Введение к работе
Актуальность проблемы. , применение лазеров .в физике ядра стало эффективным источником обширной физической информации, охватывающей широкий Круг проблем.. В настоящее время оно позволяет исследовать ядра в основных и изомерных состояниях, ориентировать, и поляризовать ядра, разделять изотопа и изомеры. Исследуя взаимодействие между атомними электронами и ядром можно получить информацию о таких характеристиках ядра как его спин, электромагнитные моменти и изотопическое (изомерное) изменение-зарядового' радиуса.' Эти характеристики являются неотъемлемой частью различных ядерных моделей и накопление большой и разнообразной информации о них- несомненно способствует дальнейшему . усовершенствованию моделей.
.' . Оптическая "спектроскопия - один из старейших методов в. исследовании ядра, которым, до конца бо~х годов биля измерены епкны Й магнитные моменты большинства стабильных и долгоживуших
ядер.. -В середине 70-х стали доступными коммерческие импульсные, а затем 'и' непрерывные лазеры, на красителях с перестраиваемой
. длиной волны; с высокой степенью монохроматичности,- когерентности И.' интенсивности. Это' Привело к возникновению большого разнообразия: Новых методов с огромным улучшением разрешения и чувствительности по сравнению со. спектральными лампами, традиционно использованными- в оптической спектроскопии. .Комбинация чувствительных бездопплеровских лазерных методов с высокопродуктивными масс-сепара.торами-в линию привела к ренессансу оптической. - спектроскопии в ядерной' физике, поскольку предоставила уникальную возможность определения относительных размеров ядер в основных;.й изомерных состояниях для длинных изотопических цепочек;.' на сегодня, уже ^имеется систематическая информация о длинных изотопических цепочках 27 элементов с более чем 550 изотопами И изомерами, однако остался еще ряд открытых вопросов и проблем,- "которые требуют решения.; К ним можно отнести проблему сосуществования-.различных . форм в одном ядре, вопрос о новых областях деформации-, -о распределении намагниченности по поверхности : ядра, '-о. .-природе .спонтан'ноделящнхея изомеров формы в области актинидов'с аномально большой деформацией /Зио.б. Пол»
ностью не объяснены наблюдаемые по всей систематике- четно-нечетные различия в разностях зарядовых радиусов ядер... суть, эффекта заключается в . том, -Что приращение . радиуса . при. -добавл-ении . одного нуклона меньше (или больше - аномальный эффект) -соответствующего приращения при добавлении к ядру двух ну.клонов. мир- .' жество объяснений было опробовано для йятерперетации явления: различное заполнение оболочек в четннх и нечетных изотопах^ бло- кировка нулевых квадрупольных колебаний в.нечетном.изотопе, различная поляризация остова спаренным и неспаренным .нейтронам и. др. Однако ни одно из них- не дает' правильную 'величину эффекта.' В этой связи очевидна' важность и актуальность, данной проблемы. .. .
Основные цели работы. . . Проведение прецизионных'измерений '
ИС и СТС ряда'элементов, - изотопы кото-рых .расположены в магичес
кой; переходной -и -деформированной . областях.: Извлечение
разностей среднеквадратичных зарядовых 'радиусов '{СКЗР). ядер из.
результатов измерений и -модельная, интерлрета'ция получении..-'
данных. ' -' . ' -.-'..'
Новизна работы., С использованием новых оптических переход дов проведены Прецизионные из-мерени-я изотопических '.сдвигов (ИС) и сверхтонкой структуры .(СТС) для изотопов Се, Gd/ Hf -и U методом лазерной резонансной флуоресценции. -. :'/,!.' ',--.:'..' '
Получены-. новые' значения' для ряда констант ~ сверхтонкого,
расщепления исследованных .уровней .нечетных изотойов' . и для ряда.'
значений изотопических сдвигов.' ' . . ';/ -..: ';.' '; '.','
Методом кулоновского возбуждения впёрвые'.'.опреяеленм--п.аУа-
метры квадрупольной деформации ядер 'Д36>"8Се и доказано, .что-
поведение разностей среднеквадратичных '--зарядовых '-радиусов '. -
(скзр) ядер Се с числом нейтронов N.<82 описывается-изманвнием'. , '.
квадрупольной деформации. . ".. ' , '<'.,-' .-. '_;
Показано, что- поведение . разностей. скзр!'исследованных, ядер',. "..-' Gd объясняется- изменением параметра- даффузности .в '-распределении '":. нуклонов поверхностного слоя ядер.'.'-''. ' ..,.-.'-'- '/.'*'-:' '. I---'-'-''-.''!""''
Впервые измерена величина .разности' СКЗР . ядра-- \ Hf , и-.приме- . '„:.
' - - - 233-г^б;гза., ' ' , -
йена, лазерная, методика для цепочки изотопов ,. . г- о- .взятых.. ..;
вместе. '-'--. '',-'';!.''-'--'.-,.-;. ' ';' ' '
Улучшена в 2-3 раза точность результатов по разностям ІСКЗР ;.
ядор Gd, Hf,' и. И. - .' - ' : ;.
. - 3 - ''.''.'' ' ' ' ''-."': ""
Научная и практическая ценность работы. Результаты диссертационной работы дополняют систематику экспериментальных сведений 0 свойствах исследованных ядер в основных состояниях и дают дополнительный материал для модельных представлений о ядрах.
Результаты измерений и новая идентификация некоторых оптических Переходов могут быть использованы при проведении и планирований-экспериментов в атомной спектроскопии.
Апробация работы, и публикации. , Основные результаты диссертационной', работы представлялись и докладывались на семинарах Института ядерной физики АН РУз и отдела физики тяжелых ионов при и#Ф" АН РУз-,. на 'Конференции по оптике ' и лазерной технике (Варна,- Болг'ария, 1987), 39-м' (Ташкент, 1989),' 40-м (Ленинград, 199Q).,' 42-м (Алма-Ата,- 1992) Международных совещаниях по ядерной спектроскопии. И структуре атомного ядра. Интернациональном симпозиуме по слабим.и -электромагнитным взаимодействиям в ядрах (Монреаль, Канада, 1989), з-ей'Всесоюзной конференции по ядерно-спектроскопическим' методам.исследования сверхтонких взаимодействий-' (Алма-Ата, "1989), Международных совещаниях по применению лазеров'.-'в. ядерной' физике (Дубна, 1991, Са'итама, Япония, 1991), Международной- школе-семинаре по физике тяжелых ионов (Дубна, 1993). - ' Цикл работ,, основ'у Которого составили материалы диссер- тации, удостоен йрем'ии ОИЯИ за 1992г. и Международного гранта им. Дж. Сороса в 1993г.. .' -
.. По -материалам диссертации опубликовано 19 работ (в виде ; Препринтов, статей, в зарубежных изданиях и тезисов "докладов), список.основных из них приводится в конце.автореферата. ..'На защиту выносятся следующиеосновные положения: 1. экспериментальные результаты прецизионных измерений оптических Ис и ст-с изотопов церия, гадолиния., гафния и урана. . 2. Определенные.из них.величины разностей среднеквадратичных .'зарядовых'радиусов, исследованных'ядер. . 3. Результаты количественного и качественного сравнения эксие-. -риментальных- данных с модельными предсказаниями. Обьем ' и структура' диссертации. Диссертация- состоит из введения, четырех ..глав, заключения и спиока литературы - всего 111 страниц, машинописного.;текста, -в.клвчая-16 рисунков, 27 таблиц и -библиографию, из; 115 нацмсіюв.анші. ,
