Способ измерения магнитных моментов атомных ядер в возбужденном состоянии

Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 29.Х.1971 ( 1704767/26-25 Кл б 01 п 27/7 Комитет по делам изабретеиий и открытий ори Совете Министров СССРорит УДК 621,317,4(088. публиковано 20,111,1973. Бюллетень ата опубликования описания 28.17. Авторы зобретения. Народецки Ея э ЧАякафф й 0-т, 1.Б,;щифввбвиотекв ЕРЕНИЯ МАГНИТНЫХ МОМЕНТОВЕР В ВОЗБУЖДЕННОМ СОСТОЯНИИ СПОСОБ ТОМНЫХ уэр а.В любом из этих сл фект пропорционален среднее, время жизнии состоянии, а Кт. - лар сии ядра в возбужден учаев измеряемыи эфвеличине Кьгде т -ядра в возбужденноморова частота прецесом состоянии, равнарОй а, Н - напин ядра, анка.приближе 30 гнитный момент ядр магнитного поля 1 - на 2 тс постоянная Пл ый эффект в первом онален величине Здесь р - мапряженностьЙ - деленнаяНаблюдаеънии пропорци исоединением заявкиИзобретение относится к ядерной физике.Известные способы измерения магнитных моментов атомных ядер основаны на наблюдении эффектов взаимодействия этих моментов с внешним магнитным полем, в которое помещены исследуемые ядра.Для короткоживующих состояний ядер эффекты оводятся либо к возмущению корреляции между двумя испускаемыми ядром частицами пли квантами (возможны случаи, когда одно из этих излучений поглощается ядром, например случай резонансного рассеяния гамма-квантов) либо к зеемановскому расщеплению возбужденного состояния ядра. Последний эффект наблюдается для ограниченного числа уровней с помощью эффекта Мессбар.йт1 ст =1 дпоэтому эффект достаточно велик только для долгоживущих ядерных уровней. В частности, зеемановское расщепление, наблюдаемое с помощью эффекта Мессбауэра, практически применимо к определению р для уровней т) )10 - 1 о сек. В ряде случаев удается расширить диапазон времен жизни до нескольких пикосекунд. Необходимо знание среднего времени жизни уровня, что не всегда возможно.Увеличение эффекта ограничено напряженностью магнитного поля Н. Лабораторные постоянные магнитные поля не превышают 2 10 эрстед, а внутренние поля, действующие на ядра в веществе, например в ферромагнетиках или парамагнитных соединениях, составляют не более 10 эрстед,Кратковременность процесса требует, чтобы магнитное поле, действующее в течение его развития на ядро, было очень велико. Подобная ситуация возникает, когда мимо ядра пролетает поляризованная частица, Время пролета частицы с энергией несколько лтэв на расстоянии около 10 ферли от ядра составляет-10 - " сек, что намного порядков меньше времени жизни самых короткоживущих уров. ней ядер. В то же время, магнитное поле, создаваемое ориентированным магнитным момен374533 дИ 1 И д 4-.аГ(), " (." ),У 2 т0 2 т( )т=2, 0-2 Составитель Т. СеминТехред Е, Борисова Редактор Л. Народная Корректор Л, Царькова Заказ 1142/13 Изд. Мо 365 Тираж 755 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 том частицы, составляет на расстояи)тп 10 фер ни 5 10" эрстедяд. матнетон Вора и растет с приближением к ядру обратно пропорционально кубу расстояния. Такие большие поля, несмотря на кратковременность их действия, вызовут хотя и слабые, но допускающие наблюдение эффекты, проявляющиеся в характеристиках взаимодействия частицы с ядром.Цель изобретения - расширить диапазон исследований)в области, в которой время жизни ядер в возбужденном состоянии мало или неизвестно.Для этого определяют пропорциональную магнитному моменту ядра разность величин дифференциального поперечного сечения поляризованных частиц, вызывающих кулоновское возбуждение ядра. При этом необходимое внешнее магнитное поле создает магнитный момент пролетающей частицы, которая п)редварительно поляризуется в одном из двух исследуемых направлений.Вероятность кулоновскопо возбуждения ядерного уровня заряженной частицей, рассеиваемой в акте этого возбуждения на угол О, и в начальном содтсянии поляризованной перпендикулярно плоскЪсти рассеяния, зависит от величины магнитного момента возбужденного уровня ядра и от направления вектора поляризации частицы так, что отношение разности дифференциальных поперечных сечений этого процесса для двух противоположных направлений спина частицы (перпендикулярных плоскости рассеяния) к средней величине этих сечений выражается в случае чистого Е 2-перехода следую)щей формулой (стрелки символизируют направление спина: г,г,еаЗдесь а= , где г, и г, соответственно лдоа атомные номера частицы и ядра, е - элементарный электрический заряд, т - масса частицы, о - ее скорость, рр - магнитный момент частицы, 1 д - магнитный момент ядра в возбужденном состоянии, Хр - комптоновская длина волны частицы, У 2 т ( - О) - шаровая 10функция.Функция Р (0) следующим образом выражается через табулированные орбитальные интегралы д 2 т (0)15 2 а 12 2Рщ) = - (4/з 17 ( - 1)хт:2 0-2х(а) г,( - ;,О) ,.(ех20р 1 дат (Одс +.) /ао (ддд - Б) дд)аЬЕ25 1 =, ЬЕ - энергия воз бужде)ния.ОИз выражения для Р можно определить величину р, причем погрешность, вносимая сделанными при расчете допущениями, не будет 30 превосходить 5 - 6%. Предмет изобретенияСпособ измерения магнитных моментоватомных ядер в возбужденном состоянии, ос нованный на взаимодействии этих моментов свнешним магнитным полем, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона исследований в область, в которой время жизни ядер в возбужденном состоянии мало или не известно, определяют пропорциональную магнитному моменту ядра разность величин дифференциального поперечного сечения кулонов- ского возбуждения ядер поляризованными частицами, чьи магнитные моменты создают 45 внешнее магнитное поле для двух противоположных направлений вектора поляризации.