, AIP, CP701 (2004) 238

7. R.M. Lieder, A.A. Pasternak, E.O. Podsvirova, W. Gast, H.M. Jäger, L. Mihailescu, D. Bazzacco, S. Lunardi, R. Menegazzo, C. Rossi Alvarez, G. de Angelis, D. Napoli, T. Rzaca-Urban, W. Urban, A. Dewald, Investigation of the level scheme of Gd and lifetimes of the triaxial quadrupole band, Eur. Phys. J. A21 (2004) 37

8. E.O. Podsvirova, R.M. Lieder, A.A. Pasternak, S. Chmel, W. Gast, Ts. Venkova, H.M. Jäger, L. Mihailescu, G. de Angelis, D. Napoli, A. Gadea, D. Bazzacco, R. Menegazzo, S. Lunardi, W. Urban, Ch. Droste, Т. Morek, Т. Rzaca-Urban, G. Duchene, Investigation of lifetimes in dipole bands ofwEu, Eur. Phys. J. A21 (2004) 1

9. A.A. Pasternak, E.O. Podsvirova, R.M. Lieder, S. Chmel, W. Gast, Ts. Venkova, H.M. Jäger, L. Mihailescu, G. de Angelis, D. Napoli, A. Gadea, D. Bazzacco, R. Menegazzo, S. Lunardi, W. Urban, Ch. Droste, Т. Morek, Т. Rzaca-Urban, G. Duchene, Investigation of lifetimes in dipole bands of'"Gd, Eur. Phys. J. A23 (2004) 14

Лицензия ЛР № 0 6 5 3 9 4 от 08 09 97

Подписано в печать/¿2 В0О1/ Объем ^ пл Тираж УР0экз Заказ №.¿/¿0 Отпечатано в издательстве "Нестор" 195251, Санкт-Петербург, Политехническая, 29

»21194

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ДОППЛЕРОВСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ.

1.1 Общий обзор допплеровских методов.

1.1.1 Метод Ослабления Допплеровского Смещения энергии у-лучей (ОДС).

1.1.2 Плунжерный Метод (ПМ).

1.2 Определение значений времен жизни допплеровскими методами.

1.2.1 Анализ форм допплеровских у-линий в ОДС.

1.2.2 Анализ кривой радиоактивного распада в ПМ.

1.2.3 Анализ форм допплеровских у-линий в ПМ.

1.3 Торможение ядер отдачи в материале мишени.

1.3.1 Электронные и ядерные тормозные потери.

1.3.2 Многократное рассеяние ядер отдачи.

1.4 Допплеровские методы в ядерных реакциях, вызываемых тяжелыми ионами и идущими через стадию составного ядра.

1.4.1 Механизм заселения и разрядки высоковозбужденных состояний в реакциях слияния-испарения на пучках тяжелых ионов

1.4.2. Кинематический разброс ядер отдач.

1.4.3. Конечное время заселения каскадами «боковой» подпитки

1.4.4. Дискретное каскадное питание.

1.5 Аппаратурные влияния на допплеровские у-линии.

1.5.1 Калибровка аппаратурной формы линии.

1.5.2 Геометрия и конечный размер детектора у-квантов.

1.6 Допплеровские методы с использованием техники у-у совпадений.

1.6.1 Методы установки «ворот» на переходы, расположенные "ниже" и "выше" исследуемого.

1.6.2 Особенности использования метода постановки узких ворот NGTB.

1.7 Программное обеспечение измерений времен жизни.

1.7.1 Общая схема программного обеспечения.

1.7.2 Анализ сложных спектров.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТ И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА.

2.1 Экспериментальные многодетекторные установки.

2.1.1 NORDBALL.

2.1.2 GASP.

2.1.3 EUROBALL.

2.2 Предварительная обработка событий совпадений у-у-частица.

2.2.1 Сортировка у-у-. совпадений.

2.2.2 Калибровка эффективности.

2.2.3 Энергетическая калибровка в процессе сортировки.

2.3 NORDBALL-эксперимент.

Времена жизни и вероятности переходов в 118Те и 1191.

2.3.1 Условия и детали эксперимента.

2.3.2 Эмпирическая оценка эффективного времени боковой подпитки.

2.3.3 Результаты измерений времен жизни для

2.3.4 Результаты измерений времен жизни для 1191.

2.4 GASP-эксперимент.

Времена жизни и вероятности переходов в 144Gd.

2.4.1 Условия и детали эксперимента

2.4.2 Анализ форм у-линий в ОДС-эксперименте

2.4.3 Времена жизни и вероятности Е2-переходов в квадрупольных полосах.

2.5 Выбор оптимальных условий для EUROBALL-эксперимента.

2.5.1 Выбор оптимальной мишени и энергии пучка

2.5.2 Теоретическое вычисление времени боковой подпитки

2.5.3 Экспериментальной подтверждение расчетов боковой подпитки

2.6 EUROBALL-эксперимент.

Времена жизни и вероятности переходов в 141Еи и 142Gd.

2.6.1 Анализ форм у-линий в ОДС-эксперименте.

2.6.2 Перенос больших ошибок методом Монте-Карло.

2.6.3 Результаты по временам жизни и вероятностям переходов

ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

3.1 Описание свойств полосы, построенной на основном состоянии 118Те на основе модели взаимодействующих бозонов (МВБ1).

3.1.1 Общее описание модели.

3.1.2 Квадрупольные полосы в П8Те и в соседних ядрах.

3.2 Квадрупольные полосы в 144Gd.

3.2.1 Модель «Total Routhian Surface» (TRS).

3.2.2 Триаксиальная деформация в 144Gd.

3.2.3 Свойства квадрупольной полосы в 144Gd в рамках много-квазичастичного расширения МВБ

3.3 Дипольные полосы в 1191.

3.3.1 Квазиклассическое объяснение механизма когерентного усиления М1переходов.

3.3.2 Неполное выстраивание угловых моментов в З-qp полосе 1191.

3.3.3 Полосы, построенные на одночастичном состоянии ngm П91.

3.4 Дипольные полосы в 141Еи и 142Gd.

3.4.1 Модель принудительного вращения остова по отношению к наклонной оси (Tilted Axis Cranking - ТАС)

3.4.2 Сочетание механизма «ножниц» с принудительным вращением остова по отношению к главным осям (SPAC-модель).

3.4.3 Сравнение SPAC и ТАС с экспериментальными данными для шЕи.

3.4.4 Сравнение SPAC и ТАС с экспериментальными данными ,zyM142Gd.

Прогресс экспериментальной техники в начале 70-х годов, в частности появление Ge(Li), а затем и сверхчистых германиевых (HPGe) детекторов, привел к бурному развитию у-спектроскопии на пучках тяжелых ионов и а-частиц. С того времени накоплен большой объем экспериментальной информации; о таких характеристиках возбужденных состояний как энергия (Е*), спины и четности (Iя), а также интенсивности (1Г) и мультипольности (ст,Х) у-переходов. Это позволило существенно продвинуться в понимании структуры высокоспиновых и высоковозбужденных состояний ядер и уже к 1980-м гг. привело к обнаружению и объяснению ряда качественно новых явлений, связанных в частности, с взаимодействием коллективных и квазичастичных (2-х, 3-х, 4-х) возбуждений [1,2]. Что же касается электромагнитных свойств ядерных: уровней, таких как магнитные дипольные ц и электрические квадрупольные Q моменты, времена жизни х и связанные с ними вероятности электромагнитных переходов между уровнями В (а Д), то такая информация, как в те годы, так и сейчас существенно беднее. В то же время она исключительно важна, поскольку электромагнитные свойства переходов крайне чувствительны к выбору модели, претендующей на адекватное описание структуры ядра. Поэтому систематические измерения электромагнитных характеристик ядерных уровней имели и имеют решающее значение для- развития теории ядра. Для большинства ядер сведения о временах жизни неполны, а чаще всего они отсутствуют. Это объясняется тем, что значения х уровней, заселяемых в ядерных реакциях, чаще всего лежат в диапазоне 10"14 -г 10"12 с. Задача измерения таких малых времен нетривиальна и ее решение требует привлечения сложных методик и современных средств эксперимента. В таком диапазоне наиболее информативными являются методы, основанные на использовании эффекта Допплера — метод ослабления допплеровского смещения (ОДС) и плунжерный (ПМ).

Допплеровские методы у-спектроскопии развивались в циклотронной лаборатории ФТИ им. А.Ф. Иоффе начиная с 1970 гг., сначала в приложении к кулоновскому возбуждению ядер [3], а затем и к реакциям, вызываемыми а-частицами и,тяжелыми ионами, идущими через стадию составного ядра. Необходимое программное обеспечение было разработано как для метода ОДС [4], так и ПМ [5], и использовалось для измерений х на пучках циклотронов ФТИ, ИЯИ (Киев), ИЯФ (Прага), ИЯАФ (Россендорф) [6-г12]. В начале 1980 гг. на основе новых теоретических и методических разработок было создано новое программное обеспечение, основанное на прецизионных вычислениях форм допплеровских у-линий как для ОДС, так. и ПМ, используя моделирование методами Монте-Карло всех физических процессов, начиная от образования и распада составного ядра и вплоть до регистрации у-квантов [ 13, 14]. Разработка и улучшение этого программного обеспечения происходило в дальнейшем постоянно I в соответствии с новыми задачами и модернизацией» экспериментальной техники [15-г21].

Данные о полных временах жизни возбужденных состояний совместно с данными об относительных интенсивностях у-переходов и отношении смеси мультипольностей 5, характеризующие определенный переход, позволяют определить приведенные вероятности переходов В(а,Х). В подавляющем большинстве случаев это электрические квадрупольные;Е2 и магнитные дипольные Ml переходы. Коллективным, в частности вращательным степеням свободы, как правило, соответствуют квадрупольные полосы уровней (т.н. развязанные - "decoupled") с последовательностью уровней AI = 2 h. Полосы, построенные на; квазичастичных возбуждениях, могут быть как квадрупольными, так и дипольными с последовательностью уровней AI = 1 h.В 1980-х -г 1990-х гг. на основе новых возможностей допплеровской методики систематически исследовались как квадрупольные, так и магнитные дипольные полосы в переходных и околомагических ядрах массовой области А ~ 80 -г 120. Переходные ядра являются важным объектом для выяснения роли различных мод возбуждения в формировании ядерной структуры и механизма их связи, поскольку в них сложным образом переплетаются как одночастичные движения, так и коллективные колебания и вращения. По этой причине одним из ■ основных объектов. этих исследований i было изучение взаимодействия между коллективными' модами возбуждений, построенными на основных состояниях четно-четных ядер и полосами, построенными на 2-квазичастичных возбуждениях в ядрах массовой области А ~ 801 [224-24]. Одним из следствий - такого взаимодействия является нерегулярность энергетической структуры, выражающейся в характерном изгибе зависимости от спина момента инерции J(I) = l/(d2E/dI2). Наряду со ставшей к настоящему времени общепринятой интерпретацией этого явления ("backbending"), основанной на концепции пересечения. полос в рамках оболочечной версии модели принудительного вращения (Cranking Shell Model), А.Д. Ефимовым и В.М. Михайловым был разработан полумикроскопический вариант модели взаимодействующих бозонов МВБ 1 (ШМ1) [24-f29]. Новый теоретический подход позволил не только объяснить особенности энергетической структуры, но s и успешно интерпретировать значения В(Е2) в районе нерегулярности, полученные на основе измерений; т. Впоследствии этот подход , был распространен на переходные ядра: в области А =100 [30,31] и на т.н. «внедренные» (intruder) полосы в полумагических (Z = 50) изотопах олова, построенные на 4-квазичастичных возбуждениях [32-г35]. Другой ветвью исследований переходных и околомагических ядер были полосы, построенные на 2-3 квазичастичных возбуждениях нечетных и дипольные полосы нечетно-нечетных ядер, где впервые были обнаружены быстрые Ml переходы и интерпретированы на основе модифицированного полуклассического подхода Дэнау-Фрауэндорфа (Donau-Frauendorf) [36ч48].

К началу исследований, включенных в настоящую диссертацию, сложилась следующая ситуация. Все эксперименты, на которых были основаны вышеописанные работы, проводились с одним или двумя Ge(Li) или (HPGe) детекторами. Техника у-у совпадений, приводит в этом случае к спектрам с малой статистикой, которые использовалась лишь изредка для построения или уточнения схем распада, но практически не подходили: для измерений т допплеровскими методами. Поэтому область исследований ограничивалась сравнительно невысокими спинами (I ~ 12+16h). Между тем «передний фронт» физики высокоспиновых состояний уходил все дальше в область высоких и сверхвысоких спинов, вплоть, до пределов, определяемых образованием и устойчивостью составного ядра (I" ~ 50-^70h). Это стало возможным благодаря созданию многодетекторных систем, состоящим из десятков и даже сотен HPGe детекторов! большого объема, оснащенных соответствующей! ядерной электроникой и компьютерной техникой, а также развитию методики многомерных у-у-у. совпадений и совпадений с другими продуктами реакций. Несмотря на высокую стоимость (до сотен миллионов долларов) сейчас в мире работают десятки подобных установок, но в странах бывшего СССР нет ни одной. Поэтому единственным путем для: продолжения исследований и применения накопленного опыта стало международное сотрудничество. В настоящее время экспериментальные исследования В: области; физики высокоспиновых состояний проводятся? исключительно международными коллективами и часто не имеет значения где и когда был проведен тот или иной • эксперимент - информация, полученная в течении 1 - 2 недельного эксперимента настолько огромна, что ее обработка может занимать годы. В особенности это касается измерений т допплеровскими методами, где получение результатов наиболее сложно и трудоемко. По вышеизложенным причинам первая часть настоящей работы (исследование ядер 118Те и 1191) была выполнена в ФТИ и в

Варшавском Университете, используя спектры, полученные на 20-детекторной установке NORDBALL в эксперименте, проведенном в 1995 г. в Дании. Вторая часть работы (144Gd) была также связана с обработкой эксперимента, который уже был проведен на 40-детекторной установке GASP в Италии в 1997 г. В отличие от первых двух третья часть работы (l41Eu и l42Gd) с самого начала планировалась и проводилась при непосредственном участии автора. Эксперимент был проведен в Страсбурге (Франция) на крупнейшей в мире 236-детекторной установке EUROBALL IV. Вся обработка этого эксперимента, начиная с сортировки и энергетической калибровки всех 236 детекторов, проводилась в течение последних двух лет в Юлихе (Германия).

Первая часть работы являлась непосредственным продолжением (как в смысле методики, так и в смысле интерпретации результатов) и реализацией предыдущего опыта исследований времен жизни высокоспиновых состояний околомагических ядер в области Z ~ 50. Ядра U8Te (Z = 52) и ll9I (Z = 52) имеют равное число нейтронов N = 66, близкое к середине нейтронной оболочки 50+82. Поэтому изменение коллективных свойств должно зависеть от Z, причем, если мерой коллективности в четно-четных изотонах могут служить энергетические промежутки между уровнями1 полосы, построенной на основном 0+ состоянии и значения В(Е2), то в нечетных -соответствующие характеристики полос, построенных на протонной конфигурации 7ihj1/2. Рис. l.a показывает резкое изменение коллективных свойств ядер при переходе от Z = 52 к Z = 54 с точки зрения энергетической структуры, однако значения В(Е2) для внутриполосных переходов на момент начала наших исследований не были известны ни для и91, ни для четно-четных соседних ядер И8Те и 120Хе. При переходе от Z = 52 к Z = 54 значения В (Е2), как ожидалось, должны существенно возрасти, но какими они окажутся для квадрупольных полос I- более похожими на полосы в 118Те или 120Хе -предстояло выяснить. Времена жизни для 120Хе были специально для этой цели изучены в ИАЭ Японии на установке GEMINI [49], в то время как 118Те и I изучались в настоящей работе [50-г55]. Сложную структуру квадрупольных полос П91 иллюстрирует Рис. 1в, для которых нами было получено ~ 30 значений т. Сравнение свойств квадрупольных полос 1191 с данными по 120Хе и П8Те, где было измерено ~ 10 значений, т, а также анализ в рамках новой микроскопической версии МВБ1, в которую был включен учет 2-квазичастичных состояний [594-62] показали, в частности, что коллективные свойства протонной конфигурации 7th}I/2 в П91 гораздо ближе к 120Хе, чем а)

2.0 1.5 U

1 f 1.0 ш

0,5

0.0

N = 66

•19/2' азд;2312

6*

Ш?' 4* '**,

-,19/2'

19/2'

Л.

4*

11/2' о* 11/2 0* 11/2 нб„ mc. us— in. iiov lii^ ,oSn 5iSb h1^ я1 мХе »Cs

6*

4* Г

Ba t/r Г»

WM.

2W Г aa-. but. . i

•nfr

1ЭЛ*

Рис. 1. а) Полосы, построенные на 11/2" состояниях Otgn/2)1 в нечетных ядрах и полосы, построенные на основных состояниях четных ядрер с числом нейтронов N = 66 [30,31]. Ь) Квадрупольные полосы в 1|91. с) Дипольные полосы ич1, связанные с {Kgm)~] конфигурацией. к 118Те и наоборот, конфигурации ближе к 11 ^е [54]. Кроме того, квадрупольные полосы 1191- интерпретировались нашими польскими коллегами как трехаксиальный ротатор в рамках модифицированной версии модели Давыдова-Филлипова [63-г68]. Кроме квадрупольных полос особый интерес представило изучение полос в 1191, связанных с конфигурацией и построенных на ней 3-квазичастичных дипольных полос (Рис. 1с). В части из этих полос были обнаружены быстрые Ml переходы, которые удалось интерпретировать, аналогично ранее исследованным 3-квазичастичным дипольных полосам, на основе модифицированного полуклассического подхода Дэнау-Фрауэндорфа [36]. Новой в работе была успешная попытка полуклассической интерпретации полос, построенных на одночастичных конфигурациях, как результата выстраивания углового момента квазипротонной дырки вдоль оси коллективного вращения [51].

Объектами исследования во второй и третьей: частях нашей работы были околомагические ядра 142,144Gd с Z = 64 и 141Еи с Z = 63 (в отличие от нейтронов, где N = 64 соответствовало бы примерно середине оболочки, протоны с Z = 64 образуют по ряду параметров практически замкнутую оболочку). В этой области соседствуют как хорошо деформированные, так и почти сферические ядра; одновременно в одном ■ ядре могут сосуществовать как супер-, так и слабодеформированные аксиально-симметричные или трехаксиальные формы а также выраженные квадрупольные и дипольные полосы различной природы. Это иллюстрирует Рис. 2, где представлены: типичные полосы в деформированном 158Ег и околомагическом 147Gd (а), спектр ядра 168Hf с выраженной равновесной деформацией (Ь), а также спектры изученных нами изотопов Gd с Z = 64, N = 78 (с) и N = 80 (d) [69-7-71]. Последние, как видно из рисунка, кардинально меняются с изменением N по мере удаления от замкнутой нейтронной оболочки N = 82, отражая, по-видимому, резкое возрастание деформации. До наших исследований времена жизни в этих ядрах не были известны вовсе, за исключением нескольких изомерных состояний. Между тем их измерение представляло значительный интерес, как для квадрупольных, так и для дипольных полос. Основным мотивом для исследований квадрупольных полос в 142,144Gd была проверка гипотезы, что эти полосы соответствуют трехаксиальной деформации [69]. В ядре 142Gd это три низколежащие квадрупольные полосы: основная полоса и две полосы, построенные на изомерных 2-квазичастичных состояниях со спином 10+, соответствующих vhjy2 и яЬ^ конфигурациям. В ядре 144Gd [71] квадрупольные полосы построены на 4-квазичастичном состоянии 20+. В настоящее время для описания трехаксиальности чаще всего используется вариант модели принудительного вращения, в которой ядро рассматривается во вращающейся системе координат. Решение уравнения Шредингера с соответствующим гамильтонианом (Routhian) при заданной частоте вращения со выражается как функция параметров деформации Ew(P,y) [74]. Минимумы на двумерной энергетической поверхности (Total Routhian Surface -TRS) соответствуют ядерным; уровням, а найденные таким образом для каждого уровня параметры (Р,у) позволяют вычислить квадрупольный момент Q и, тем самым, значения В(Е2) для переходов внутри полосы. Предсказывается, что квадрупольные полосы в ядрах 142,144Gd должны; соответствуют хорошо деформированным, триаксиальным минимумам? [69]. Расчеты в рамках TRS модели удовлетворительно описывают свойства заведомо деформированных ядер, таких как, например,- I68Hf (Рис. 2Ь), однако; вопрос о применимости этого подхода к околомагическим ядрам оставался открытым. С другой стороны, разработанный А.Д. Ефимовым и В.М. Михайловым полумикроскопический вариант МВБ1, который явно не вводит понятие деформации (а тем более трехаксиальной), показал, как это обсуждалось выше, свою работоспособность в области переходных и полумагических ядер с Z ~ 50 и представлялось интересным его распространение, на область Z ~ 64. Эти два подхода в определенном смысле диаметрально противоположны и мы предполагали их сопоставление на основе измерения времен жизни в квадрупольных полосах 142,144Gd. Главный результат этого сопоставления состоит в том, что оба подхода до определенной степени описывают эксперимент, но если МВБ1, оперируя значительным числом параметров, оказалась способной? детально воспроизвести энергетическую структуру и значения В(Е2), то расчеты в рамках TRS, уступая МВБ 1 в деталях и практически не содержа параметров, тем не менее правильно предсказывает поведение величины динамического квадрупольного момента в полосе. По видимому, современные теоретические подходы еще только «нащупывают» пути адекватного описания реальности, освещая только отдельные стороны такой сложного объекта, каким является атомное ядро.

Особое и, в определенном смысле, центральное место в настоящей работе занимают исследования времен жизни уровней дипольных полос в 141Еи ш 142Gd. Именно постановка главным образом этой задачи, и определило, в условиях высокой конкуренции, выделение финансовых средств на' исследования: в Германии и проведение эксперимента на установке EUROBALL. В общих чертах интерес к проблеме обусловлен следующим: В полумагических изотопах свинца (Z = 82) были, открыты дипольные полосы [754-77], обладающие следующими специфическими! свойствами:

ElMcV)

8-7625 ( 30 1

0918т(ЗЛ 9*996 j3Cl 32*

9-1153 31" 9-500*. 30*

6-1986 29"

76620 28*

7-3V78 ГГ

6-5669 25" «>873 26*

5-8SAA 23" VRIi. Г? 2fc*

5-1981 —- SCi.68 ?Cf 5-1236 27*

7ВЗ. «Й97 19" 4-3218 20*

17" tf 3-8317 18*

3*4.19 >6228

15 >3097 16*

93 75 13" W383 ^ 2-8568 v.*

2-W36 -gSaas 12'/

144 64

Gd

80 d)

Single particle sSr

Super-deformed

Quadrupole

Dipole }

HV vk- i. Д f m иг.

Рис. 2. а) Типичные полосы в деформированном ( Ег) и около-магическом (l47Gd) ядрах. Ь) Спектр деформированного ядра 168Hf. с) и d) Спектры изотопов Gd с N=78 и N=80

1. Последовательность уровней в полосах, начинающихся с энергии Ео приблизительно подчиняется параболическому закону: Е(1)—Ео~ A(I— lof.

2. Полосы состоят из сильных Ml переходов между уровнями с АI = 1 и очень слабых

Е2 переходов между уровнями с Д/ = 2, что дает в результате большую величину

2 2 отношения В(М1УВ(Е2) > 30 fr/feb), в то время как в хорошо деформированных

J 7 ядрах это значение обычно < 1 ц /У(еЬ).

3. Приведенные вероятности магнитных дипольных Ml переходов имеют значения В(М1) ~ 2 -5-10 ц n, максимальные в начале полосы и резко уменьшающиеся к концу.

4. Полосы характеризуются малым параметром деформации |е| ~ 0.95/3 < 0.1.

В пределе, когда деформация отсутствует и квантовомеханическая симметрия запрещает обычное вращение, существование квазивращательных полос потребовало объяснения. Оно состояло в том, что помимо деформации существует и другая возможность определения ориентации в пространстве: магнитный дипольный момент. Поэтому обнаруженные полосы было предложено рассматривать как проявление квантового вращения магнитного диполя и, соответственно, назвать этот новый вид вращения "магнитным вращением" [80]. В противоположность вращению сильно деформированных ядер, имеющему коллективный характер, в магнитном вращении принимает участие только несколько квазичастиц, занимающих орбитали с большим угловым моментом j. Таким образом, можно сказать, что в случае магнитного вращения ориентация ядра обусловлена анизотропией в распределении тока, тогда как ориентация для сильно деформированных: ядер описывается распределением плотности. Наблюдение регулярных вращательных полос не обязательно означает появление коллективного движения. Однако наличие слабой сплющенной (oblate) деформации оказалось все же необходимым условием существования магнитновращательных полос. Дело и том, квазичастицами, занимающих орбитали с большим угловым моментом j, могут быть как протоны, так и нейтронные дырки, и слегка деформированный средний* потенциал ядра обеспечивает выстраивание протонов в одну группу с моментом jn, а нейтронных дырок в другую, с моментом jv. Эти группы в дальнейшем для простоты будут называться протонными и нейтронными квазичастицами. Рис. За иллюстрирует картину магнитного вращения с участием таких квазичастиц, а Рис Зв соответствующую схему угловых моментов по отношению к оси симметрии z деформированного остова. Угол 0 между j, и jv возникает в результате баланса между силами Кориолиса, которые пытаются выстроить эти два вектора вдоль оси вращения, и возвращающей силы слегка деформированного потенциала, пытающейся удержать эти вектора под углом 90°. По мере увеличения частоты вращения со угол 0 уменьшается, так как начинают преобладать силы Кориолиса, пропорциональные со, а полный спин / , соответственно растет. Этот процесс был назван «механизмом ножниц» («Shears mechanism»), так как это движение подобно закрытию лезвий ножниц [81, 82]. В условиях слабой деформации угол ср между полным, угловым моментом / и одной из главных (principal) осей эллипсоида сохраняется, что соответствует картине т.н. «равномерного» (uniform) наклонного вращения (Tilted Axis Cranking - ТАС). При сильной- деформации вектор коллективного вращения R направлен вдоль оси х, перпендикулярной оси симметрии, так что полный угловой момент 7 выстраивается вдоль х (Principal Axis Cranking -РАС). В предельном случае, описанном в полуклассическом приближении Ф. Дэнау и С. Фрауэндорфом [36] деформация удерживает вектора j, и jv в перпендикулярном положении [83], поэтому вектор 7 увеличивается и наклоняется к оси х только за счет роста R. На Рис. Зс показано сравнение хорошо известного коллективного вращения сильнодеформированных ядер с магнитным вращением. В настоящее время разработаны различные варианты теории, описывающие магнитное вращение на микроскопическом уровне; это, например, т.н. - ТАС модели [79, 81]. В частности, с помощью ТАС удалось, удовлетворительно описать поведение В(М1) вдоль магнитовращательных полос [84, 85], как это иллюстрирует Рис. 3d.

В классическом приближении поведение В(М1) можно объяснить зависимостью В(М1) от суммарного магнитного момента квазичастиц: В(М1) ~ цх [77, 86, 87]. В случае, проиллюстрированном на Рис. Зв, Цх = (Ц1)у + (ц±)л, где Цх - проекции магнитных моментов на ось, перпендикулярную полному угловому моменту, пропорциональные jx: ц± = g ji. Поскольку эффективные g-факторы для нейтронной и протонной компонент противоположны по знаку, так же как и проекции ji, то (|i±)v и (|Лх)л оказываются одного знака, обуславливая когерентное усиление В(М1). По мере ТАС-вращения эффект ножниц приводит к быстрому уменьшению 0V, 0Я и, соответственно, (Цх)у, (ц±)л- В результате значения В(М1) резко падают вдоль полосы. В том случае РАС-вращения, когда «лезвия ножниц» остаются максимально открытыми (предел Дэнау-Фрауэндорфа) значения В(М1) уменьшаются существенно слабее (Рис. 3d внизу).

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 Rotational Frequency (MeV)

300 400 500

Energy (keV)

R 1 РАС с)

Electric and Magnetic Rotation

AI = 2 ordinary bands gradual alignment of many short vectors

E2 electric quadrtipole mass distribution classic and quanta I electric

Characteristic of rotational bands regular

R, <x I enhanced transitions posstbily to define the orientation (with respect to the a. m. vector) large isotropy broken inertia" J® = Д1/ДЕ, rotation

AI — 1 shears bards gradual alignment of few long vectors

Ml magnetic dipole current distribution quanta I magnetic

Ряс. 3 а) Магнитное вращение в сферическом ядре b) «Равномерное наклонное» (ТАС) магнитное вращение в слабодеформируемом ядре с эффектом «ножниц», когда вектор полного спина сохраняет ориентацию по отношению к оси симметрии и принудительное вращение вдоль оси х (РАС), с) Сравнение магнитного вращения с коллективным (электрическим) вращением хорошо деформированных ядер [79]. d) Поведение В(М1) во вращательной магнитной полосе свинца. Сплошная линия соответствует расчетам в рамках ТАС модели, пунктирная — полуклассическому пределу Дэнау-Фрауэндорфа. neutron

Эффект магнитного вращения ожидался не только в области Z = 82, где он был открыт, но и для других околомагических ядер. К началу наших исследований уже была изучена схема распада 142Gd [69], в которой были найдены 4 дипольных полосы (Рис. 2с) и для ряда переходов на основе измерений их относительных интенсивностей были определены значения В(М1)/В(Е2). По некоторым признакам эти полосы, похожи на магнитновращательные, но не настолько регулярны по своей энергетической структуре, как в области Z = 82. Значения В (Ml )/В(Е2) для полосы DB1 оказались действительно большими ( > 50 ц N/(eb) ), но для других полос не превышали 15 ц м/(еЬ). Анализ на основе ТАС-модели показал, что относительно низкоспиновых полосам DB1 и DB3 можно приписать 4-квазичастичные конфигурации ®jih%v2 и Tih\V2 > а полосы DB2 и DB4, являющиеся продолжением первых, могут быть построены на 6-квазичастичных конфигурациях, которые образуются после разрыва второй Ьц/2 нейтрон-дырочной пары. Расчет деформации, объясняющей экспериментальные значения В(М1)/В(Е2) показал, что полосы DB1 и DB3 действительно слабодеформированы (в ~ -0.1), но деформация полос DB3 и DB4 должна быть больше (е ~ —0.15). Таким образом, дипольные полосы 142Gd казались лишь кандидатами на магнитновращательные. Решающее значение приобретает информация о временах жизни уровней, позволяющая, как это было сделано для изотопов РЬ, получить абсолютные значения В(М1) и В(Е2). После проведения и обработки результатов эксперимента на установке EUROBALL такая информация была получена [70, 73]. Помимо этого были изучены также дипольные полосы в соседнем ядре 141Еи [72], аналогичные по отношению к DB1 и DB2 142Gd и построенные на 3-квазичастичной конфигурации vAf,2/2 ®лА{1/2; существенно уточнены и дополнены схемы распада обоих ядер; на основе учета допплеровского искажения у-линий, входящих в сложные мультиплеты перекрывающихся пиков, получены надежные данные об относительных интенсивностях переходов.

Результаты исследований оказались неожиданными. Во первых, при переходе от полос, построенных на 4-квазичастичных конфигурациях к полосам, которые, как казалось, должны принадлежать 6-квазичастичным конфигурациям, не обнаружилось ожидаемого скачка в зависимости В(М1) от спина. Такой скачок наблюдался в 197РЬ [85] и имеет естественное объяснение в рамках ТАС-вращения, поскольку каждая полоса, как обсуждалось выше, должна начинаться с максимальных значений В(М1) и заканчиваться минимальными. Во вторых, в начале каждой из 4-квазичастичных полос вместо ожидаемых больших значений В(М1) оказались малые, которые при увеличении спина скачкообразно увеличивались. Этот эффект казался совершенно необъяснимым не только с рамках ТАС-, но и РАС-схемы связи угловых моментов. Основываясь на полученных данных, была предложена полуклассическая модель, способная не только объяснить парадоксальное поведение В(М1), но и энергетическую структуру полос в 141Eu и 142Gd. Нашей задачей было сравнение экспериментальных данных с результатами расчетов и поиск оптимальных параметров модели. Суть подхода состоит в комбинации механизма ножниц (Shears), характерного для магнитного вращения, с РАС коллективным вращением остова. Эта модель (SPAC) рассматривает энергию состояния с данным спином как сумму энергий квазичастиц и остова, зависящую от ориентации угловых моментов J, и jv по отношению к оси х. Соответствующие углы (на Рис: Зв это

0я + ф и (р — 0V) определяются для каждого спина как результат минимизации полной энергии: и, тем самым, находятся зависимости от спина как энергий уровней, так и вероятностей электромагнитных переходов В(М1) и В(Е2), которые напрямую выражаются через углы ориентации векторов 7, j, и jv после замены коэффициентов

Клебша-Гордона тригонометрическими функциями в классическом пределе. Для ТАС-схемы связи подобный подход уже был известен [88]. Коренное отличие схемы связи SPAC от ТАС состоит в возможности генерации трех различных полос уровней, построенных на одной и той же начальной квазичастичной конфигурации с перпендикулярными векторами j, и jv, начальное положение одного из которых обычно X ) вдоль оси симметрии, а другой вектор jv может быть направлен как вдоль нормально»), так и противоположно оси х коллективного вращения, причем в последнем случае («инверсном») он может выстраиваться вдоль оси х, двигаясь как по; (CW), так и против (CCW) часовой стрелки, вызывая скачкообразное падение В(М 1). По-видимому, этот случай и реализуется в дипольных полосах шЕи и 142Gd. Таким образом, магнитновращательная природа этих полос с характерным эффектом «ножниц» подтвердилась, но, в отличие от околомагических изотопов РЬ, где реализуется ТАС-вращение в слабодеформированном среднем поле, здесь, в силу более значительной деформации, имеет место РАС-схема связи угловых моментов, обеспечивая своеобразный смешанный (магнитный + коллективный электрический) тип вращения.

Анализ допплеровских экспериментов являлся главной составной частью этой работы. На первом ее этапе, т.е. при обработке ОДС- и плунжерного экспериментов, выполненных на установке NORDBALL, в основном использовались уже разработанные и апробированное в течение предыдущих 15-r20f лет методы и программное обеспечение. Это было возможно и - оправдано> в < частности тем, что ядерная реакция 109Ag + 13С при Е = 54 MeV, в которой образовывались изучаемые ядра 119Г (канал : Зп) и 118Те (канал рЗп) относилась к, тому же классу, который использовался и ранее. Это реакции, вызываемые а-частицами и тяжелыми ионами с массой А <16, которые характеризуются относительно небольшим вносимым угловым моментом. После испускания из составного ядра легких частиц в координатах Е*- I (энергия возбуждения - спин) образуется область т.н. «входных состояний» ("entry states"), с которой происходит, дальнейшая разрядка у-каскадами, сначала квазинепрерывного спектра, а затем и дискретными. При небольшом вносимом угловом моменте область входных состояний,, точнее максимум; распределения дифференциального сечения о(Е„ I), приходится на : сравнительно; малые (по отношению к положению исследуемого уровня) значения Е* и I. В этих условиях заселение изучаемых уровней у-каскадами квазинепрерывного спектра («боковая подпитка» — "side feeding") происходит достаточно быстро, со средней задержкой tSf < O.lps, которая в большинстве случаев много меньше измеряемых времен жизни tSf« т. Если tsf мало, то вероятность заселения в ■ единицу времени, PsK0 можно > в первом приближении характеризовать одной экспонентой PSf(t) = l/tsf exp(-t/tsf), т.е. так, как если бы заселение изучаемых уровней происходило с одного эффективного вышележащего уровня. Для рассматриваемого класса реакций ожидаемые значения xsf могут быть оценены полуэмпирически, на основе анализа и обобщения имеющихся немногочисленных экспериментальных данных [13, 23, 24, 50, 89, 90]. Один из таких методов оценки xSf, основанный на анализе относительного положения изучаемого уровня; по; отношению к расчетной области входных состояний, был предложен. и реализован нами при исследовании 1191 [53].

В исследованиях на установках GASP (144Gd) и EUROBALL (141Eu, 142Gd) использовались реакции 114Cd + 36S (Е = 182 MeV) и 114Sn + 32S (Е = 160 MeV) соответственно, характеризующиеся большим вносимым угловым моментом, когда области: входных состояний локализуются значительно выше как по спину, так и по энергии. В этих условиях у-каскады, приводящие к заселению изучаемого уровня длинны и характеризуются множественностью (среднее число у-переходов в каскаде) <М> ~ 15-КЗО, когда аппроксимация PsK0 одной экспонентой становиться заведомо некорректной. Эта было одной из главных причин коренной модернизации программного обеспечения анализа ОДС-экспериментов, в результате: которой, в частности, проблема учета боковой подпитки была решена кардинальным образом. А именно, все каскады, начинающиеся с; каждого входного состояния, моделируются. методом Монте-Карло с учетом всех известных и даже таких экзотических механизмов у-разрядки состояний континуума, как разрядка по супердеформированным и магнитновращательным полосам [91]. В результате для каждого исследуемого уровня получаются различные распределения PSf(t), но; зависящие от одних и; тех же физических параметров [71]. Часть из этих параметров можно определить в результате анализа независимых экспериментальных данных, таких как распределение множественности у-каскадов, но главным критерием является анализ ОДС. Параметры, определяющие картину боковой подпитки в 144Gd, 141Eu и 142Gd были. исследованы различными^ способами. Один из них основан на непосредственном анализе форм допплеровских у-линий, связанных с разрядкой тех наиболее высокоспиновых состояний, для которых доля заселения каскадами боковой подпитки велика (уровни 2б+ в 144Gd и 45/2" в 141Еи). Другой способ (144Gd, 142Gd) основан на сопоставлении результатов измерения т, полученных при использовании различных методов, один из которых зависит, а другой не зависит от PSf(t). Эту возможность иногда предоставляет современная техника многомерных у-у-. совпадений - установка специальных фильтров («ворот») на каскадные переходы выше и ниже исследуемых ("gating up", "gating above") [49, 71, 91-г94]. Проведенное нами исследование свойств континуума;-имеет не; только прикладное по отношению к измерениям т значение, но и представляет собой самостоятельный интерес.

В целом, хотя разработка новых методов анализа допплеровских экспериментов и программного обеспечения не являлась прерогативой автора, их постоянная апробация и отладка были важной составной частью работы.

Общий обзор и особенности применения к нашим исследованиям допплеровских методов измерений х изложены в первой главе диссертации. Вторая глава содержит все экспериментальные результаты и структурирована по принципу логических и временных этапов работы. Третья глава целиком посвящена обсуждению результатов, но лишь в той мере, в которой автор, не будучи теоретиком, принимал в этом участие.

На защиту выносятся следующие положения: | Q

1. Экспериментальные результаты измерения т возбужденных состояний ядер: а) Те и 1191, проведенных методами ОДС и плунжерным на установке NORDBALL; б) I44Gd, проведенных методом ОДС на установке GASP.

2. Подготовка, проведение и обработка эксперимента, по исследованию ОДС на установке EUROBALL IV. Экспериментальные результаты измерений т возбужденных состояний и относительных интенсивностей переходов в шЕи и 142Gd.

3 Выводы о том, что в исследованных ядрах: а) свойства квадрупольных полос успешно описываются в рамках полумикроскопического варианта модели взаимодействующих бозонов; б) дипольные полосы могут рассматриваться как проявление магнитного вращения квазичастиц при существенном влиянии коллективного вращения остова.

Изложенные в диссертации материалы докладывались на:

1-гЗ 48-, 49- и 50-м Международных Совещаниях по Ядерной Спектроскопии и Структуре Атомного Ядра (Москва 1998, Дубна 1999 и С.-Петербург 2000)

4 International Conference 'High Spin State Nuclear Physics' (Warsaw, Poland) 2001

5 International Symposium 'Nuclear Spectroscopy' (Gettingen, Germany) 2001

6 Spring Meeting of the German Physical Society (Munster, Germany) 2002

7 International Conference 'Nuclear Structure with Large Gamma Arrays' (Legnaro, Italy) 2002

8 International Conference 'The Labyrinth in Nuclear Structure' (Crete, Greece) 2003 94-12 Spring Meetings of the German Physical Society (Munster 2002, Tubingen 2003,

Koln 2004)

Основные результаты исследования опубликованы в следующих основных работах: (Е. О. Лидер в списке авторов фигурирует как Е.О. Podsvirova)

1. С. Droste, Т. Morek, J. Srebrny, К. Starosta, A. Wasilewski, Yu.N. Lobach, M.J. Piiparinen, S. Tormanen, A. Virtanen, S. Juutinen, G.H. Hagemann, A.A. Pasternak, E.O. Podsvirova, Electromagnetic Transition Probabilities in Negative Parity Bands of 1191, Прогр. и тез. 48 совещ. по яд. спектр, и структ. ат. ядра. Москва (1998) 53

2. С. Droste, Т. Morek, J. Srebrny, К. Starosta, A. Wasilewski, Yu.N. Lobach, M,J. Piiparinen, S. Tormanen, A. Virtanen, S. Juutinen, G.H. Hagemann, A.A. Pasternak, E.O. Podsvirova, Plunger Lifetimes Measurements of Excited States 119I Populated in 109Ag (I3C,3n) Reaction, Прогр. и тез. 48 совещ. по яд. спектр, и структ. ат. ядра. Москва (1998) 52

3. С. Droste, Т. Morek, J. Srebrny, К. Starosta, A. Wasilewski, Yu.N. Lobach,. M.J. Piiparinen, S. Tormanen, A. Virtanen, S. Juutinen, G.H. Hagemann, A.A. Pasternak, E.O. Podsvirova, Lifetimes of Decoupled Bands States in 1191 Measured by DSA Method, Прогр. и тез. 48 совещ. по яд. спектр, и структ. ат. ядра. Москва (1998) 51

4. С. Droste, Т. Morek, J. Srebrny, К. Starosta, A.A. Wasilewski, Yu.N. Lobach, M.J. Piiparinen, S. Tormanen, A. Virtanen, S. Juutinen, G.H. Hagemann, A.A. Pasternak, E.O. Podsvirova, Lifetimes and B(E2), B(M1) Values in the ngg/2 Band of119I, Прогр. и тез. 49 совещ. по яд. спектр, и структ. ат. ядра. Дубна (1999) 61

5. С. Droste, Т. Morek, J. Srebrny, К. Starosta, A.A. Wasilewski, Yu.N. Lobach, M.J. Piiparinen, S. Tormanen, A. Virtanen, S. Juutinen, G.H. Hagemann, A.A. Pasternak, E.O.Podsvirova, Lifetimes of Negative-Parity Bands States of119I, Прогр. и тез. 49 совещ. по яд. спектр, и структ. ат. ядра. Дубна (1999) 59

6. Yu.N. Lobach, A.A. Pasternak, J. Srebrny, Ch. Droste, G.H. Hagemann, S. Juutinen, T. Morek, M. Piiparinen, E.O. Podsvirova, S. Tormanen, K. Starosta, A. Virtanen, A.A. Wasilewski, Lifetime Measurement in the Yrast Band of1191, Acta Phys. Pol. В 30, (1999) 1273

7. A.A. Pasternak, J. Srebrny, Ch. Droste, S. Juutinen, G.H. Hagemann, Yu.N. Lobach, T. Morek, M. Piiparinen, E.O. Podsvirova, K. Starosta, S. Tiirmanen, A. Virtanen, A. Wasilewski, Conflict Coupling in the n(g9/2)'' Bands 1191, Acta Phys. Pol. В 31, (2000) 429

8. J. Srebrny, A.A. Pastrernak, Ch. Droste, Т. Morek, K. Starosta, E.O. Podsvirova, Yu.N. Lobach, G.H. Hagemann, S. Juutinen, M. Piiparinen, S. Turmanen, A. Virtanen, Lifetime Measurements and the Nonaxial Deformation in-1191, Acta Phys. Hung. N. S. 12 (2000) 217

9. J; Srebrny, Ch. Droste, T. Morek, K. Starosta, A. Wasilewski, A.A. Pasternak, E.O. Podsvirova, Yu.N. Lobach, G.H. Hagemann, S. Juutinen, M. Piiparinen, S. Turmanen, A. Vixtanen, Transition Probabilities in Negative Parity Bands of119I, Nucl. Phys. A683 (2001) 23

10. A.A. Pasternak, A.D. Efimov, E.O. Podsvirova, V.M. Mikhajlov, J. Srebrny, T. Morek, Ch. Droste, Y. Sasaki, M. Oshima, S. Juutinen, G.B. Hagemann, Electromagnetic E2 Transition Probabilities in 120Xe and118Te - N=66 Nuclei, Acta Phys. Pol. B32, (2001) 2719

11. A.A. Pasternak, J. Srebrny, A.D. Efimov, V.M. Mikhajlov, E.O. Podsvirova, Ch. Droste, T. Morek, S. Juutinen, G.B. Hagemann, M. Piiparinen, S.Tiirmanen and A. Virtanen, Lifetimes in the Ground State Band and the Structure ofmTe, Eur. Phys. J. A13 (2002) 435

12. R.M. Lieder, A.A. Pasternak, E.O. Podsvirova, Investigation of Dipole Bands in the 142Gd region with EUROBALL, In book: The Labyrinth in Nuclear Structure, ed. A. Bracco and C.A. Kalfas, AIP, CP701 (2004) 238

13. R.M. Lieder, A.A. Pasternak, E.O. Podsvirova, W. Gast, H.M. Jager, L. Mihailescu, D. Bazzacco, S. Lunardi, R. Menegazzo, C. Rossi Alvarez, G. de Angelis, D. Napoli, T. Rzaca-Urban, W. Urban, A. Dewald, Investigation of the level scheme of144Gd and lifetimes of the triaxial quadrupole band, Eur. Phys. J. A 21 (2004) 37

14. E.O. Podsvirova, R.M. Lieder, A.A. Pasternak, S. Chmel, W. Gast, Ts. Venkova, H.M. Jager, L. Mihailescu, G. de Angelis, D. Napoli, A. Gadea, D. Bazzacco, R. Menegazzo, S. Lunardi, W. Urban, Ch. Droste, T. Morek, T. Rzaca-Urban, G. Duchene, Investigation of lifetimes in dipole bands of141Eu, Eur. Phys. J. A 21 (2004) 1

15. A.A. Pasternak, E.O. Podsvirova, R.M. Lieder, S. Chmel, W. Gast, Ts. Venkova, H.M. Jager, L. Mihailescu, G. de Angelis, D. Napoli, A. Gadea, D. Bazzacco, R. Menegazzo, S. Lunardi, W. Urban, Ch. Droste, T. Morek, T. Rzaca-Urban, G. Duchene, Investigation of lifetimes in dipole bands of142Gd, Eur. Phys. J. A 23 (2004) 14

16. A.A. Pasternak, R.M. Lieder, E.O. Podsvirova, Shears effect and РАС core rotation for Ml-bands in 142Gd, 141 Eu and 132La, Conference on "Nuclei at the Limits" Book of abstracts, Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois (2004) 112

17. E.O. Podsvirova, A.A. Pasternak, R.M. Lieder, W. Gast, A.D.Efimov, V.M. Mikhailov, R. Wyss, Investigation of Lifetimes in quadrupole bands of142Gd, Conference on "Nuclei at the Limits" Book of abstracts, Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois (2004) 115

В заключение сформулируем основные результаты и выводы работы: А. Экспериментальные результаты:

1. В результате обработки спектров у-у совпадений, полученных на установке NORDBALL в реакции I09Ag + 13С при Е = 55 MeV, впервые измерены значения времен жизни (т) для ~ 70 уровней в 5 квадрупольных и 5 дипольных полосах П8Те и 1191. Для = 40 уровней значения т получены с помощью метода ОДС и для ~ 30 - плунжерным методом. На основе этих измерений вычислены ~ 120 значений приведенных вероятностей электрических квадрупольных В(Е2) и магаитных дипольных В(М1) переходов.

2. Впервые с помощью метода ОДС исследованы времена жизни 7 состояний в квадрупольных полосах I44Gd, построенных на 4-квазичастичной высокоспиновой конфигурации 18+. Для этой цели использовались спектры у-у совпадений, полученные на установке GASP в реакции 114Cd(36S, 6п) при Е = 180 MeV.

3. Подготовлен и проведен эксперимент на пучке тандем-генератора национального ядерного исследовательского центра Франции в г. Страсбурге с использованием 239 кристальной установки EUROB ALL IV с целью исследования времен жизни высокоспиновых состояний в 4-х дипольных и 4-х квадрупольных полосах 142Gd и 2-х дипольных полосах I4IEu, заселяемых в реакциях I14Sn(32S, 2р2п) и U4Sn(32S, р2п) при Е = 160 MeV. Проведена энергетическая калибровка Ey(N) и калибровка эффективности е(Ег) всех детекторов, а также сортировка событий у-у-у совпадений. В результате энергетической фильтрации (установки «ворот» на определенные у-линии) получены более 200 у-спектров, соответствующих различным комбинациям «ворот» и групп детекторов, расположенных под различными углами по отношению к оси пучка.

4. В результате сравнительного исследования интенсивностей у-линий в полученных спектрах уточнены схемы распада 141Еи и I42Gd и определены отношения приведенных вероятностей магнитных дипольных и электрических квадрупольных внутриполосных переходов В(М1; I—>I-1)/B(E2; I—>1—2).

5. Впервые с помощью метода ОДС исследованы времена жизни ~ 40 состояний в дипольных и квадрупольных полосах в ,41Еи и 142Gd. На основе этих: измерений вычислены ~ 70" значений приведенных вероятностей электрических квадрупольных В(Е2) и магнитных дипольных В(М1) переходов.

Б. Методические результаты:

1 Обоснован и апробирован полуэмпирический метод оценки эффективного времени боковой подпитки в реакциях, характеризуемых небольшим вносимым угловым моментом на примере реакции 109Ag + 13С при Е = 54 MeV

2. На основе прецизионного анализа форм допплеровских у-линий и сравнения результатов измерения времен жизни, полученных различными методами установки «ворот» на каскадные переходы, исследован эффект боковой подпитки в реакциях, характеризуемых большим вносимым угловым моментом на примере реакции 114Cd + 36S (Е = 180 MeV) и 114Sn + 32S (Е = 160 MeV).

3. Апробированы и применены новые методы анализа сложных групп, содержащих допплеровские у-линии, в частности метод вычитания спектров, зарегистрированных под углами, симметричными по отношению к оси пучка (на примере 144Gd). Впервые апробированы и использованы новые возможности' программного обеспечения, позволяющие, в частности, анализировать формы у-линий, искаженные паразитными (до 7 в группе) пиками.

В. Основные физические выводы:

1. В результате сравнения свойств квадрупольных полос в околомагических ядрах с Z = 52, 53, 54 и N = 66 (118Те, 1,91 и 120Хе) между собой и расчетами на основе полумикроскопического варианта модели взаимодействующих бозонов МВБ1 выяснилось, в частности, что коллективные свойства протонной конфигурации яЬ{,/2 в

I гораздо ближе к 120Хе , чем к 118Те и наоборот, конфигурации ngl)2 ближе к П8Те. В целом оказалось, что коллективные свойства ядер резко изменяются при малом изменении Z (от Z = 52, до Z = 54) вблизи магического протонного числа Z = 50.

2. Квадрупольные полосы в околомагических ядрах с Z = 64 и N = 78,80 (142Gd и 144Gd), построенные на 2- и 4-квазичастичных состояниях и традиционно рассматривавшиеся в рамках моделей, основанных на представлении о существовании трехаксиальной деформации (TRS - Total Roushian Surface), могут быть успешно описаны на основе полумикроскопических бозонных подходов (варианты МВБ1), не вводящих явно понятие статической деформации.

3. Приведенные вероятности Ml переходов В(М1) в дипольных полосах 1191, построенных как на 3-квазичастичных возбуждениях, так и на конфигурации Kg 9)2, хорошо описываются на основе полуклассических подходов, которым может быть придана простая геометрическая интерпретация для больших значений спинов.

4. Энергетическая структура и характеристики электромагнитных переходов (значения В(М1) и В(Е2)) в полосах околомагических ядер с N=82 (141Eu^3 и 142Gd^), построенных на 3- й 4-квазичастичных состояниях, были сопоставлены как с расчетами, выполненными на основе микроскопической модели ТАС и полуклассической модели SPAC, в которой магнитное вращение с характерным эффектом ножниц (Shears) рассматривается в главной системе координат ядерного эллипсоида. Исследованные дипольные полосы в этих в рамках микроскопической модели ТАС могут быть рассмотрены как магнитно-вращательные, а в полуклассической модели SPAC показывается, что магнитное вращение квазичастиц комбинирует со значительным вкладом коллективного вращения остова.

В целом, исследования, выполненное в настоящей работе современными средствами у-спектроскопии, продемонстрировали сложное сочетание и взаимодействие как коллективных, так и квазичастичных степеней свободы в околомагических ядрах.

Выражаю искреннюю благодарность моему научному руководителю д.ф.м.н.

A.А.Пастернаку за руководство и постоянное внимание на всех этапах нашей совместной семилетней научной деятельности. Благодарю также А.Д.Ефимова,

B.М.Михайлова и С.Шмеля за теоретическое обсуждение полученных результатов, а также всех соавторов статей. Благодарю также коллективы кафедры ядерной физики Варшавского Университета и Института Ядерной физики Исследовательского центра физики г. Юлиха, где была выполнена большая часть настоящей работы, а также коллективы ускорительного центра института ядерных исследований г.Страсбурга за помощь в проведении эксперимента на детекторном комплексе EUROB ALL.

1. Collective Phenomena in Atomic Nuclei, 1.t. Rev. Nucl. Phys. V. 2, World Scientific. Singapore (1984)

2. J.D. Garret. Shape and Pair Correlation in Rotation Nuclei. Lectures. Int. School of Ш Phys. Erice, Italy (1986)

3. K.I.Erokhina, I.K.Lemberg, A.A.Pasternak, Nucl. Instr. & Meth., 118 (1974) 373

4. A.A. Alexandrov, M.P. Kudoyarov, I.K. Lemberg, A.A. Pasternak, Nucl. Phys., A321 (1979)189

5. A.A. Pasternak, K.I. Erokhina, Appl. Nucl. Phys. 11 (1981) 70

6. M.F. Kudoyarov, I.K. Lemberg, A.A. Pasternak, Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Fiz., 40 (1976)2103

7. I.K. Lemberg, A.A. Pasternak, Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Fiz, 40 (1976) 2052

8. A.A., Aleksandrov, V.S. Zvonov, M.A. Ivanov, I.K. Lemberg, A.S. Mishin, A.A. Pasternak, Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Fiz., 41 (1977) 49

9. M.F. Kudoyarov, LK. Lemberg, A.A. Pasternak, L.A. Rassadin, Yad. Fiz., 27 (1978) 577

10. A.A. Alexandrov, M.P. Kudoyarov, I.K. Lemberg, A.A. Pasternak, Nucl. Phys., A321 (1979)189

11. V.G. Kiptilyi, I.Kh. Lemberg, A.S. Mishin, А.А. Pasternak, Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Fiz., 43 (1979) 2276

12. M.F. Kudoyarov, LKh. Lemberg, A.A. Pasternak, Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Fiz., 43 (1979)2167

13. I.Kh. Lemberg, A.A. Pasternak, In book: Modern methods of y-spectroscopy. Leningrad, Nauka, (1985) 3

14. G.M. Gusinski, I.Kh. Lemberg, A.S. Mishin, A.A. Pasternak, In book: Modern methods of y-spectroscopy. Leningrad, Nauka (1985) 64

15. A.A. Pasternak, H. Zhou, Izv. Russian Akad. Nauk, Ser. Fiz., 56 (1992) 1811

16. M.F. Kudoyarov, V.V. Lobanov, A.A. Pasternak, Yu.A. Shitov, In book: Heavy Ion Physics Ed. Yu.Ts.Oganessian & R. Kalpakchieva. World Scientific. Singapore-New Jersey-London-Hong Kong (1997) 742

17. Yu.N. Lobach, A.D. Efimov, A.A. Pasternak, Eur. Phys. J. A6 (1999) 131

18. A.A. Pastrernak, J. Srebrny, Ch. Droste, T. Morek, Acta Phys. Hung. NJS. 13 (2001) 193

19. J. Srebrny, Ch. Droste, T. Morek, K. Starosta, A. Wasilewski, A:A. Pasternak, E.O. Podsvirova, Yu.N. Lobach, G.H. Hagemann, S. Juutinen, Mi Piiparinen, S. Тйгтйпеп, A. Virtanen, Nucl. Phys. A683 (2001) 23

20. E. Grodner, Ch. Droste, T. Morek, J. Srebrny, A.A. Pasternak, A. Wasilewski, W. Pociennik, E. Ruchowska 4and J.Kownacki, Acta Phys. Pol; B34 (2003) 2447

21. R. Schwengner, G. Winter, J. Doring,L. Funke, P. Kemnitz,E. Will, A.E. Sobov, A.D. Efimov, M.F. Kudojarov, I.Kh. Lemberg, A.S. Mishin, A.A. Pasternak, L.A. Rassadin, I.N. Chugunov, Z. Phys. A326 (1987) 287

22. J. Adam, M. Honusek, A. Spalek, D.N. Doinikov, A.D. Efimov, M.F. Kudojarov, I.Kh. Lemberg, A.A. Pasternak, O.K. Vorov, U.Y. Zhovliev, Z. Phys. A332 (1989) 143

23. D.N. Doinikov, K.I. Erokhina, A.D. Efimov, V.M. Mikhailov, Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Fiz. 53(1989) 15

24. D.N. Doinikov, A.D. Efimov, K.I. Erokhina, V.M. Mikhailov, Nucl. Phys. A531 (1991) 326.

25. A.D. Efimov, V.M. Mikhailov; Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Fiz. 56 (1992) 96 i 30i A.D. Efimov, M.F. Kudoyarov; A.S. Li, A.A. Pasternak, I. Adam, Mi Honusek, A.

26. Spalek, Yad. Fiz. 58 (1995) 3 31i Yu.N. Lobach, A.D. Efimov, A.Ai Pasternak, Eur. Phys. J. A6 (1999) 131

27. I.N. Vishnevsky, G.Bi Krygin, M.F. Kudojarov, E.V. Kuzmin, Yu.N. Lobach, V.E. Mitroshin, A.A.Pastemak, V.V. Trishin, Ukr. Fiz. J; 36 (1991) 982

28. I.N. Vishnevsky, G.B. Krygin, Yu.N. Lobach, V.E. Mitrishin, A.A. Pasternak, V.V. Trishin, Ukr. Fiz. J. 36 (1991) 1132

29. A.D. Efimov, Yu.N. Lobach, A.A. Pasternak, V.V. Trishin, Ukr. Phys. J. V47 (2002) 118

30. F. Donau, S. Frauendorf, Proc. Intern. Summer School. Poiana, Brasov, Romania (1982) 309; Proc. Conf. High Angular Momentum Properties of Nuclei, Oak Ridge, Nucl. Sci. Res.

31. L. Funke, F. Donau, J. Doring, P. Kemnitz, E. Will, G. Winter, L. Hildingsson, A. Johnson, Th. Lindblad. Phys. Lett, 120B (1983) 301

32. M.F. Kudoyarov, I.Kh. Lemberg, A.A. Pasternak, L.A. Rassadin, F. Donau. Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Fiz. 48 (1984) 1887

33. F. Donau, Nucl. Phys. A471 (1987) 469

34. I.N. Vishnevsky, M.F.Kudojarov, E.V.Kuzmin, Yu.N.Lobach, A.A.Pasternak, I.P. Tkachuk, V.V. Trishin, Ukr. Fiz. J. 33 (1988) 651

35. I.N. Vishnevsky, Yu.N. Lobach, A.A. Pasternak, V.V. Trishin, Ukr. Fiz. J. 39 (1994) 38

36. D.A. Volkov, A.I. Levon, A.A. Pasternak, Yad. Fiz. 50 (1989) 1505

37. A.D. Volkov, A.I. Kovalenko, A.I. Levon, A.S. Mishin, A.A. Pasternak, L.A. Rassadin, Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Fiz. 53 (1989) 923

38. D.A. Volkov, A.E. Zobov, M.F. Kudoyarov, E.V. Kuzmin, A.I. Levon, A.A. Pasternak, Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Fiz. 53 (1989) 2145

39. D.A. Volkov, A.I. Levon, A.A. Pasternak, Yad. Fiz. 51 (1990) 94

40. A.E. Zobov, LKh. Lemberg, A.A. Pasternak, Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Fiz. 54 (1990) 998

41. A.I. Levon, J. de Boer, A.A. Pasternak, D.A. Volkov, Z. Phys. A343 (1992) 131

42. D.A. Volkov, LB. Kovgar, A.I. Levon, A.A. Pasternak, Yad. Fiz. 57 (1994) 582

43. A.A. Pasternak, Y. Sasaki, A.D. Efimov, V.M. Mikhajlov, T. Hayakawa, Y. Toh, M. Oshima, Y. Hatsukawa, J. Katakura, N. Shinohara, Z. Liu, K. Furuno, Eur. Phys. J. A9 (2000) 293

44. Yu.N. Lobach, A.A. Pasternak, J. Srebrny, Ch. Droste, G.H. Hagemann, S. Juutinen, T. Morek, M. Piiparinen, E.O. Podsvirova, S. Turmanen, K. Starosta, A. Virtanen, A. Wasilewski, Acta Phys. Polonica B30, (1999) 1273

45. А.А. Pasternak, J; Srebmy, Ch. Droste, S. Juutinen, G.H. Hagemann, Yu.N. Lobach, T. Morek, Mi Piiparinen, E.O. Podsvirova, K. Starosta, S; Turmanen, A. Virtanen, A. A. Wasilewski, Acta Phys. Polonica В 31, (2000) 429

46. J. Srebrny, A.A. Pastremak, Ch. Droste, T. Morek, K. Starosta, E.O. Poddvirova, Yu.N. Lobach, G.H. Hagemann, S. Juutinen, M. Piiparinen, S. Turmanen, A. Virtanen, A. Wasilewski, Acta Phys. Hung. N.S. 12 (2000) 217

47. A.A. Pasternak, J: Srebmy, A.D. Efimov, V.M. Mikhajlov, E.O. Podsvirova, Ch. Droste, T. Morek, S. Juutinen, G.B.1 Hagemann, M. Piiparinen, S.TUimanen and A. Virtanen, Eur. Phys. J. A13 (2002) 435

48. R.B. Firestone, Table of Isotopes, 8-th ed., Wiley, New York (1996)

49. K.L. Ying, P.J. Bishop, A.N. James, A:J; Kirwan, D.J.G. Love, T.P. Morrison, P.J. Nolan, D.C.B. Watson, К.А. Conell, A.H. Nelson, J. Simpson, J. Phys. G12 (1986) L211.

50. S. Tormanen, S. Juutinen, R.f Julin, A. Lampinen, E. Makela, M. Piiparinen, A. Savelius, A. Virtanen, G.B. Hagemann, Ch. Droste, W. Karczmarczyk, T. Morek, J. Srebmy, K. Starosta, Nucl. Phys. A613 (1997) 282.

51. A.D. Efimov, V.M. Mikhailov, Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Fiz. 61,522 (1997)

52. A.D. Efimov, V.M. Mikhailov, Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Fiz. 62 (1998) 735

53. A.D. Efimov, V.M. Mikhailov, Phys.Rev. C59 (1999) 3153

54. A.D. Efimov A.A. Pasternak, D.N. Doinikov, V.M. Mikhajlov, J. Srebmy, Acta Phys. Pol. B32, (2001)2591

55. L. Wilets, M. Jean; Phys. Rev. 102 (1956)788

56. A.S. Davydov, G.F. Filippov, Nucl. Phys. 8 (1958) 237

57. J.M. Eisenberg, W. Grainer, Nuclear Models, Nuclear Theory, Vol. 1, North-Holland, Amsterdam (1970)

58. S.G. Rohozinski, J: Srebmy; K. Horbaczewska, Z. Phys. 268 (1974) 401

59. S.G. Rohozinski, J. Dobaczewski, B. Nerlo-Pomorska, K. Pomorski, J. Srebmy, Nucl. Phys. A292 (1977) 66

60. Ch. Droste, D. Chlebowska, J. Dobaczewski, F. Donau, A. Kerek, G. Leander, J; Srebrny, W. Walu4s, Nucl. Phys. A341 (1980) 98

61. R.M. Lieder et al. Eur. Phys. J. A13 (2002) 297

62. R.M. Lieder, A.A. Pasternak, E.O. Podsvirova, In book: The Labyrinth in Nuclear Structure, ed. A. Bracco and C.A. Kalfas, AIP, CP701 (2004) 238

63. R.M. Lieder, A.A. Pasternak, E.O. Podsvirova, W. Gast, H.M. Jager, L. Mihailescu, D. Bazzacco, S. Lunardi, R. Menegazzo, C. Rossi Alvarez, G. de Angelis, D. Napoli, T. Rzaca-Urban, W. Urban, A. Dewald, Eur. Phys. J. A 21 (2004) 37

64. E.S. Paul, Liverpool Postgraduate lectures, Web. Ed. (2000) 242

65. H. Hubel et al., Lecture at the Werhrill Symposium, Philadelphia (1991); Z. Phys. A358 (1997)237

66. B. Fant et al., J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 17 (1991) 319

67. R.M. Clark and A.O. Macchiavelli, Ann. Rev. Nucl. Part Sci. 50 (2000) 1

68. S. Frauendorf, Rev. Mod. Phys. 73 (2001) 463

69. S. Frauendorf, Nucl. Phys. A677 (2000) 115

70. S. Frauendorf, Z. Phys. A358 (1997) 163

71. S. Frauendorf, Z. Phys. A557 (1993) 259

72. G. Baldsiefen et al., Nucl. Phys. A574 (1994) 521

73. S. Chmel et al., Phys. Rev. Lett. 78 (1997) 2002

74. R.M. Clark et all., Phys. Rev. Lett. 78 (1997) 1868

75. J.R. Cooper et al., Phys. Rev. Lett. 87 (2001) 132503

76. A.O. Macchiavelli et al., Phys. Rev. C57 (1998) R1073

77. A.O. Macchiavelli et al., Phys. Rev. C58 (1998) R621

78. A.O. Macchiavelli et al., Phys. Lett. B450 (1999) 1

79. J. Urbon, D.G. Sarantites, L.L. Rutledge, Nucl. Instr. & Meth. 126 (1975) 49

80. I.K. Lemberg, A.A. Pasternak, Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Fiz. 40 (1976) 2052

81. A.A. Pasternak, R.M. Lieder, E.O. Podsvirova et al., Lab. Naz. Legnaro, Ann. Reps. 2001,2002,2003; Web. Ed: www.lnl.infn.it: submitted to Eur. Phys. J. A

82. P. Petkov et al., Nucl. Instr. & Meth. A437 (1999) 274

83. F. Btandolini, R. Ribas, Nuci. Instr. & Meth. A417 (1998) 150

84. R. Loritz et al., Eur. Phys. J. A6 (1999) 257

85. R.M. Lieder, "New Generation of Gamma-Detector Arrays" in book: «Experimental Techniques in Nuclear Physics»,Walter de Gruyter, Berlin (1997) 137

86. Sari Tormanen, Dissertation for the Degree of Doctor of Philosophy, Jyvaskyla, Finland (1996)

87. I. Undhard, V. Nielsen, M. Scharff, Dan. Vidensk. Selsk. Mat. Fys. Medd. 36 (1968) 10.

88. I. Undhard, M. Scharff, H.E. Schiott, Dan. Vidensk. Selsk. Mat. Fys. Medd. 33 (1963) 1.

89. M.C. Bertin, N. Benczer-Koller, G.G. Seaman, J.R. MacDonald, Phys. Rev., 183 (1969) 964

90. I.K.Lemberg, A.A.Pastemak, JETP Lett. (Letters to USSA Jorn.Exp.&Teor.Phys.)t Vol. 19(1974)401

91. I.Kh. Lemberg, A.A. Pasternak, Nucl. Instrum. Methods, 140 (1977) 71.

92. L.C. Northcliffe and R.F. Schilling, Nucl. Data Tables A 7 (1970) 233

93. J.F. Ziegler, J.P. Biersack, U. Littmark, The Stopping Powers and Ranges of Ions in Matter, Vol. 1, Pergamon, New York, 1985.; SRIM-2000 file.

94. W. Brand and M. Kitagawa, Phys. Rev. В 25, (1982) 5631

95. A. Arstila, J. Keinonen and P. Tikkanen, Phys. ReV. В 41 (1990) 6117

96. К. Arstila, J. Keinonen and P. Tikkanen. Nucl. Instr. Meth. В 101 (1995) 321

97. A.E. Blaugrund, Nucl. Phys. 88 (1966) 501

98. R.Vandenbosch and J.R.Huizenga: Nuclear fission, 1973. W. Westmeier and A.J. Sierk, LANLT-9 (1984)

99. A.A. Pasternak, K.I. Erokhina, Appl. Nucl. Phys. 11 (1981) 70

100. A.A. Pasternak, R.M. Lieder, E.O. Podsvirova and W. Gast., Lab. Naz. Legnaro, Ann. Rep. 2002; Web. Ed: www.lnl.infn.it

101. P.C. Chowdhury, W.F. Piel Jr, D.B. Fossan, Phys. Rev. С 25 (1982) 813

102. Van J.J. Ruyvan, W.H.A. Hesselink, J. Akkermans, Van P. Nes, H. Verheul, Nucl. Phys. A 380,(1982) 125

103. A. Sharma, J. Singh, H. Kaur, J. Goswamy, D. Mehta, N. Singh, R.K. Bhowmik, P.N. Trehan, Z. Phys. A 351 (1995) 131

104. A. Sharma, J. Singh, H. Kaur, J. Goswamy, D. Mehta, N. Singh, P.N. Trehan, E.S. Paul, R.K. Bhowmik, Z. Phys. A 354 (1996) 147

105. S. Juutinen, A. Savelius, P.T. Greenlees, K. Helariutta, P. Julin, P. Jamsen,

106. H. Kankaanpaa, M. Muikku, M. Piiparinen, S. Tormanen, M. Matsuzaki, Phys. Rev. С 61(2000)014312

107. A.D. Efimov, Yu.N. Lobach, Yad. Fiz. V 61 (1998) 3

108. T. D0ssing and E. Vigezzi, Nucl. Phys. A 587 (1995)

109. N. Xu et all. Phys. Rev. С 43 (1991) 2189

110. P. Petkov et al., Phys. Rev. C62 (2000) p. 014314.

111. M. Piiparinen et. all., Nucl. Phys. A 605 (1995) 191

112. T. Rzaca-Urban et. all., Nucl. Phys. A 579 (1994) 319

113. Treherne J., Genevey J., Andre S., Berand R., Charvet A., Duffait R., Sauvage J., Beck F.A., Byrski Т., Phys. Rev. С 7 (1983) 166

114. S. Tormanen, S. Juutinen, R. Julin et al., Nucl. Phys. A 572 (1994). 417

115. D.G. Jenkins et al., Phys. Rev. Lett. 83 (1999) 500