Способ обнаружения радиоактивных ядер

ОП ИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ(1 ц 468554 Союз Соеетскик Соцлалистическкх РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид-ву 51) Ч.Кл. 6 01 Т 1 22) Заявлено 03.11.72 (21) 184присоединением заявки -8/2 Гасударственные комкте Совета Министров ССС пе делам изобретений Прио рите 53) УДК 539.1.07-13) Опубликовано 05,03.76. Б и открыт 45) Дата опубликования описания 15.07.76 2) Авторизобретени1) Заявитель Г. Н. Зор ъединенный институт ядерных исследований) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ЯДЕ а, 2 - заряд ия, а,полупропрактичеоки нно, копда исуммирования), овательно, ,на оторой по оси Изобретение относиться,к методам экспериментальной ядерной физвки.В современной эисперииентальяой ядерной физичке од 1 ними из оанавных задач являются: поиск новых радиоактианых изотопов, 5 далеких от линии ядерной стабильности, определение типа их радиоактивного распада, а также измерение скорости и энергии распада, Так, радиоактивные изотопы в области лепких ядер, образующихся,в результа те ядерных реакций при взаимадействии тяжелых ионов с мишенью после вывода их из ускорителя, идентифицируются методом измерения удельной ионизации и,полной энергии этих изотопов. Икепульсы с детекторов, с 15 помощью которых измеряются удельная ионизация и полная энергия продуктов ядерных реакций, в такюй методвке подаются на многомерный анализатор. Так как удельнаяиояизация ядра20 дЕ/дХ с КМ 2 ЧЕ, где К = сопз 1, М - масса ядр ядгара, Е - его начальная э 1 ньрг водниковый детектор измеряет полную энергию ядра Е (особе пользуют элекпронную схему с во (йЕйХ)ХЕКМ 2, и, след плоскости анализатора, яа к абюцясс откладывается йЕ(йХ, а по оси ординат Н, получаются гиперболы, соответствующие 1 разлищньщ изотопам,Такой,способ характеризуется надежностью,в идантификации продуктов ядерных реаиций; однако ан не определяет тип радиоакпи 1 вного,распада и его скорость.По одному из способов определения типа радиоактивного распада изотопов, удаленных от линии ядерной стабильности в области лепких ядерс помощью, которого была сделана экспериментальная попытка обнаружить новый тип радиоактивного распада - двухпропонный распад (2 р), предсказанный ранее теоретичес 1 ки, в качеспве детектора для регистрации 2 р-распада использовали фотопластинку, которую помещали внутри ускорителя вместе с мишенью. Такой способ заключается в том, чтобы, используя магнитное поле циклопрона, вопнать в фотоэмульсию 2 р-,радиоактивные ядра, образующиеся в результате реакций передачи при облученни мишени внутренним пучочком тяжелых ионов, и при просмотре иокать следы ионов, оканчивающихся двухлучевой протонной звездой. Однако такой способ позволяет регистрировать юаспад только со,временем жизни больше 10- сек при условии, что энергия протонов не меньше 0,5 Мэв. В то же время,предсказуемые, например, энергии распада и времени/ Я+2Г Гх, - х,1 = Гх, - Х,1 / 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, Раушская наб д. 4/5Тип, Харьк, фил, пред. Патент жизни 2 р-,радиоактивных изотопов в областиглегких ядер соответственно лежа в Ооласти 0,15 - 5 Мэв и 10 Г з - 10 " сек.Цель изобретения - разработка такого спссоба обнаружения радиоактивных ядер,5 продуктоз ядерных реакций, равпадающГихся иапуоканиэм хотя бы одного нуклона, который, наряду с надежностью идентификации пр:дукт",з ядерных реакцийпозволял бы определять тип радиоактивного распада и из 1 О мерять время жизни яде 1 р по отношению к такаму раападу меньше 10 Г в сек, исключая зависимОсть возможности, регистрации от энергии распада.15 Это достигаепся перемещением телеакопа (ЬЕ, Е) из детекторов, иопользуемых для измерегния соот 1 веч 1 ственно удельной,ионизации и полной энвргии анализируемых изотопов, вдоль направления движения ядер, продуктов ядерных реакций, и регистрацией в нескольких его фиксированных положениях числа материнских и дочерних ядер. В пекоторых случаях из кинематики на о:новаГнии энергетических,спектров радиоактивных яде 1 р25 можно оценить энергию их раапада. В качест 1 ве обоонэвания предлагаемого способа докажем, например, возможность обнаружения и измврения периода полураспада30 2 рнрадиоактивных изотопов,в области легких ядер. Ежели период полураспада 2 рпрадиоактивного легкого ядра с массой (М+2) и зарядом (2+2), получаемого в результате прямых яГдерных реакций, соизмерим с его временем вролета рахтояния Х от мишени до телескопа (ЛЕ, Е), то, в зави,:имости от Х, число отсчетов М(Х)1 будет меняться в распределе 40 нии ЛЕ (2+2), соответствующем Якаем У(М+2, 2+2), и в раопределонии ЬЕ(2), .соответствующем дочерним ядрам Х(М,2), получаемым в результате 2 р-распада, на соответст 1 вующих плоскостях Е(2+2) и Е(2),Тогда число распа 1 вшихся ядер ГдР Хз и Х - дВа дазличвВ 1 х расстояни 51телеокопа от одной и той жемишени,будет равно Определив 1(Х) и Л(Х), легко получить Т д 2 р-,радиоактии,ого ядра.В;качеочве примера Оценим область времени жизни радиоактиэных ядер, которую можно измерить 1 вышеописанным способом, в конкретном случае. В основу оцанок поло 5 ким Скорость и 01 юВ, ускоряемых В Ъ -300 ОИЯИ, которая В среднем равна - 4 10 см/ сек. Так как раостояние от мишени до телескопа практичеоки может изменяться от 1 до 100 сл 1 с соответствующим изманением эффективности ре 1 чистрации,в несколько раз изза конеч 11 ого диаметра рабочих площадей ЬЕ- и Е-детекторов, тогда область измеряемых Времйн жизни будет лежать От 10до 10 - гв сек. Под эту область измеряемых периодов полураопада попадает вовремя жизни возможного 2 р-распадчика "О, котороепотеоретичеоким оценкам по отношению к 2 р-распаду лежит в районе 10 Г в сек, ЭкстраГполяция экопериманталыных данных по реакциям паре 1 даГчи дает сечение для реакции ("вО, 120) в области 10-" сл 1, Чу 1 вствительность же методики (ЬЕ, Е) лежит в,районе 10 ао см. Следователь 1 но, имеется возмоиность для обнаружения ядра 1 зО и измерения его Времени жизни по отношеиию к 2 р-распаду вышеописакньпм,с,пособом,Способ обнаружения радиоа,ктнвных ядер, продуктов ядерных реакций,:распадающихся путем иопуокания хотя бы одного,нуклона, оонованный на идантификации их по удельной ионизации,и,полной энергии, о тл и ч а - ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения падежности идентификации радиоактивных ядер, определения вида их,распада и измерения его Окорости, телеокап,перемещают вдоль направления движения ядер и регистрируют в нескольких его фиксированных положениях число материВских и дочор,них ядер,