1626435893-691da8e1223766775fc277661dcb4565 (844331), страница 57
Текст из файла (страница 57)
Однако они становятся возможными, если выбрать такой ядерный переход, для которого будет наблюдаться усиление эффекта. Различают три вида механизмов уснленяя: а) кннематическое усиление за счет правильного выбора основного (соответствующего регулярной части волновой функции) и примесного переходов. Например правильной комбинацией является менее вероятный М1-переход в качестве основного и более вероятный Е1 в качестве примеси ого. Коэффициент кииематического усиления Р, может достигать 10; б) структурное усиление, связанное с подавлением основного перехода из-за структуры ядерных уровней (например, из-за запрета по дополнительным квантовым числам в области деформированных ядер).
Коэффициент структурного усиления зч, может достигать 10' — 10; в) динамическое усиление, обусловленное перемешиванием состояний с одинаковыми спинами и противоположными четностями. Возникает в сложных ядрах при больших возбуждениях. Возможный козффициепт динамического усиления ля=10'. Конечно, трудно рассчитывать на то, что найдутся такое ядро и такой уровень, для которых будуг одновременно благоприятными все коэффициенты усиления. Однако при Глава 1П.
Радиоактивные нревраиеения ядер 282 мэв 80 О+ еееэаает А Рне. 138 Рне. 139 правильном выборе ядра и перехода можно надеяться на 11=Я,Я,)1и 10'. В этом случае мерой несохранения четности будет величина а = ЯГж 10 в, которую в принципе можно измерить. Впервые асимметрия испускания у-квантов была обнаружена в 1964 г. советскими физиками Ю. Г. Абовым, П, А.
Крупчицким и Ю. А. Оратовскими, Для исследования было выбрано ядро "эС11, удовлетворяющее следующим трем условиям: а) большое сечение к захвату теплового нейтрона; б) образование при захвате нейтрона уровня ядра "4Сб с последунмцим М1-переходом в основное состояние. Схема основных у-переходов для этого ядра показана на рис. 138; в) большое теоретическое значение 11 1Оэ. Измерения были сделаны при помощи установки, изображенной на рис. 139.
Пучок тепловых нейтронов л из тяжеловодного реактора 1'Москва, ИТЭФ) падает на кобальтовое зеркало Со и поляризуется на нем, проходит через поворотный магнит ПМ 1для изменения направления поляризации нейтронов),магнитопровод МП, коллиматор К, деполяризатор Д (конструкция которого позволяла 20 раз в 1 с чередовать измерения на поляризованном и неполяризованном пучке) и попадает на кадмиевую мишень С41, ядра которой поляризуются и переходят в возбужденное состояние.
Т-Кванты, испускаемые мишенью, регистрировались двумя сцинтилляционными спектрометрами и Аьае Ха. О., Кэиремнау Р. А., Оеаьннау Ха. А.//Рвуэ. Еен. 1964. Хо1. 12. Р. 25 — 26; Ядерная фнэнка. 1965. Т. !. С. 479 †4. з 79. у-еззлучение ядер а=-(3,7~0,9) 10 4. Этот результат был подтвержден серией контрольных опытов, в которых изменялось направление поляризации нейтронов, сдвигался интервал измеряемых энергий у-квантов и др. В другом эксперименте проводились быстрое (10 раз в 1 с) изменение направления поляризации нейтронов и измерение на неполяризованных нейтронах.
В результате для а получено значение 10 4, а = -(3,5 ~ 1,2) близкое к предыдущему. Наконец, а= -(2,5+0,9). Среднее значение коэффициента а= — (3,3~0,6) или, если учесть примесь эффекта 8,5 МэВ, в третьем эксперименте 10 4. асимметрии 10 4 от у-квантов с энергией 10 4. а = -(4,1 + 0,8) Из этого результата была получена параметра Г: экспериментальная оценка Р;„,ъ2 10 ', которая близка к теоретической.
Таким образом, в опыте Ю. Г. Абова и сотрудников было впервые экспериментально доказано существование межнуклонного (т. е. ядерного) взаимодействия, не сохраняющего четность. В описанном опыте за зеркальную асимметрию испускания у-квантов отвечает псевдоскаляр 1,рз, где 1,— спин ядра (псевдовектор), а рз — импульс у-кванта (вектор). Для наблюдения асимметрии йеобходимо зафиксировать направление 1„ т. е. ставить опыт с поляризованными ядрами. Существует еще один псевдоскаляр, которым можно охарактеризовать процесс у-иэлучения, †э циркулярная поляризация, или спи- с кристаллами Ха1(Т1) и фотоумножителями ФЭУ. Для уменьшения фона спектрометры были защищены свинцом РЬ (от фоновых у-квантов) и углекислым 41.| (от рассеянных нейтронов).
Электронная установка выделяла у-кванты с энергией 8,5— 9,5 МэВ и позволяла отдельно регистрировать результаты, относящиеся к поляризованным и неполяризованным нейтронам. В результате измерений был получен коэффициент асим- метрии Гиии Ш. Радиоактивные нреертеения ядер ральпосп 1„р„. При наличии зеркальной симметрии число левоциркулярио-поляризованных 7-кваптов )т', должно быть равно числу правоциркулярио-поляризоваиному )т',. Если же закон сохранения четности не выполняется, то )Т,Ф)Т . Мерой его нарушения является величина Р„кв(Л~.— )У.)!()т„+ Р1.).
Очевидно, что для экспериментального определения Р, поляризация ядер пе нужна, так как оба вектора, входящих в псевдоскаляр $„р„являются параметрами только у-квавтов. Впервые опыт по обнаружению Р-иечетиой циркулярной поляризации т-излучения ядра 'а'Та был выполнен в 19ббг. В. М.
Лобашевым с сотрудниками (Леиииград)е. Из этого опыта, так же как из опьгга Ю. Г. Абова с сотрудниками, следует Р„„10 7. Обе работы отмечены в !974 г. Ленинской премиейее. О других эффектах, свюаииых с нарушением закона сохранения четности, см. $ 17, п. 6; 9 47; 9 53, п. 10. ф 20. Новые (экэотические) виды редиовктивнооти 1. ПРОТОННАЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ В $3, п.
4 иа осиоваиии аиалиэа свойств пейтроиодефицитиых я1и1р было упоыяиуто о щипщипиальиой возможиости существовааия нового вида ра1шоактивиого процесса — цротопиой радиоактивности. В припципе протовиая радиоактивиос1ь может быть трех типов: испускаиие протонов из осиовиого состояпия ядра (протоииый распад); испускаиие протонов из возбужденного состояния ядра, возпикаю1ибто после р+-распада (запаздывающие протоны), и испускавие иротопов из изомерного состоявия ядра (юомерпый протонный распад). а.
Протонный распад При большом юбытке протоиов в иейгроиодефицитиом ядре может оказаться, что послеш1ий протон имеет е <О, т. е. ядериые силы ие способны удерживать его внутри ядра. Олпако ю-за существования кулоиовского барьера ои некоторое в Лебаккв В. М., Назаренко В. А., Саевкв Л. Ф. ° ва./1Пксьма а ЖЭТФ. 19бб: т. з. С.
7е — '77А " Подробвее о Р-кечеткык адервык силах см. Абев Ю. Г„црэетвк- ккбП. А //Успекк фке. вата. 1976. Т. !18. С. 1Е! — 173. э" 20. егооие (экэотичеекие) аиды радиоакииииоаии 285 время остается там. Таким образом, для этого протона возникает ситуация, аналогичная и-частичной при а-распаде. Протон с е„<0 вылетает из основного состояния ядра за счет туннельйого перехода. В связи с этим подобный процесс естественно назвать (по аналогии с и-распадом) протонным распадом. С точки зрения теории протонный распад проще и-распада, так как здесь нет проблемы формирования вылетающей часпщы: протоны в ядре существуют в готовом виде.
Однако экспериментальная ситуация в случае протонного распада гораздо сложнее, чем в случае п-распада, из-за очень интенсивной 11+-радиоактивности нейтронодефнцитных ядер вблизи границы протонной стабильности. Теоретические оценки показывают, что позитронов может попускаться в миллионы раз больше, чем протонов. Чтобы заметить протонный распад на фоне позитронного, надо, чтобы время жизни то было, во всяком случае, меньше 0,1 с (и чем меньше, тем лучше). Если считать, что методика ограничивает измерение времени жизни значением 10 'э с, то благоприятными для наблюдения протонов распада являются следующие интервалы их энергий: 0,5<Е <1,5 МэВ для ядер с Уа50; 1,0<Е <2,5 МэВ для ядер с Уж80, где левые границы интервалов соответствуют т =0,1 с, а правые т *10 'э с.
Для поиска протонного распада предпочтительнее выбирать нечетные элементы (из-за меньшей энергии отделения нечетного протона по сравнению с четным, см. з 3). Экспериментально протонный распад наблюдалсяо в 1982 г. для нейтронодефицитного ядра 'Д 1.п (в котором на 24 не)(трона меньше, чем в р-стабильном изотопе 14Ьп). Ядра 'Я~и были получены в реакции эиХ1+'оКп- ээо НГ-+ээ'Ьп+р+2л (20.1) идУщей под действием ионов ээии)ч1, УскоРенных до энеРгии 200 — 400 МэВ на ускорителе тяжелых ионов в Дармштадте (ФРГ). Измерения показали, что время жизни протоноактивного ядра ээээээ около 0,085 с, а энергия испускаемых протонов равна 1,23 МэВ. Особое внимание в работе было уделено доказательству того, что протоны испускаются именно из основного состояния ' НоГииие В„неняоэГ%., Мавмвьоэв С.
о. и.//Хе11эсьпй Ие РЬ5ийк А. А1оэиэ ипд Хис!о1. 1982. Вд 305. Б. !11 — 123. 286 Гьпва )д. Риднниктивные нреврин)егги.ч .чвер ядра. Это очень важный вопрос, потому что нейтронодефицитные ядра с гораздо большей вероятностью испускают запаздывающие протоны (см. и. 1, б), на фоне которых чрезвычайно трудно выделить протонный распада. В описываемой работе заключение об испускании протонов основным состоянием ядра подтверждается кинематикой распада, измерением функций возбуждения ядра 'з„'(ц и энергии протона, а также отсутствием аннигиляционного и характеристического рентгеновского излучений, которое должно возникать при конверсионных переходах возбужденных ядер (см.
9 19„ и. 2), т. е. в случае испускания запаздывающих протонов. Несколько позднее в аналогичной реакции зв)х()+взМо зо ззгь, гвт ггп+Р+2п (20.2) был получен протоноактивный изотоп тулия "ьвТш с временем жизни 0,42 с, испускающий протон с энергией 1,04 МэВ. б. Запаздывающие протоны Впервые запаздывающие протоны были обнаружены В.
А. Карнауховым в 1962 г. (Дубна) при облучении никелевой фольги ионами зоХе. На рис. 140 изображена энергетическая схема испускания запаздывающих протонов. Ядро (А, У) в процессе В'-распада переходит в основное или возбужденное состояние ядра (А, 2-1), при этом обычно возбуждение ядра снимается за счет испускания у-квантов. Однако если энергия ('Х.2 возбуждения Иг ядра (А, У- 1) будет превышать энергию отделения протона с„ от этого ядра (И')с ), )з', то наряду с испусканием у-квантов станови~ся возможным процесс испускания протонов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
