Введение к работе
Актуальность темы исследований:
Исследования свойств тяжёлых и сверхтяжёлых ядер занимает особое место в современной ядерной физике, нацеленной на изучение экзотических ядерных объектов. Этот интерес вызван возможностью изучения систем с необычным составом нуклонов в ядре, особенно привлекательным, если количество нуклонов в ядре велико. Так как синтез сверхтяжёлых ядер новых элементов в экспериментах связан с обнаружением единичных атомов на протяжении длительного времени экспозиции, информация об ожидаемых свойствах этих экзотических нуклидов представляется весьма важной. Эта информация может быть опосредовано получена из экспериментов с уже известными тяжёлыми нуклидами при изучении их мод распада и при обнаружении особенностей их структуры.
Исследование свойств нейтронодефицитных изотопов трансактиниевых элементов представляет интерес не только для определения структурных особенностей тяжёлых ядер. Так как изотопы этих элементов могут быть за редким исключением синтезированы только в реакциях с тяжёлыми ионами, изучение механизма и знание особенностей этих реакций играет важную роль в планировании программы поиска новых элементов, включая и сверхтяжёлые, которые также могут быть синтезированы только в реакциях полного слияния и, кроме того, на той же установке SHIP, которая использовалась как главный инструмент в диссертационной работе.
Настоящая работа посвящена изучению именно таких экзотических нуклидов в трансактиниевой области: экстремально нейтронодефицитных изотопов фермия, калифорния, кюрия и тория.
Цель работы:
Настоящая работа посвящена изучению свойств короткоживущих трансактиниевых нейтронодефицитных нуклидов и ставит целью изучение процессов деления и других типов распадов и изомерии, то есть сведений, которые могут быть полезны при планировании экспериментов по поиску новых элементов периодической системы Д. Менделеева.
Для этой цели были выбраны те нейтронодефицитные изотопы фермия, калифорния, кюрия и тория, которые расположены на нуклидной карте на границе известных изотопов этих элементов.
Были проведены эксперименты по исследованию структуры нуклидов 213,214Th, 230,231Pu, 234,235,237Сm, 237,239,241Cf, 241-245Fm, полученных в реакциях полного слияния 54Cr+164Dy, 30Si+208Pb и 40Ar+204,206-208Pb с последующим испарением нейтронов, а также идентифицированных в цепочках -распадов. Нуклиды 235,237Сm и
237, 239,241Cf были получены при распаде изотопов фермия.
Другой целью диссертационной работы было изучение функций возбуждения и определение оптимальных сечений синтеза в различных реакциях “горячего” слияния. С этой целью использовались пучки многозарядных ионов 30Si, 40Ar и 54Cr, бомбардировавших обогащенные мишени диспрозия и свинца.
Научная новизна работы:
В диссертации значительная часть результатов была получена впервые. Так:
были открыты изомерные состояния в ядрах 213,214Th и построены предполагаемые схемы их распада,
синтезирован новый нуклид 241Fm и изучен его распад,
синтезирован новый нуклид 235Cm и изучен его распад,
обнаружена ветка спонтанного деления нуклида 243Fm и исследованы свойства его -распада,
были изучены цепочки, связанные с распадом нуклидов 243Fm и 245Fm,
были измерены функции возбуждения реакций полного слияния 40Ar+204,206Pb.
Апробация работы:
Основные экспериментальные результаты, описанные в диссертации, докладывались автором на международных кон-ференциях и совещаниях:
-
The 3rd International Conference on the Chemistry and Physics of the Transactinide Elements, Сентябрь 23-28, 2007, Давос, Швецария.
-
Jahrestagung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft, Март 10-14, 2008, Дармштадт, Германия.
-
The International WE-Heraeus Summer School “Atomic Properties of the Heaviest Elements”, Август 23-Сентябрь 6, 2008, Веттинберг, Германия.
-
The International conference “Nuclear physics and applications”, Сентябрь 8-11, 2008, Улаанбаатар, Монголия.
Результаты диссертации докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры ядерной физики Санкт-Петербургского государственного университета и в институте тяжелых ионов ГСИ (Gesellschaft fr Schwerionenforschung), Дармштадт, Германия.
Публикации:
Основные результаты диссертации опубликованы в работах:
1. J. Khuyagbaatar, S. Hofmann, F.P. Heberger, D. Ackermann, S. Antalic, H.G. Burkhard, S. Heinz, B. Kindler, A.F. Lisetskiy, B. Lommel, R. Mann, K. Nishio, H.J. Schtt, and B. Sulignano, “Isomeric states in 214Th and 213Th”, Eur. Phys. J. A 34, 355–361 (2007).
2. J. Khuyagbaatar, S. Hofmann, F.P. Heberger, D. Ackermann, H.G. Burkhard, S. Heinz, B. Kindler, I. Kojouharov, B. Lommel, R. Mann, J. Maurer, K. Nishio, and Yu. Novikov, “Spontaneous fission of neutron-deficient fermium isotopes and the new nucleus 241Fm”, Eur. Phys. J. A 37, 177-183 (2008).
3. J. Khuyagbaatar, K. Nishio, S. Hofmann, F.P. Hessberger, D.Ackermann, S. Antalic, H.G. Buckhard, S. Heinz, B. Kindler, B. Lommel, R. Mann, H.J. Schtt and B. Sulignano, “Production of 234Cm and 235Cm using the reaction 208Pb(30Si,xn)238-xCm”, GSI Scientific report 2006, p.138 (2007).
Структура и объем диссертации:
