Способ обнаружения радиоактивных ядер

Способ обнаружения радиоактивных ядер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«i)468554

Союз Соеетскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.11.72 (21) 1843208/26-25 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.03.76. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 15.07.76 (51) Ч.Кл. б 01 Т 1/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 539.1.074 (088.8) (72) Автор изобретения

Г. Н. Зорин

Объединенный институт ядерных исследований (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ЯДЕР

dE/dX с КМХЧЕ, Изобретение относится к методам экспери ментальной ядерной физики.

В савремен ной эксперименталыной ядерной физичке од1ними из о онавных задач являются: поиск новых радиоактивных изотопов, далеких от ли нии ядерной стабильности, апределание типа их радиоактивного распада, а также измерение скарости и энергии распада. Таас, радиоактивные изотопы в обл асти л епких ядер, обр азующихся,в р езультате ядерных реакций при взаи мадейст вии тяжелых ио нов с мишенью после вывода их из ускорителя, идентифицируются методом измерения удельной ионизации и,полной энергии этих изотопов. Икепульсы с детекторов, с помощью:которых измеряются удельная ианиза ция и полная энергия п раду ктов ядерных реа к ций, в такюй методике подаются на многомерный а нализатор. Так асак удельная иониэа ция ядра где К = сопз1, М вЂ” масса я д ра, Z — заряд ядра, Š— его начальная э1нергия, а,полупроводниковый детектор измеряет практичеоки пол ную э нергию я дра Е (особенно, ког да используют электронную схему суммирования), т о (йЕ/dX)XEcKMZ, и, следавательно,,на плоскости анализатора, на которой по оси абюцнсс откладывается dE/dX, а по оси ординат Н, получаются «гиперболы», .соответствующие различным изотопам.

Та кой,способ характеризуется надежностью,в идантифи|кации продуктов ядерных .реаиций; одна ко ан не определяет тип радиоа к пиино го,р а сп ада и его скор ость.

По одному из способов определения типа ра диоа кти в ного ра спада изотопов, удаленных

10 от ли нии ядер ной стабильности в области лепких ядер,,с .помощью, которого была сделана экспериментальная попытка об наружить новый тип радиоактив(наго распада — двухпропонный распад (2р), предсказанный ранее

15 теоретически, в к ач ес пв е детектора для р егистрации 2р-ра спада использовали фотоплаcTHIHIKQ, которую памещали внутри ускорителя вместе с мишенью. Такой способ заключается в том, чтобы, используя магнитное поле циклопрона, «вопнать» в фотоэмульсию 2р-,радиоа кти в н ы е ядр а, обер азующи еся в р ез ул ьта те реакций передачи при облучении мишени внутренним пуч ком тяжелых ионов, и при проамотре иокать следы ионов, оканчи вающихся двухлучевой протонной звездой. Однако такой способ позволяет регистрировать

paicrrap, только со,в|ременем жизни больше

10 сек при условии, что энергия протонов не.меньше 0,5 Мэв. В то же время.предсказу30 емые, например, энергии распада и времени

468554

N(Xg — Х,) =Ж(ЛЕ(У+-2), Х,)— — A (AE(Z+ 2), Х,) = ЛГ (ЛЕ- (У), Х )— — Х(ЛЕ(Х), Х,).

Формул а изоб ретения

Y(My2, Z+2) — Х(М, Z) 50 за iBрвмя

/ М+ 2

ГГХг Хр) =ГХ вЂ” Х ) (/ 2

Составитель Г. Зорин

Редактор А. Батыгин Техред А. Камышникова Корректор И. Сим кина

Заказ 719/891 Изд. № 305 Тираж 690 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобоетений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» жизни 2р-,радиоактивных .изотопов в области г легких ядер соот ветственн о лежат В Ооласти

0,15 — 5 Мэв и 10 "— 10 " сек.

Цель изобретения — раз работка такого спссоба 06HiB!pужвния радиоакти в ных ядер, 5 пРодУктов ЯдвP H bIK P P3 KLl HÉ, P Bell B 3 ЯIОщГихся иапуака Ивм хотя бы одного нуклона, который, наряду с надежностью идентификации пр=.дуктсв ядерных реакций,,поз валял бы определять тип радиоактивного распада и из10 мерять Гвремя жизни ядвр по отнош HHIo к та каму раападу меньше 10- сек, исключая зависимость возможности,регистрациями от энергии распада.

Это достигаепся перемещением телеако па (ЛЕ, E) из детекторов, иопользуемых для измерегния соопвеччст ввнно удельной;иониз ации и полной э нвргии анализируемых изотопов, вдоль направления движения ядер, продуктов ядерных реакций, и регистрацией в нескольких его фиксированных положвниях числа материнских и дочерних ядер. В пекоторых случаях из .кинвмати ки на о=HQIBBíHH энергетичеоких,спектров радиоактивных ядер

25 можно оценить энергию их раапада.

В качвст ве обоонавания предлагаемого споГвоба докажем, например, воз можпость обiHBружвчия:и измвре ния периода полураспада

2р- ра диоа ктивных изотопов,в области легких яде р.

Если период полураспада 2р-радиоактивHovo легкого ядра с массой (М+2) и зарядом (Z+2), получаемого в результате прямых яГдер ных реакций, соизмврим с его временем вролета расстояния Х от мишени до телескопа (ЛЕ, Е), то, л заГви,=имости от Х, число отсчетов (!V (X) ) будет меняться в .р аспрвделе40 нии ЛЕ (Z+ 2), соответствующем ядр агм

Y(M+2, Z+2), и в рас пределвнии ЛЕ(Х), .соответствующем дочерним я драм Х(М, Z), получаемым в результате 2р-ра опада, на соответспвующих плоскостях E(Z+2) и E(Z).

Тогда число распавшихся ядер

Где Хз и Х1 — д!Ва дазлиLIHblx расстояния телеокопа от од Ой и той же мишени, будет равно

Оцрвделив t(X) и Л (Х), легко получить

TI p 2р-,радиоактивного ядра.

В;качввчве .примера оцвним область времени жиз ни .радиоактиэных ядер, которую можно из мврить вышеапи сан ным способом, в конкретно м случае. В основу оцвнок положим акорость ионов, ускоряемых в У-800

ОИЯИ, которая в вреднем равна — 4 10 см/ сек. Так ка|к раостоя ние от мишени до телескопа практичвоки может из мвняться от 1 до

100 слl с соот ветст вующим измвненивм эффвкти вности регистрации,в несколько раз изза конечного диаметра рабочих площадей

ЛЕ- и Е-детвкто ро в, тогда область измвряемых BlpB>IBiI 2KHBHH будет лежать OT 10

10 гв сек. По д эту область измеряемых периодо в полур аснара попадает aipемя жизни возможного 2р-распадчика "О, которое по теоретичес|ким оцвнкам по отношению к 2р-распаду лежит в районе 10- сек. ЭкстраГполяция экопвриvluHTBJlblilblx дакных Ilo реакциям пврвдачи дает сечение для реакции ("- О, "О) в области 10-" слГ2, Чувствительность же методики (ЛЕ, Е) лежит в,районе 10 "" см .

Следов ательно, имеется возможность для обнаружвния ядра зО и измврвния его времени жизни по от ношению к 2р-ра спаду вышеописа.кны м,с,пособоГм, Способ обнаружения радиоактивных ядер, проду кто в ядерных реакций,;распадающиГхся путем испуокания хотя бы одного,нуклона, основа ичный на идвнти фи кации их по удельной ионизации,и .полной энергии, о тл и ч а— ю щ и l«c я там, что, с целью увеличения падеж ности идентификации радиоактивных ядер, определения вида их,распада и измерения его Окорости, телеокап,пврвмещают вдоль напра влвния д вижвния ядер и регистрируют в нескольких его фиксиро ван ных положениях число матери наких и дочвр.них ядер.