Введение к работе
Актуальность проблемы. Экспериментальные исследования іений реакций под действием Y-квантов в области энергий гигантского польного резонанса (ГДР) являются одним из важнейших источников формации о свойствах ядерной материи.
Особенно большой интерес с точки зрения изучения механизмов ірмирования и распада низко- и высоковозбужденных состояний ГДР, частности эффектов изоспинового расщепления, играющего заметную ль при формировании ГДР средних и тяжелых ядер, а также проверки еретических предсказаний различных концепций представляет гальная информация об энергетических зависимостях сечений реакций зылетом одного нуклона, а именно (у,л) и (у,р).
К сожалению, такая информация в фотоядерных экспериментах )жет быть получена далеко не всегда. Специфика большинства адиционных наиболее широко используемых методик прямой гисграции частиц-продуктов (как правило при этом регистрируется ішь одна частица) в фотоядерных экспериментах по изучению этих акций такова, что возможным оказывается получение информации шіь о сумме реакций [(y,n)+(y,np)J и 1(у,р)+(7,"Р)] соответственно. При ом использование в качестве альтернативного какого-либо иного ;тода, позволяющего в принципе выделять именно нужный канап оторасщепления, например, метода наведенной активности, по тем или аым причинам оказывается невозможным.
Так в рассматриваемом случае ядер 6365Си прямое измерение :чений реакций (у,пр) и (у,р) таким способом оказывается евозможным или неэффективным, поскольку конечными ядрами зляются или изотоп 63Ni, с периодом полураспада около 100 лет, или габильные ядра «i,«.«Ni.
Кроме того, для ядер меди, как и для большинства других, уществует проблема существенного расхождения данных о сечениях пределенных фотоядерных реакций, полученных в экспериментах азличного типа: как правило, такие сечения реакций расходятся (и ;ногда весьма значительно) как по амплитуде, так и по форме.
В то же время надежные и точные данные по различным зотоядерным реакциям для ядер меди вызывают безусловный интерес с
точки зрения не только фундаментальных, но и прикладных ядерно-физических исследований. С одной стороны, эти ядра принадлежат переходной области нечетно-четных ядер среднего атомного веса, не имеют или имеют весьма незначительную деформацию, что делает сечения фотоядерных реакций для них весьма удобными объектами для проверки предсказаний теоретических расчетов, базирующихся на различных модельных представлениях о процессах фоторасщепления ядер этой области. С другой стороны, именно сечения реакций на медных мишенях в силу целого ряда физико-химических свойств последних получили широкое распространение в качестве стандартов фотоядерных экспериментов, по которым проводятся как абсолютные нормировки результатов относительных измерений, так и калибровки экспериментальных методик.
В такой ситуации дія проведения детального анализа каналов возбуждения и распада состояний ГДР с одной стороны необходима оценка данных с учетом систематических погрешностей каждого конкретного эксперимента сечений, полученных в экспериментах различного типа, а с другой - использование таких оцененных сечений для получения информации о сечениях таких реакций, как (у,п), (у,р) и (7,пр), которые в случае изотопов меди прямо получены быть не могут.
Целью работы является изучение особенностей явления изоспинового расщепления гигантского дипольного резонанса ядер меди 63>6SCu. Для этого было сделано следующее:
создан полный банк данных по экспериментально измеренным сечениям различных фотоядерных реакций на обоих изотопах меди и их естественной смеси;
лроанхтизированы особенности выполнения экспериментов и возможные источники систематических расхождений между однотипными данными;
на основе анализа экспериментальных методик с помощью метода редукции и различных разностных процедур проведена оценка экспериментальных данных и получена более точная информация о сечениях реакций "Cu(Y,n)"Cu и 63Cu(y,np)61Ni; данные для реакции «Си(у,р)"№, 65Cu(Y,np)63Ni и 63Cu(v,p)MNi получены впервые;
в сечениях реакций (7,11) и (у,р) идентифицированы компоненты ГДР с различными значениями изоспина;
проведен анализ каналов различных фотоядерных реакций с том правил сложения изоспина для состояний обоих изотопов меди и едних с ними ядер;
на основе анализа предложены схемы возбуждения и распада тояниіі ГДР с различными шоспинами для обоих ядер s3Cu и 65Си;
определены характеристики (параметры) изоспинового щеплення обоих ядер.
Новизна работы. Новизна работы заключается в том, что на ювании обширного и разнообразного экспериментального материала фоторасщеплению не только ядер меди, но и большого числа других р от 3Не ы1Ат были оценены новые данные по сечениям нескольких гоядерных реакций на изотопах 6365Си, которые ранее не были іученьї в экспериментах.
Вместе с тем для сечений фотоядерных реакций, полученных в периментах различного типа, был выполнен с помощью метода укции учет систематических погрешностей этих экспериментов. Это волило существенно повысить точность оцененных сечений и гользовать их для детального анализа канхюв возбуждения и распада тояний ГДР обоих изотопов меди.
Новизна работы заключается также в том, что на основе анализа іьшого количества экспериментальных данных по сечениям гоядерных реакций на ядрах от от 3Не до 2-"Ат определена тистическая природа величин систематических погрешностей шировки и калибровки данных этого типа, что позволило обосновать юльзование метода статистической оценки для сечений фотоядерных кций, который позволяет учесть систематические погрешности, ггистическая точность результата такой оценки обеспечивается шой совокупностью исходных данных.
Получены оцененные сечения фотоядерных реакций на изотопах 'Си - сечения реакций 63Cu(y,n)62Cu и 63Cu(y,np)61Ni, 63Cu(y,p)62Ni, и(у,ир)и№ и 65Cu(y,p)S4Ni, причем сечения реакции 63Cu(Y,p)62Ni, u(Y,np)63Ni и 65Cu(y,p)64Ni не были до этого получены :периментально.
Определены вклады состояний с различным изоспином в сечення тоядерных реакций на изотопах меди и предложена новая схема герпретации возбуждения и распада ГДР для ядер 6365Си. Получены
- б .
новые значеній параметров изоспинового расщепления и оценена величина энергии симметрии для этих изотопов.
Научная и практическая ценность работы. Создан полный банк экспериментальных данных по сеченшім фотоядерных реакций на изотопах меди 63*5Си. Оценены сечения реакций 63Cu(y,p)62Ni, 65Cu(y,np)63Ni и 65Cu(y,p)64Ni, ранее не измерявшиеся экспериментально. Статистически оцененные сечения фотоядерных реакций на ядрах меди получены практически свободными от систематических погрешностей. Сечения включены в международную систему экспериментальных и оцененных ядерных данных МАГАТЭ.
Предложенная интерпретация возбуждения и распада состояний ГДР с различными изоспинами для изотопов 63ь5Си основывается на новых данных о сечениях фотоядерных реакций, полученных в работе, и использует информацию о распределении состояний с различным изоспином в ядрах меди и соседних ядрах - членах соответствующих изоспиновых мультиплетов.
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на:
Международной Гордоновской научной конференции по фотоядерным реакциям (1990 г.),
8-ом (1991 г.) Международном семинаре по электромагнитным взаимодействиям при низких и средних энергиях (Москва),
3-ей (1992 г.) ежегодной научной конференции Ядерного общества (Санкт-Петербург),
Международной конференции по ядерным данным для науки и технологии (США, 1994 г.),
44-ом (1994 г.) Международном совещании по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра.
Результаты, послужившие основой настоящей диссертационной работы опубликованы в трех научных статьях и одном препринте НИИЯФ МГУ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Объем диссертации составляет 95 страниц текста, она включает в себя 21 рисунок, 14 таблиц и список литературы из 50 наименований.
