Способ измерения параметров спонтанного деления атомных ядер

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3(50 б 21 К 1/16 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ") )1)гОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ1К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СР СЬ С СЮ Ж(72) И. В. Кузнецов и М, Б. Миллер (71) Объединенный институт ядерных исследований(54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СПОНТАННОГО ДЕЛЕНИЯ АТОМНЫХ ЯДЕР, включающий получение их в ядерных реакциях и магнитный анализ ЯО 1065890 А продуктов деления, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности способа, производят внедрение исследуемых делящихся нуклидов в газовый объем, затем посредством оптической накачки в поле излучения оптического квантового генератора (ОКГ) выстраивают спины исследуемых ядер вдоль одного направления, находят направление преимущественного вылета осколков деления путем измерения их углового распределения, а затем ориентируют пучок света ОКГ таким образом, чтобы найденное направление преимущественного вылета осколков деления сопало с направлением на приемное устройство.Изобретение относится к технике ядерно-физического эксперимента и может найти применение в научно-исследовательскихлабораториях, занимающихся исследованиями физики деления атомных ядер.Известен способ измерения параметровделения атомных ядер, в том числе спонтанного деления, основанный на движении заряженных частиц (какими являются осколки деления) в магнитном поле. Этот способвключает использование электромагнитныхспектрометров или сепараторов в качествеанализаторов продуктов деления 1.Недостатки указанного способа заключаются в невысокой чувствительности и ограниченности диапазона измерений.Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения параметров спонтанного деления атомных ядер, включаю щий получение их в ядерных реакциях и магнитный анализ продуктов деления 21,Анализируемые продукты деления вылетают непосредственно из облучаемой ядерной мишени - источника осколков. Частьих захватывается входной диафрагмой магнитного спектрометра.Известный способ получил широкое распространение благодаря высокому энергетическому разрешению и разрешению помассе. Характерное разрешение составляет.А, 103Недостаток такого способа состоит вего низкой чувствительности. Это обусловлено тем, что должны быть выдержаныусловия фокусировки анализируемых частиц,проходящих через магнитную систему анализатора, а также необходимостью свести кминимуму аберрации, что накладывает жесткие ограничения на входной апертурныйугол.Цель изобретения - повышение чувствительности способа,Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу измерения параметровспонтанного деления атомных ядер, включающему получение их в ядерных реакцияхи магнитный анализ продуктов деления, производят внедрение исследуемых делящихсянуклидов в газовый объем, затем посредством оптической накачки в поле излученияоптического квантового генератора (ОКГ)выстраивают спины исследуемых ядер вдольодного направления, находят направлениепреимущественного вылета осколков деления путем измерения их углового распределения, а затем ориентируют пучок светаОКГ, таким образом, чтобы найденное направление преимущественного вылета осколков совпало с направлением на приемноеустройство осколков деления,Исследуемые нуклиды., образующиеся вреакциях под действием, например, тяжелых ионов, имеют импульсы, направленныепо ходу движения ионов в первичном пучке. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В результате они вылетают из облучаемой мишени, За мишенью располагают тормозной газовый объем, Давление газа подбирают из условия торможения выбитых из мишени нуклидов. В результате торможения атомы исследуемых ядер оказываются локализованными в сравнительно небольшой области газового объема. В этой области они удерживаются в течение некоторого времени, зависящего от скорости диффузии и составляющего несколько десятков миллисекунд.Согласно предлагаемому способу осуществляют операцию облучения области локализации затормозившихся в газе нуклидов световым пучком ОКГ с перестраиваемой частотой (лазеры на красителях). Частоту облучения ОКГ подбирают равной частоте перехода между основным и возбужденным состоянием атома. Излучение ОКГ взаимодействует с атомной системой резонансно. Происходит многократное возбуждение атома и высвечивание фотонов. При использовании циркулярно-поляризованного излучения многократное взаимодействие его с атом. ной системой приводит к ориентации полного углового момента системы ядро в ат причем направление ориентации спина ядра определяется направлением облучения ОКГ. Известно, что если спин ядра отличен от 0 и 1/2, спонтанное деление ориентированных ядер характеризуется анизотропным угловым распределением.Направление анизотропии связано с квантовым числом К для доминирующего канала и определяется экспериментально. Поэтому осуществляют измерение углового распределения осколков деления ориенти. рованных ядер. Оно может быть выполнено без больших затрат времени одним из известных методов, например методом диэлектрических трековых детекторов. После нахождения направления анизотропии (т.е, направления преимущественного вылета осколков) производят следующую операцию, являющуюся составной частью предлагаемого способа, а именно: ориентируют луч света от ОКГ таким образом, чтобы направление преимущественного вылета осколков совпадало с направлением на входную диафрагму магнитного анализатора. При этом получается выигрыш в относительной доле осколков, принимаемых анализатором, по сравнению с тем случаем, когда отсутствует угловая анизотропия испускаемых осколков. При больших значениях спинов делящихся ядер фактор усиления чувствительности может быть близок к 10. Применение предлагаемого способа особенно полезно при коротком времени жизни делящихся нуклидов, обусловленном временем удержания термализованных атомов в1065890 Составитель Ю. Чалнсов Техред И. Верег Корректор В. Бутяга Тираж 4 5 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор А. МотыльЗаказ 10710/51 3газовом объеме. В связи с тем, что соответствуюшие времена жизни лежат в пределах от 0,1 до нескольких мс, применение предлагаемого способа также полезно при спине ядра 1 =,ь 0;1/2. Таким образом, класс ядер, хотя и ограничен, однако достаточно широк и будет расширяться по мере проникновения исследований в область ядер, удаленных от области у-стабильности.