Изучение свойств радиоактивного распада изотопов нобелия методом α-, β-, γ- спектроскопии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Тезекбаева Мерейгуль
Тезекбаева Мерейгуль
кандидат наук
2023
- Специальность ВАК РФ00.00.00
- Количество страниц 100
Оглавление диссертации кандидат наук Тезекбаева Мерейгуль
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПРИМЕНЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКОГО СЕПАРАТОРА И КОМБИНИРОВАННОЙ ДЕТЕКТИРУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ СВОЙСТВ РАСПАДА ТЯЖЕЛЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
1.1. Модернизированный сепаратор ВАСИЛИСА (SHELS). Основные характеристики
1.2. Детектирующая система GABRIELA. Основные характеристики
1.2.1. Фокальный DSSD детектор
1.2.2. Боковые кремниевые детекторы для спектроскопии электронов
внутренней конверсии
1.2.3. Сборка германиевых детекторов для гамма-спектроскопии
1.2.3.1.Расчет эффективности регистрации гамма-квантов германиевыми детекторами методом Монте-Карло с использованием программного пакета GEANT4
ГЛАВА 2. МЕТОД АЛЬФА, БЕТА, ГАММА СПЕКТРОСКОПИИ В ИЗУЧЕНИИ РАДИОАКТИВНЫХ СВОЙСТВ ТЯЖЕЛЫХ ЯДЕР
2.1. Поиск коррелированных событий
2.2. Метод измерения периода полураспада
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РАДИОАКТИВНЫХ СВОЙСТВ РАСПАДА ИЗОТОПОВ НОБЕЛИЯ
3.1. Исследование свойств нейтронодефицитных изотопов нобелия
3.1.1. Изучение свойств распада 249No
3.1.2. Изучение свойств распада 250No
3.1.2.1. Электромагнитный распад изомерного состояния 250No
3.1.3. Изучение свойств распада 251No
3.2. Изучение свойств распада 253No
3.3. Изучение свойств распада 256No
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Получение нейтроноизбыточных изотопов легких элементов на пучке 36S и изучение их свойств1999 год, кандидат физико-математических наук Тарасов, Олег Борисович
Кластерные степени свободы в тяжелых ядрах2013 год, доктор физико-математических наук Адамян, Гурген Григорьевич
Разработка электромагнитных in-flight сепараторов для изучения свойств сверхтяжёлых ядер2024 год, доктор наук Попеко Андрей Георгиевич
Изучение свойств короткоживущих нейтронодефицитных нуклидов Th, Cm, Cf и Fm2008 год, кандидат физико-математических наук Хуягбаатар Жадамбаа
Изучение радиоактивных свойств ядер в цепочках распада изотопов Mc и сечений их образования в реакции 243Am+48Ca2024 год, кандидат наук Коврижных Никита Дмитриевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Изучение свойств радиоактивного распада изотопов нобелия методом α-, β-, γ- спектроскопии»
ВВЕДЕНИЕ
Одной из фундаментальных задач в ядерной физике является получение данных о свойствах новых нуклидов в области Ъ > 100, новых ядер, удаленных от линии Р-стабильности в области Ъ > 82, изучение закономерностей структуры тяжелых ядер. Это является актуальным в связи с исследованием макро -микроскопических свойств ядерной материи и определением связи этих свойств с внутренней структурой ядра, поиском новых экзотических видов радиоактивного распада, изучением стабильности тяжелых элементов и возможных путей синтеза сверхтяжелых ядер.
Детальное изучение свойств радиоактивного распада трансфермиевых элементов является одним из основных направлений в современной ядерной физике, которое в последнее время достигло большого прогресса благодаря использованию эффективных многопараметровых детектирующих систем. Тяжелые и сверхтяжелые элементы (СТЭ) в основном синтезируются в реакциях полного слияния тяжелых ускоренных ионов с тяжелыми ядрами мишеней с последующим испарением нескольких легких частиц из возбужденного составного ядра. Использование кинематических сепараторов [1] позволяет отделить ядра отдачи (ЯО), образовавшиеся в результате реакции полного слияния, от фоновых продуктов. Идентификация ЯО осуществляется посредством временных и пространственных корреляций между зарегистрированными событиями распада в фокальном детекторе.
В Лаборатории ядерных реакций им. Г. Н. Флерова (ЛЯР) ОИЯИ циклотрон У-400 обеспечивает высокоинтенсивные пучки тяжелых ионов (до 1013 частиц/сек.) с массами 20 < А < 54, которые необходимы для проведения экспериментов по синтезу и изучению свойств распада изотопов трансфермиевых элементов. В частности, на кинематическом сепараторе SHELS (модернизированный сепаратор ВАСИЛИСА) [1-5] проводится ряд экспериментов, направленных на детальное изучение свойств радиоактивного распада (а-, Р-, у- спектроскопия) изотопов
трансфермиевых элементов с использованием высокоинтенсивных пучков ускоренных ионов от 22Ne до 54Cr. Характеристики сепаратора позволяют обеспечивать чувствительность экспериментов до сечений образования порядка 1036 см2. Регистрация и идентификация ЯО осуществляется комбинированной детектирующей системой GABRIELA (Gamma Alpha Beta Recoil Investigations with ELectromagnetic Analyzer) [6-8], расположенной в фокальной плоскости сепаратора. Помимо ЯО, GABRIELA позволяет регистрировать а-частицы, электроны, у-кванты и осколки спонтанного деления (СД). В основном эксперименты, которые проводятся с использованием сепаратора SHELS, нацелены на изучение свойств радиоактивного распада изотопов, с атомными номерами 100 < Z < 106 (рисунок 1). В будущем, после модернизации детектирующей системы, планируются эксперименты по изучению свойств распада изотопов элементов с Z < 115.
Рисунок 1. Область изотопов трансфермиевых элементов (Z > 100).
В последние годы рентгеновская и у - спектрометрия все более широко применяется в экспериментах по изучению свойств радиоактивного распада трансфермиевых элементов. Вследствие невысокой эффективности регистрации (несколько процентов), большого набора возможных энергий рентгеновских и у-квантов, частично перекрывающихся для различных химических элементов,
рентгеновские и у-детекторы могут использоваться только как дополнительные методы идентификации. Следует отметить, что у-детектирующие системы оказываются чрезвычайно продуктивными в экспериментах по синтезу и изучению свойств радиоактивного распада тяжелых ядер в комбинации с детекторами, регистрирующими а- и Р-распад тяжелых ядер, и, будучи расположены в фокальной плоскости кинематического сепаратора, имеют фоновые загрузки намного порядков меньше, чем в экспериментах без использования сепараторов. Одной из основных задач при планировании экспериментов по синтезу изотопов тяжелых и сверхтяжелых элементов и изучению свойств их радиоактивного распада является совершенствование экспериментальных методик и проведение экспериментальных исследований с использованием последних разработок в области детектирующих систем.
При использовании метода у-спектроскопии необходим набор значительной статистики (порядка нескольких тысяч событий), что обусловлено невысокой эффективностью регистрации и большим набором возможных переходов. Поэтому область изучения трансфермиевых элементов (100 < Z < 106) является более доступной для исследования и проведения спектрометрических экспериментов, так как сечения образования этих изотопов гораздо выше, чем сечения образования изотопов СТЭ. Кроме того, область трансфермиевых элементов (нейтроноизбыточные изотопы элементов в области No-Sg) сама по себе является весьма интересной для спектроскопических исследований, так как существует переход от нейтронной подоболочки N = 152 к подоболочке N = 162, причем сечения образования данных изотопов достаточно высоки (> 1 нб). При изучении этой области есть возможность получить предварительную информацию о том, что нас может ожидать в районе СТЭ, вблизи к предсказанной оболочке N = 184.
В данной диссертационной работе анализируются данные, полученные в экспериментах, направленных на изучение свойств радиоактивного распада изотопов нобелия, образующихся в результате испарения составным ядром нескольких нейтронов в реакциях с пучком ускоренных ионов 48Са и мишенями 204,206,208РЬ и асимметричной реакции 22№ c 238^ Изотопы нобелия имеют
достаточно высокое сечение образования, что позволяет набрать хорошую статистику для изучения свойств распада методами a-, ß-, у-спектроскопии. Изотопы нобелия интересны тем, что можно изучить изменения свойств радиоактивного распада при переходе через нейтронную подоболочку N=152. Тем самым можно получить данные, необходимые для понимания того, как ведут себя свойства изотопов тяжелых элементов при переходе через подоболочку N=162.
Элемент с атомным номеров 102 (Nobelium) был впервые синтезирован в ЛЯР ОИЯИ в 1965 году [9,10]. Затем в течение долгого времени в ЛЯР ОИЯИ проводились эксперименты по измерению поперечных сечений образования и изучению свойств радиоактивного распада изотопов нобелия [11-13]. Особый интерес вызывают результаты по исследованию свойств распада нейтронодефицитного изотопа 250No. Первые данные о синтезе нейтронодефицитного спонтанно делящегося ядра 250No в 5n канале реакции с использованием пучка 22Ne (Циклотрон У-300) и тяжелой мишени 233U, были опубликованы в 1975 году [14]. Полученный период полураспада для 250No составил 0,25 сек. В 2003 году на сепараторе ВАСИЛИСА изучалась реакция полного слияния 204Pb (48Ca, xn), где были зарегистрированы две спонтанно делящихся (СД) активности. 24 долгоживущих и 56 короткоживущих событий СД были отнесены к распадам нейтронодефицитных изотопов 249No и 250No, соответственно. Измеренный период полураспада для долгоживущей активности, отнесенной к распаду 249No, составил T1\2 = 54,0+13'9 мксек и для короткоживущей активности, отнесенной к распаду 250No, T1\2 = 5,6+q7 мксек. Однако, авторы не исключали, что данные активности СД могут быть образованы только изотопом 250No [12]. В самом деле, в эксперименте проведенном на масс-анализаторе FMA (Аргон, США) [15] было показано, что наблюдаемая долгоживущая активность СД относится к распаду К-изомерного состояния 250No. Всего в этом эксперименте [15] было зарегистрировано 158 осколков спонтанного деления, измеренные периоды
о т + 1д
полураспада для основного и изомерного состояний составили 3,7_0'8 мксек и 43-Ц мксек соответственно. Свидетельств о наличии a-распада не было
обнаружено. Впоследствии, в эксперименте с использованием нейтронных счетчиков 3Не в ЛЯР на сепараторе SHELS [13] из сравнения полученных значений выходов двух активностей СД (порядка 700 событий) со значениями функции возбуждения для реакции 48Са(204РЬ, хп)252-хЫо был сделан вывод, что зарегистрированные события относятся к событиям СД из основного (5,1 ± 0,3 мксек) и изомерного (36 ± 3 мксек) состояний ядра 250Ыо.
Об идентификации 251Ыо сообщалось в работе [16], авторы отнесли к этому изотопу а-распад с двумя линиями 8,60 МэВ и 8,68 МэВ, период полураспада был определен как 0,8 ± 0,2 сек. Было найдено новое изомерное состояние с периодом полураспада ~ 2 мксек и энергией выше 1700 кэВ для данного изотопа 251Ыо [17], образованного в результате а-распада материнского ядра 255ЯТ в реакции 207РЬ(50Т1, 2п).
Первая информация о синтезе изотопа 253Ыо была представлена более 55 лет назад, в которой сообщалось о наблюдении а-распада с периодом полураспада порядка 100 сек (95 ± 10 сек [18] и 105 ± 20 сек [16]) и с энергией 8,01 МэВ [16,18]. В работе [18] было так же отмечено, что а-распад с энергией 8,01 МэВ, вероятно, заселяет возбужденное состояние в дочернем ядре 249Рш, так как согласно систематике для 253Ыо ожидалась более высокая энергия а-распада, чем для соседнего изотопа 254Ыо (Еа = 8,10 МэВ). В работе [19] исследовался радиоактивный распад изотопа 253Ыо с использованием метода а и у спектроскопии. Первые сведения о наличии изомерного состояния приводятся в работе [20], измеренный период полураспада составил 31 ,3 ± 4,1 мксек, и была зарегистрирована энергия возбуждения данного состояния, которая лежит на 124 кэВ выше основного. Значение измеренной энергии ниже, чем энергия связи атома с электроном К-оболочки в нобелии, кроме того, энергия возбуждения изомерного состояния не соответствует энергии задержанного рентгеновского излучения, наблюдаемого в работе [20].
Нейтроноизбыточный изотоп 256Ыо впервые был синтезирован в асимметричной реакции полного слияния 238и(22Ые,4п)256Ыо в 1963 году [21]. По сравнению с реакциями 48Са со свинцовыми мишенями, реакция 22Ые с 238и
позволяет синтезировать более нейтроноизбыточные изотопы нобелия. Для изотопа 256No были измерены период полураспада 2,9 сек и энергия а-распада 8448 кэВ из основного состояния [22]. Спектроскопическое исследование свойств распада 256No было предпринято в университете Ювяскюля (Финляндия) на газонаполненном сепараторе RITU [23] с использованием спектрометра JUROGAM [24]. В связи с тем, что в асимметричной реакции полного слияния 22№ + 238и образуются медленные ЯО нобелия, потери кинетической энергии в гелии, заполняющем сепаратор МТи, и в тонкой майларовой фольге, не позволили ЯО достичь детектора в фокальной плоскости сепаратора.
Детальная информация о внутренней структуре трансфермиевых ядер в основном была получена при исследовании интенсивных а-переходов. Большинство а-распадов имеют тенденцию заполнять то состояние в дочернем ядре (конечное состояние), которое наиболее похоже на начальное состояние материнского ядра. Например, в нечетном ядре предпочтительный а-распад приводит к тому, что последняя нечетная частица движется по той же орбите в дочернем ядре, что и в материнском. Прецизионное изучение радиоактивных свойств распада требует набора большой статистики для измерения тонкой структуры а-распада при использовании а-у или а-е совпадений. Тонкая структура а-распада обусловлена тем фактом, что на ряду с предпочтительным а-распадом до одного конкретного состояния, также могут происходить распады на другие энергетические уровни. Фактически, именно анализ интенсивностей с помощью так называемых факторов запрета различных ветвей а-распада, дает важную информацию о структуре возбужденных состояний и позволяет устанавливать схемы частичных уровней. Теоретические расчеты на основе потенциала Вудса-Саксона довольно хорошо описывают данные в районе Z~100 и N-152 [25]. На рисунке 2 приводится диаграмма Нильсона, на которой показаны щели в сферических и деформированных оболочках, а также одночастичные уровни актинидных и трансактинидных ядер, рассчитанные в работе [26] с использованием потенциала Вудса-Саксона. На основе систематики Нильсона даются предварительные выводы о строении деформированных ядер, приводится
оценка «благоприятных» переходов между эквивалентными уровнями Нильсона в материнском и дочернем ядрах тяжелых элементов.
Рисунок 2. Диаграмма Нильсона с одночастичными протонными (левая панель) и одночастичными нейтронными (правая панель) энергетическими уровнями для области тяжелых ядер в зависимости от квадрупольной деформации [26].
Большой интерес в изучении природы внутренней структуры тяжелых ядер представляют изомерные состояния. Состояния с сильно подавленными электромагнитными модами распада, могут возникать, когда существует вторичный энергетический минимум для некоторых деформированных ядер (изомерия формы), для значений полного углового момента ядра (спиновая изомерия) или для определенных значений проекции К - полного углового момента ядра на ось симметрии (К-изомеризм). Находясь в таком энергетическом минимуме, ядру сложно изменить форму, спин или ориентацию спина относительно оси симметрии.
В деформированных четно-четных ядрах изомерию могут вызывать высокоспиновые одночастичные состояния вблизи поверхности Ферми. Путем разрыва нейтронных или протонных пар, или перехода одного или нескольких нуклонов на более высокие энергетические уровни, мульти-квазичастичные конфигурации с высокой проекцией спина К на ось симметрии ядра могут быть сформированы при энергии возбуждения порядка 1 МэВ. Поскольку правило отбора для электромагнитных переходов требует, чтобы мультипольность испускаемого излучения была, по крайней мере, такой же, как изменение квантового числа К, внутренние переходы между состояниями с различными значениями К сильно затруднены. Такие метастабильные высокоспиновые К состояния называют К-изомерами [27].
Хорошо известная область К-изомерии расположена в области массового числа А = 180 и нейтронного числа N = 106. Имеются также теоретические и экспериментальные свидетельства существования К-изомеров для области трансактинидов вблизи нейтронных и протонных подоболочек N = 152, Ъ = 100 и N = 162, Ъ = 108.
К-изомерия в тяжелых и сверхтяжелых ядрах представляет собой особый интерес, связанный с сильным различием времен жизни для СД и а-распада, ожидаемого для изомерных и основных состояний. В некоторых случаях, например, в 270Вб [28,29], время жизни изомерного состояния может быть даже больше, чем время жизни основного состояния (Т1/2=6,0+8'2мсек, Т^2=100-4о°мксек), 256Еб имеет изомерное состояние с периодом полураспада 7,6
часов (основное состояние 2,5 мин) [30], 254ЯТ с периодами полураспада изомерного состояния 247 ± 73мксек и основного состояния 23,2 ± 1,1 мксек [31]. Более того, инверсия стабильности (между основным и изомерным состояниями) демонстрирует значительную роль, которую может сыграть К-изомерия в исследовании сверхтяжелых ядер [32]. Возможность того, что К-изомеры могут быть более стабильными (иметь большее время жизни) в сверхтяжелых элементах, обсуждалась качественно с точки зрения формы барьеров деления с использованием конфигурационных ограничений в расчетах потенциальных
энергий и барьеров деления [33]. Теоретические предсказания вероятностей деления (и времени жизни) для мульти-квазичастичных состояний с высокими значениями К в сверхтяжелых ядрах все еще достаточно неопределенны, что отчасти связано с недостатком экспериментальных данных.
В области трансфермиевых элементов ожидается возникновение спиновых изомеров из-за существования высоко и низко лежащих j орбиталей, близких к поверхности Ферми [32-38]. К-изомеры также могут возникать как результат комбинации ядерной деформации и наличия орбиталей с большой проекцией спина О на ось симметрии. Изомерные состояния раскрывают основную структуру ядра: природу и упорядочение одночастичных состояний, деформацию, конфигурацию квазичастичных состояний и величину спаривания и/или коллективные корреляции. К-изомерные состояния были обнаружены у нескольких трансфермиевых ядер. Для 25(Гш был обнаружен у-распад изомерного состояния с периодом полураспада 70 нсек Кп= 7- [30]. Уровень 1425 кэВ, заселенный в Р-распаде 256шEs, был зарегистрирован с периодом полураспада 0,8 мсек. В работе [39] было сообщено об изомерном состоянии 0,28 сек в 254Ыо и об изомерном состоянии 1,8 сек в 250Бш, но их квантовые числа определить не удалось. По аналогии с интерпретацией изомерных состояний с А = 170-190 вокруг изотопов гафния (Н1) оба изомерных состояния были интерпретированы как высокоспиновые состояния, основанные на двухпротонных или двухнейтронных конфигурациях. Однако только относительно недавно изомерное состояние в 254Ыо было твердо идентифицировано как двухпротонный изомер К = 8- благодаря свойствам его электромагнитного распада [28,40].
Долгоживущие спиновые изомеры наблюдались в 257КТ [41], 253Ьг и 257ОЬ [42], 251Ыо [19] и 255Ьг [43]. Изомеры в 251Ыо, 253Ьг и 257ОЬ включают низкоспиновое одночастичное нейтронное (для N0) и протонное ^г, ЭЬ) состояния выше высокоспинового основного состояния. В случаях 257Rf и 255Ьг ситуация обратная, когда высокоспиновое изомерное состояние выше низкоспинового основного состояния. Помимо определения последовательности одночастичных состояний, идентификация изомерных состояний, особенно тех, которые испытывают а-
распад, важна для интерпретации тонкой структуры a-распада. Действительно, отсутствие идентификации изомерного состояния в ядре может привести к неправильной интерпретации его квантовой структуры и структуры его дочернего ядра. Например, повторное исследование 257Rf выявило присутствие изомерного состояния 11/2-, которое отвечает за необычный характер a-распада 257Rf по сравнению с более легкими изотонами, в результате чего было получено новое значение спина и четности основного состояния 257Rf. В свою очередь, это значительно изменило величины энергий возбуждения уровней в дочернем ядре 253No [41].
Систематическое изучение структуры свойств распада деформированных ядер с Z > 100 имеет важное значение для достижения понимания в изучении структуры СТЭ.
В данной работе приведены последние результаты и технические разработки, полученные в процессе изучения свойств изотопов нобелия при помощи a-, Р-, у-спектроскопии в ЛЯР ОИЯИ.
Диссертация состоит из трех глав. В первой главе кратко описываются характеристики кинематического сепаратора SHELS (модернизированный сепаратор ВАСИЛИСА) и комбинированной детектирующей системы GABRIELA, которые использовались в экспериментах, описанных в данной работе. Приводятся расчеты эффективности регистрации германиевых детекторов, полученные методом Монте-Карло при помощи кода GEANT4. Вторая глава посвящена описанию методики обработки экспериментальных данных с использованием временных и позиционных корреляций с применением объектно-ориентрованного программного пакета ROOT. Третья глава посвящена описанию проведенных работ и полученных экспериментальных результатов по изучению свойств радиоактивного распада изотопов нобелия (249No, 250No, 251No, 253No, 256No).
На защиту выносятся следующие результаты:
1. Результаты эксперимента, проведенного на кинематическом сепараторе SHELS в 2020 году с использованием пучка тяжелых ионов 48Са и мишени 204РЬ, в которых были получены нейтронодефицитные изотопы нобелия 249Ыо, 25(>Ыо, 251№. Изотоп 249Ыо был синтезирован впервые, и идентифицирован по характеристическому а-распаду в дочерние ядра 24^т и 241С£ Для изотопа 249No были измерены функция возбуждения, при различных энергиях пучка; энергия а-частиц и период полураспада, дана оценка вероятности спонтанного деления, приведена возможная схема распада 253Rf через 249Ыо в 245Fm. Для 24^т на основе полученных экспериментальных данных была установлена новая мода распада и приведена ее вероятность.
2. Для 25(>Ыо приводятся впервые полученные данные по в- и у-спектроскопии. Измерена функция возбуждения на основе корреляций ЯО-СД, которые в свою очередь представляют собой события короткоживущего основного состояния и долгоживущего изомерного. Измерено изомерное соотношение заселенности основного и изомерного состояний в зависимости от энергии возбуждения составного ядра.
3. Для 251№ была измерена функция возбуждения на основе ЯО - а корреляций. Наблюдались две а-линии основного и изомерного состояний, хорошо согласующиеся с литературными данными.
4. Результаты эксперимента, полученные для асимметричной реакции 22№ + 238и. Получено первое свидетельство о наличии изомерного состояния для изотопа 25(6Ыо на основе полученных ЯО-е-а корреляций. Измерен его период полураспада и дана нижняя оценка энергии возбуждения изомерного состояния. Обсуждается природа данного изомерного состояния.
5. Результаты эксперимента, по изучению реакции полного слияния 50Т + 204РЬ, с образованием в 1п испарительном канале реакции нейтронодефицитного изотопа 253К£ а - распад которого приводит к дочернему ядру 249Ыо и подтверждает свойства радиоактивного распада этого изотопа.
6. Расчеты эффективности регистрации у-квантов в двух различных конфигурациях германиевых детекторов системы GABRIELA.
Материалы диссертации доложены автором на 7 международных конференциях и совещаниях. Также основные результаты были доложена на 55-ой сессии ПКК по Ядерной Физике и на 131-ой сессии Ученого Совета ОИЯИ. По материалам диссертации опубликовано 9 работ, включенных в перечень ВАК и в системы цитирования Scopus и/или Web of Science.
Часть материалов диссертации вошла в цикл научно-исследовательских экспериментальных работ «а-, у-спектрометрия и свойства распада изотопов 249'252'254,256No и 253,254257Rf», удостоенный второй премии ОИЯИ за 2021 год (в соавторстве).
ГЛАВА 1. ПРИМЕНЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКОГО СЕПАРАТОРА И КОМБИНИРОВАННОЙ ДЕТЕКТИРУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ СВОЙСТВ РАСПАДА ТЯЖЕЛЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
1.1. Модернизированный сепаратор ВАСИЛИСА (SHELS). Основные
характеристики
Кинематический сепаратор ВАСИЛИСА был введен в эксплуатацию в 1987 году [44,45]. Основной целью экспериментов, выполняемых на сепараторе, являлось изучение реакций полного слияния тяжелых ускоренных ионов с ядрами актинидных и трансактинидных мишеней, приводящих к образованию нейтронодефицитных изотопов элементов с атомными номерами Z > 83 [46]. На электростатическом сепараторе ВАСИЛИСА исследовались поперечные сечения образования и свойства радиоактивного распада ядер (остатков испарения). В результате экспериментов, проведенных в течение 25 лет, был получен большой объем экспериментальных данных, который позволил идентифицировать ряд новых изотопов трансактинидных элементов, и изучить свойства их радиоактивного распада, измерить поперечные сечения образования ЯО, синтезированных в ассиметричных реакциях [47].
Основными элементами сепаратора ВАСИЛИСА были: система диагностики пучка, мишенный узел с вращающейся мишенью, система сепарации ЯО и детектирующая система, расположенная в фокальной плоскости сепаратора. Система диагностики пучка состояла из двух pick-up электродов, при помощи которых измерялась энергия ускоренных частиц по времени пролета. После мишенного узла располагалась система формирования пучка ЯО и сепарации продуктов реакции, включающая в себя два триплета квадрупольных линз, три высоковольтных дефлектора и постсепарирующий дипольный магнит. Схема экспериментальной установки ВАСИЛИСА представлена на рисунке 1.1 вместе с
детектирующей системой в фокальной плоскости, в таблице 1.1 приведены основные параметры сепаратора.
Рисунок 1.1. Схема электростатического сепаратора ВАСИЛИСА и детектирующей сборки в фокально плоскости сепаратора.
Детектирующая система, в которой регистрировались ЯО, вылетевшие из мишени и прошедшие через сепаратор, располагалась в фокальной плоскости сепаратора на расстоянии 12 метров от мишенного блока. Время пролета ЯО через сепаратор составляло порядка 1-6 мксек, в зависимости от энергии ускоряемых частиц и соотношения масс ионов пучка и ядер мишени. Детектирующая система отделена от экспериментального зала бетонной стеной толщиной 2 метра, что уменьшает фон и значительно минимизирует загрузку на детекторах.
Достаточно высокая эффективность транспортировки ЯО и благоприятные фоновые условия позволяли размещать в фокальной плоскости сепаратора различные детектирующие системы. На сепараторе ВАСИЛИСА в период 20042010 были проведены эксперименты по изучению свойств радиоактивного распада короткоживущих тяжелых ядер с использованием методов a-, ß- и у спектроскопии, где использовалась детектирующая система GABRIELA [6] [Gamma Alpha Beta Recoil Investigation with the ELectromagnetic Analyzer] [48-54]. Накопленный опыт позволил сформулировать новые требования к модернизации сепаратора
Триплет квадрунольных линч I
Пучок У-400
ВАСИЛИСА, в результате чего были проведены ионно-оптические расчёты и спроектировано необходимое оборудование.
Таблица 1.1. Основные параметры электростатического сепаратора ВАСИЛИСА
Диаметр мишенного диска 100 мм
Толщина мишени 100-500 мкг/см2
Угол захвата ЯО 140x140 мрад2
Радиус апертуры квадрупольных линз 100 мм
Эффективная длина линз 370 мм
Максимальный градиент магнитного поля 10 Тл/м
Эффективная длина постсепарирующего дипольного магнита 570 мм
Зазор между полюсами постсепарирующего дипольного магнита 148 мм
Максимальное поле дипольного магнита 0,2 Тл
Расстояние между пластинами дефлекторов 150 мм
Эффективная длина 1-го и 3-го дефлектора 470 мм
Эффективная длина 2-го дефлектора 940 мм
Максимальная напряженность электрического поля 20 кВ/см
Эффективность транспортировки ЯО, для реакций с налетающим пучком 48Ca (25-30)%
Эффективность транспортировки ЯО, для реакций с налетающим пучком 22№ (3-3,5) %
Похожие диссертационные работы по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Экспериментальные исследования экзотических ядер с Z<20 на ускорительном комплексе DRIBs2019 год, доктор наук Фомичев Андрей Сергеевич
Влияние структуры тяжелых ядер на их образование и распад2014 год, кандидат наук Безбах, Анна Николаевна
Расчетные и экспериментальные характеристики нового газонаполненного сепаратора DGFRS-2 и моделирование ионной оптики газонаполненного сверхпроводящего соленоида GASSOL2023 год, кандидат наук Соловьев Дмитрий Игоревич
Исследования множественности мгновенных нейтронов спонтанного деления чётно-чётных изотопов трансфермиевых элементов2023 год, кандидат наук Исаев Андрей Владимирович
Синтез нейтронодефицитных ядер актиноидов и запаздывающее деление1984 год, доктор физико-математических наук Кузнецов, Владислав Иванович
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Тезекбаева Мерейгуль, 2023 год
- «Г
- б|
- 4
- 4
1 т Т 1
148 150 152 154
Рисунок 3.17. Экспериментальные значения энергий нескольких состояний основной ротационной полосы изотопов N0 (2=102) с числом нейтронов N=150, 152, т.е. для 25^о, 25фЫо [85], что позволяет экстраполировать энергии для
состояний с N=148, т.е. для 25^о.
Таблица 3.4. Экспериментальные и экстраполированные энергии уровней (в кэВ) для изотопов 254,252,25^о [86].
1п 250Ш 252Ш 254Ш
Экстраполир. Эксперимент. Эксперимент.
2+ 49 46,4 44,2
4+ 162 153,8 145,2
6+ 337 320,7 304,6
8+ 570 544,5 518,7
10+ 857 821,2 786
12+ 1196 1142,0 1104
3.1.3. Изучение свойств распада 25 ^о
Впервые изотоп 251№ был идентифицирован в работе [16] в реакции 244Ст(12С, 5п), где к распаду данного изотопа были отнесены две а-линии 8,60 ± 0,02 и 8,68 ± 0,02 МэВ, измеренный период полураспада составил 0,8 ± 0,3 сек. В более поздней работе [17] в реакции 206РЬ(48Са,3п)251№ наличие двух а-линий подтверждается, где а-линия с энергией 8608 ± 5 кэВ соответствует распаду из основного состояния, 8665 ± 8 кэВ- распаду из изомерного.
В нашем эксперименте, изотоп 251№ был синтезирован в 1п канале реакции полного слияния 48Са + 204РЬ. При обработке данных было найдено порядка 420 события ЯО- а1 корреляций для данного изотопа в фокальном ОББО детекторе, при поиске учитывалось основное и изомерное состояния данного изотопа. Функция возбуждения измерялась с учетом вклада 3п канала реакции налетающих частиц 48Са с примесью 206РЬ в материале мишени. Вклад от других примесей (207РЬ, 208РЬ) не учитывался из-за незначительного количества и низкой вероятности испарения [12]. Таким образом, функция возбуждения представляет собой измеренное число ЯО-а1 корреляций (таблица 3.5), показанных на рисунке 3.9 зелеными треугольниками. Для двух последних точек по энергии указаны предельные значения по сечениям. Две а-линии хорошо видны и показаны на рисунке 3.18 в совпадении с дочерним ядром 247Бт с энергиями Еа(251№)=8616 ± 13 кэВ и Еа(251т№)=8668 ± 11 кэВ, что согласуется с опубликованными данными работы
[17].
Экспериментально измеренные функции возбуждения для 1 п и 2п испарительных каналов реакции 48Са + 204РЬ имеют уширение на хвостах функций (рисунок 3.9). Подобное поведение уже встречалось в более ранних работах [12], и может быть объяснено, частично, достаточно большими потерями энергии пучка (~11 МэВ) и энергетическому разбросу в достаточно толстой титановой подложке (1,5 мкм).
Таблица 3.5. Выход 1п испарительного канала реакции полного слияния 48Са + 204РЬ в зависимости от энергии пучка в середине мишени Е1/2. В 4-ом столбце приводится поперечное сечение образование 25^о. Количество событий представляет собой результат ЯО-а1 корреляций на определенную дозу пучка.
Е1/2, МэВ No-a1 Доза пучка a(1n), нб
213,4 272 1,05х1018 1,1 ± 0,2 нб
218,5 50 2,6х1017 0,81 ± 0,1 нб
225,4 100 1,8х1018 0,24 ± 0,03 нб
Рисунок 3.18. Энергетический спектр ЯО-а1-а2 корреляций для изотопа 251No
3.2. Изучение свойств распада 253No
В данном разделе будут представлены результаты обработки данных экспериментов по изучению радиоактивных свойств распада 253No, проведенных на сепараторе ВАСИЛИСА с помощью метода в и у спектроскопии с использованием детектирующей системы GABRIELA [54].
Первое сообщение о наличии изомерного состояния в 253No с периодом полураспада 31 мксек было опубликовано в работе [20] более 50 лет назад. Для данного изомера в ходе настоящего эксперимента было обнаружено, что он распадается в основное состояние 253No при помощи М2 перехода с энергией 167 кэВ. Спин и четность данного низколежащего состояния были оценены как 5/2+. Кроме того, было получено первое свидетельство о наличии другого долгоживущего изомерного состояния с периодом полураспада 970 ± 200 мксек.
Изотоп 253No был синтезирован в реакции 207Pb(48Ca,2w) с использованием вращающейся мишени PbS толщиной 350 мкг/см2 осажденной на 1,5 мкм титановой подложке. Пучок тяжелых ионов 48Ca с энергией 242 МэВ и интенсивностью 0,7 мкАч обеспечивался циклотроном У-400. Перед мишенью располагалась дополнительная фольга толщиной 2 мкм, которая использовалась с целью получить в середине мишени энергию пучка порядка 217 кэВ. ЯО, транспортируемые сепаратором ВАСИЛИСА [45,87] (версия сепаратора до модернизации 2015 года), имплантировались в стоп-детектор детектирующей системы GABRIELA [6], установленной в фокальной плоскости сепаратора.
Всего было зарегистрировано порядка 10500 a-распадов ядер 252-254No. Всего, в стоп-детекторе, было обнаружено 4800 пространственно коррелированных событий ЯО-a во временном окне 10 минут. В боковых детекторах было зарегистрировано ~ 2 106 электронов с энергиями ниже 200 кэВ.
В результате обработки экспериментальных данных отчетливо наблюдается запаздывающий кластер коррелированных электронов с энергией в пределах 120— 170 кэВ и запаздывающая структура в районе энергии у-излучения 120 кэВ при одинаковых временных условиях.
На рисунке 3.19 показаны энергетические спектры коррелированных КЭ и у-квантов. Рентгеновские Ка и Кр излучения нобелия отчетливо видны в спектре у-квантов на рисунке 3.19б. На спектре электронов (рисунок 3.19 а) видны две хорошо разделенные структуры с энергией 138 и 161 кэВ.
Рисунок 3.19. Энергетические спектры а) КЭ и б) у-квантов, испускаемых в пределах 8-128 мксек после регистрации ЯО.
В таблице 3.6 указана ожидаемая интенсивность у-излучения с энергией 167 кэВ в зависимости от мультипольности и электромагнитной природы перехода с энергией 167 кэВ. Соотношения экспериментальных коэффициентов конверсии также указаны в таблице 3.6 вместе с соответствующими теоретическими значениями [88,89]. Учитывая все экспериментальные наблюдения, твердо установлено, что переход 167 кэВ является переходом типа М2.
На рисунке 3.20 показано временное распределение коррелированных КЭ в энергетическом диапазоне 40-200 кэВ. Когда принимается во внимание распад только одного состояния, анализ временного распределения электронов не учитывает всю интенсивность. На рисунке 3.20 присутствие второго изомерного состояния ясно проявляется в районе 1п(ДТ)Лп(2) = 10, что соответствует времени жизни х = 1,4 ± 0,3 мсек (Т1/2 = 970 ± 200 мксек).
Таблица 3.6. Первая строка: интенсивность линии у-излучения 167 кэВ определенная экспериментально и из произведения изомерной интенсивности рентгеновского излучения и теоретических коэффициентов К-конверсии [88,89]. Вторая и третья строки представляют собой экспериментальные и теоретические соотношения коэффициентов электронной конверсии для перехода 167 кэВ.
Эксперимент Е1 Е2 Е3 М1 М2
1у (167кэВ) 5 ± 3 776 820 1035 9 3
а^ аLMN+ 1,3 ± 2 2,8 0,04 0,002 3,3 1,27
аL/ амN+ 2,8 ± 5 3,0 2,6 2,4 3,0 2,67
О 5 10 15 20
1п(ДТ [мксек])/1п(2)
Рисунок 3.20. Распределение разницы времен в логарифмическом масштабе между зарегистрированными ЯО и КЭ. Анализ временного распределения показан в двух случаях, когда рассматривается только распад одного изомерного состояния (пунктирная линия) и когда учитывается распад второго изомерного
состояния (сплошная линия).
Известно, что основное состояние 253№ имеет спин и четность 9/2- [19,49,90], поэтому наблюдаемое возбужденное состояние, распадающееся в основное при помощи М2 перехода, должно быть состоянием либо 5/2+, либо 13/2+. Единственно возможная нейтронная конфигурация для такого низколежащего возбужденного состояния является состояние с нейтронной дыркой 5/2+ [622] (рисунок 3.21), что хорошо вписывается в систематику изотонов с нейтронным числом N=151 [91-94] для которых распад первого возбужденного состояния в основное может происходить с помощью М2 перехода и, следовательно, являться изомерным
состоянием, (рисунок 3.22). Установлено, что энергия состояния 5/2+ равна 167 кэВ. Низкая энергия этого изомерного состояния в изотонах N = 151 объясняется взаимодействием с низколежащим октупольным фононным состоянием.
Рисунок 3.21. Схематическое изображение доступных протонных (слева) и нейтронных (справа) одночастичных уровней, рассчитанных в работе [26]. Кружки иллюстрируют заполнение орбиталей в основном состоянии 253Ко.
Рисунок 3.22. Систематика низколежащих уровней в изотонах с нейтронным числом N=151 полученных из работ [91-94].
В результате проведенного эксперимента, было показано, что изомерное состояние, впервые обнаруженное в работе [20], распадается за счет М2-перехода с энергией 167 кэВ. Это состояние имеет спин и четность 5/2+[522] согласно конфигурации Нильссона. Были получены первые данные о другом, более долгоживущем изомерном состоянии 253No, но никакой спектроскопической информации о свойствах распада данного состояния из эксперимента получить не удалось.
Затем был проведен второй эксперимент по изучению свойств распада изотопа 253No и его дочерних ядер [53], где была набрана достаточно высокая статистика благодаря улучшению эффективности транспортировки ЯО сепаратором ВАСИЛИСА и увеличению эффективности регистрации детектирующей системы GABRIELA [56,95]. На основе полученных данных были построены схемы распада 253No и 249Fm. Была подтверждена уже известная схема уровней 249Fm, включая новый уровень с энергией возбуждения 669 кэВ. Наблюдаемое рентгеновское L излучение в совпадении с a-распадом 249Fm дало дополнительную информацию в пользу конфигурации основного состояния 1/2+[631] вместо 5/2+[622] для 245Cf. Изомерное состояние с периодом полураспада 0,7 мсек, было отнесено к распаду изотопа 253No.
Эксперимент проводился с использованием реакции полного слияния 207Pb(48Ca,2-3w) 253,252No со средней энергией пучка в середине мишени 220 МэВ. Полная доза пучка составляла 3,4*1018 частиц. В фокальной плоскости сепаратора было зарегистрировано порядка девяносто тысяч a-частиц от распада 253,252No.
В первом эксперименте по изучению свойств распада изотопа 253No, описанном в начале данного раздела, наличие долгоживущего изомера в 253No было определено на основании y-e совпадений [54], но никакой спектроскопической информации получить не удалось, поскольку не было возможности регистрировать сигналы низкоэнергетических электронов и рентгеновского излучения в фокальной плоскости кремниевого стоп-детектора. Этот недостаток был устранен в
детектирующей установке текущего эксперимента, и было зарегистрировано около 9900 низкоэнергетических событий ниже 1 МэВ, в пределах Дt = 8192 мксек после имплантации ЯО в том же пикселе фокального детектора DSSD [56,95], что и сигнал имплантации. За этими событиями следует а-распад основного состояния 253Ыо (рисунок 3.23). На рисунке также видны корреляции, возникающие при распаде известных изомеров в 254,252;Ыо [28,40,96], а также корреляции 252Ко-248Рт в тех случаях, когда а-частица, испускаемая материнским ядром, вылетела из фокального детектора DSSD.
Для подходящих диапазонов по энергиям а-частиц на рисунке 3.23 ((79508200) кэВ для 253,254Ко и (8350-8450) кэВ для 252Ко) были определены периоды полураспада трех изомерных распадов, которые составили величины 110 ± 8 мсек, 259 ± 17 мсек и 706 ± 24 мксек для 252Ко, 254Ко и 253Ко соответственно. Эти значения очень хорошо согласуются с предыдущими измерениями [28,40,54,96,97].
Рисунок 3.23. Представлены корреляционные события имплантированных ЯО с низкоэнергетическими событиями в DSSD. По оси ординат отложены значения
разницы времен между ЯО и низкоэнергетическими событиями в логарифмическом масштабе, по оси абсцисс - энергии а-частиц, обнаруженных в той же позиции в DSSD во временном окне 17 сек от низкоэнергетического
события.
Наиболее интенсивными линиями, видимыми в спектре (рисунок 3.24), являются рентгеновское К излучение нобелия, рентгеновское L излучение в области 21 и 27
кэВ, две высокоэнергетические линии 714,3 и 801,8 кэВ, переход 209,5 кэВ и по крайней мере три низкоэнергетические линии ниже рентгеновского К излучения (обозначены * на рисунке 3.24 с энергиями 87,7, 98,6 и 110,0 кэВ). Также наблюдаются другие менее интенсивные линии 155, 189, 254, 605, 614, 704, 750 и 779 кэВ.
Энергия гамма-квантов Рисунок 3.24. а) Суммарный энергетический спектр изомерных электронов, зарегистрированных в фокальном DSSD детекторе в совпадении с фотонами, энергетический спектр которых показан на нижней панели б).
Учитывая энергетическое разрешение DSSD детектора для электронов ~20 кэВ, совпадение КЭ с энергией у-квантов 801,8 кэВ, предполагает, что линия 801,8 кэВ совпадает с КЭ перехода 209,5 кэВ (рисунок 3.24). Существует также сильный кластер с энергиями электронов от 30 до 110 кэВ. Последнее может соответствовать LMN-конверсии низкоэнергетичных линий, отмеченных звездочкой (*) на рисунке 3.24б. Линии 714,3 и 605,1 кэВ также совпадают с электронами низких и высоких энергий. В частности, экспериментальные данные показывают, что 714,3 кэВ совпадает с LMN+ КЭ перехода 209,5 кэВ. КЭ с
энергией в диапазоне от 20 до 80 кэВ также видны в совпадении с линиями 704,2 и 779,3 кэВ.
Основное состояние в 253Ко основано на нейтронной конфигурации 9/2-[734], а первое возбужденное одночастичное состояние, имеющее конфигурацию Нильсона 5/2+[622] и энергию возбуждения 167 кэВ, является изомером [54,97]. Наблюдаемые переходы считаются переходами внутри полосы основного состояния. Энергии перехода М1, полученные из работы [98], составляют 86, 98 и 110 кэВ. В пределах до 2 кэВ они совпадают с энергиями переходов, отмеченных «*» на рисунке 3.24.
На рисунке 3.25 представлена предварительная схема для низкоэнергетических уровней 253Ко. На данной схеме показаны полоса основного состояния (слева), промежуточная структура (в середине) и изомеры (справа), включая низколежащее состояние с периодом полураспад 31 мксек и спином 5/2+ [54,97] и предполагаемые высокоспиновые К изомеры со спинами 19/2 и 25/2Й. Представленные данные свидетельствуют о том, что уровни над состоянием 15/2+ в полосе основного состояния не подвергаются существенному влиянию распада изомера(-ов). Эти уровни, а также состояние 23/2Й в промежуточной структуре были включены для полноты картины.
Рисунок 3.25. Предварительная схема частичных уровней для 253Ко
Переходы с энергией 801,8 и 714,3 кэВ наблюдались во мгновенной эмиссии на мишени в Jurogam. Это означает, что распад изомера(-ов) проходит по крайней мере через одну быстро распадающуюся промежуточную структуру до достижения основного состояния, подобно тому, как это наблюдается для состояний с K = 8- в 254No [28,40], 252No [96,99] и 250Fm [100] и 246Cm [99].
3.3. Изучение свойств распада 256No
В данном разделе приводятся результаты эксперимента, направленного на изучение свойств радиоактивного распада 256No с помощью в и у-спектроскопии с использованием детектирующей системы GABRIELA [101]. Исследуемые ядра были синтезированы в асимметричной реакции полного слияния 238U (22Ne, 4n)256No. Была изучена эмиссия КЭ и у-квантов, испущенных в промежуток времени между имплантацией в детектор ядер 256No и последующим событием а-распада, что позволило впервые наблюдать высокоспиновый К-изомер для данного изотопа нобелия.
Впервые изотоп 256No изучался в 1963 году [21] в реакции 238U(22Ne, 4n)256No. По сравнению с реакциями 48Ca со свинцовыми мишенями, эта реакция позволяет синтезировать более нейтроноизбыточные изотопы нобелия. Реакция 208Pb (48Ca, 2n)254No с сечением 3,4 ± 0,3 мкб [102] широко использовалась для спектроскопических исследований процессов распада (см. [103] и ссылки в ней), где 254No и его соседних ядрах наблюдались вращательные полосы основного состояния и была установлена высокоспиновая К изомерия.
Детальное исследование нейтроноизбыточных ядер нобелия, необходимы для получения точной информации об энергии возбуждения и упорядочении одночастичных состояний нейтронов и протонов для очень тяжелых элементов. Для синтеза этих ядер можно использовать нейтроноизбыточные мишени урана, плутония и более тяжелых трансактинидов, что приведет к сильно асимметричным
реакциям полного слияния. В GSI на фильтре скоростей SHIP успешно синтезировали изотоп 256No с использованием реакции 22№ + 238U, хотя полученной статистики было достаточно только для определения времени жизни основного состояния и соответствующей энергии а-распада [22]. Попытка провести эксперимент по спектроскопии свойств распада 256No была предпринята в университете Ювяскюля (Финляндия) на газонаполненном сепараторе RITU [23] с использованием спектрометра JUROGAM [24]. В связи с тем, что в асимметричной реакции полного слияния 22Ne + 238U образуются медленные ЯО нобелия, потери кинетической энергии в гелии, заполняющем сепаратор RITU, и в тонкой майларовой фольге, отделяющей детекторы от объем сепаратора, не позволили ЯО достичь детекторов в фокальной плоскости сепаратора [104]. В итоге, почти через 60 лет после работ [21] в ЛЯР удалость провести первое исследование возбужденных состояний 256No с использованием той же реакции на сепараторе SHELS. 256No является одним из самых нейтроноизбыточных ядер с числом нейтронов N = 154, когда-либо изученных методом а-, Р-, у-спектроскопии. В данном разделе приводится первое свидетельство существования высокоспинового К изомера в 256No.
Нейтроноизбыточный изотоп 256No был синтезирован в 4n испарительном канале асимметричной реакции полного слияния 238U + 22Ne в ЛЯР ОИЯИ. Ускоренный пучок 22Ne выводился из циклотрона У-400 с интенсивностью в пределах 0,6-1 мкАч с энергией в середине мишени 113-116 МэВ. Мишень 238U с обогащением 99,99% осажденная на 1,5 мкм титановой подложке, была установлена на вращающийся диск. ЯО отделялись от других продуктов реакции сепаратором SHELS [3,5]. Эффективность транспортировки медленных ЯО была измерена в тестовом эксперименте для реакции 22Ne + 197Au и составила величину 6,5% [5]. Эксперимент проводился в двух режимах работы пучка: первый режим «в-пучке» с длительностью 4 мсек (пучок включен), затем следует второй режим «вне-пучка» (пучок отключен) с временем действия 1,4 мсек. Режим «вне-пучка» позволяет регистрировать распады без случайных совпадений, так как создаваемый пучком фон отсутствует.
Для данного эксперимента, фокальный детектор DSSD калибровался с использованием известного а-спектра и спектра КЭ, образующихся в реакции (22№, xn)220-xRa. Первичная калибровка германиевых детекторов проводилась при помощи стандартных источников у-квантов 152Eu и 133Ba, затем калибровка была проверена распадами известных изомеров 215Кд [105]. Калибровка боковых детекторов проводилась с использованием эмиссии КЭ изомера 214Кд [106] в совпадении с у-квантами.
Спектр событий 256No представлен на рисунке 3.26. Из-за высокой скорости счета в фокальном детекторе DSSD на рисунке отчетливо видны случайные корреляции в районе 8 сек (223 мксек). На спектре видны а-частицы 21^а с энергией 8700 кэВ, образованных на примеси в материале основной мишени,
распределение а-частиц 21^а, хорошо отделено от случайных корреляций при
^2ДТ(ЯО-а) < 15. Учитывая поперечное сечение реакции xn)220 ^а и
малое наблюдаемое количество 21^а, уровень примеси составляет менее 100 ppm.
Рисунок 3.26. Спектр корреляционных событий ЯО-а представленный как функция времени между зарегистрированным ЯО в фокальном детекторе DSSD и последующим а-распадом, в зависимости от энергии а-частиц для реакции 238и (22№, хп). Случайные корреляции распределены по всему диапазону энергий в области ^2ДТ(ЯО-а) — 25 (225 ~ 33,5 сек). События а-распада основных состояний 256№ и 215Ra выделен квадратами.
Средняя энергия а-частиц 8437 ± 20 кэВ была получена для a-распада основного состояния 256No. Как видно из рисунка 3.26, период полураспада 256No близок к распределению случайных корреляций. Таким образом, оценка общего числа наблюдаемых ядер нобелия была получена для данных, зарегистрированных в режиме «вне-пучка». Рабочие циклы двух режимов «в-пучке» / «вне-пучка» равны 74,5 % / 25,5 % соответственно. Всего в режиме «вне-пучка» наблюдалось порядка 96 распадов основного состояния 256No. С учетом эффективности регистрации 50 % можно оценить, что всего в фокальную плоскость GABRIELA попало 753 события 256No.
Для того чтобы измерить время жизни 256No, была взята проекция спектра (рисунок 3.26) на ось ординат для энергетического диапазона 8400-8460 кэВ (рисунок 3.27). Чтобы отделить 256No от случайных корреляций, была использована двухкомпонентная аппроксимация, измеренный период полураспада составил 2,77 ± 0,24 сек, что хорошо согласуется с литературными данными [22].
[сек] Ю"4 10"3 10"2 10Г1 1 101 102 103
5 10 15 20 25 30
ЛТ(ЯО-а) [мксек]
Рисунок 3.27. Спектр временного распределения а-частиц, лежащих в энергетическом диапазоне 8410-8460 кэВ, представленный в логарифмическом масштабе (проекция спектра из рисунка 3.26 на ось ординат). Распределение, полученное в режиме «в пучке», отображается синим цветом, а распределение, полученное «вне пучка», показано красным. Период полураспада 25(6Ыо (зеленая кривая) извлекается с учетом вклада случайных корреляций (черная кривая).
Когда ядра, находящиеся в изомерном состоянии, имплантируются в фокальный DSSD детектор, обычно следующий сигнал, наблюдаемый в том же пикселе, представляет собой сумму сигналов от КЭ, электронов Оже, рентгеновских лучей и т.д., регистрируемую как результат распада изомера. Последовательный а-распад ЯО будет происходить в том же пикселе, таким образом, обнаружение коррелированных по времени и положению последовательностей ЯО-е-а дает прямое свидетельство о наличии изомерных распадов.
Рисунок 3.28 показывает коррелированные события распадов первого поколения, зарегистрированных в том же пикселе, что и имплантированные ЯО, в зависимости от разницы во времени между ЯО и распадом первого поколения от энергии распада второго поколения.
Рисунок 3.28. Разница во времени между зарегистрированным ЯО и распадом первого поколения, в логарифмической зависимости от энергии распада второго поколения. На вставке б) показан тот же логарифмический график времени для 15 событий 256отЫо, как функция их энергии. События с разницей во времени, достаточной для корректировки наложений, отображаются черным цветом. Энергия КЭ, показанные красным цветом, не учитывается при дальнейшем
анализе.
События изомерного распада четко видны при соответствующих энергиях а-распада ^^ и 215Ra (выделены квадратами). В энергетическом диапазоне 256№
8410-8450 кэВ, наблюдалось 14 "задержанных" совпадений ЯО-е-а в течении нескольких микросекунд после сигнала от ЯО. Благодаря низким порогам регистрации на задних стрипах фокального детектора DSSD, было обнаружено еще одно дополнительное событие, удовлетворяющее тем же условиям для временных корреляций, с учетом только задних стрипов. В районе энергии 8700 кэВ наблюдается хорошо известное 7 мксек изомерное состояние для изотопа 215Кд, который образуется в реакции с примесью 19^ в материале основной мишени. На рисунке 3.28б показано время распада 15 найденных изомерных распадов 256No в зависимости от их энергии. Энергии событий, лежащих ниже 9 мксек (ниже красной пунктирной линии) являются завышенными. Энергетическая поправка, которая обсуждалась в разделе 2.2, для быстрых распадов, не может быть применена к распадам, происходящим менее, чем через 9 мксек после ЯО из-за отсутствия калибровочных данных, поэтому энергии таких распадов нельзя использовать при анализе данных.
Таким образов, только лишь их время распада может быть учтено для дальнейшего анализа. Энергетическое распределение девяти событий, лежащих выше 9 мксек, находится в диапазоне от 130 до 520 кэВ. К сожалению, статистика слишком мала, чтобы можно было сделать какие-либо однозначные выводы.
Если предположить, что 15 событий, представленных на рисунке 3.29, соответствуют распаду одного и того же изомера 256^Ыо, тогда измеренный период полураспада равен 7,8+8'3 мксек. Соответствующее время жизни данному периоду полураспада показано в верхней части рисунке 3.29. (красная точка) Здесь важно подчеркнуть, что самый быстрый вклад в это временное распределение отсекается мертвым временем электроники, которое составляет порядка 4 мксек, и 6 событий из 15 расположены на самом коротком краю измерений временного окна (рисунок 3.29). Таким образом, можно предположить, что наблюдаемое распределение является результатом наличия двух изомеров. В таком случае, период полураспада
+ 21 7
девяти самых медленных событий составляет 10,9_43' мксек, а для частично наблюдаемого быстрого изомера можно указать верхний предел в 6 мксек. Определенно необходим эксперимент с более высокой статистикой и с
использованием цифровой электроники, имеющей существенно меньшее мертвое время, чтобы прояснить эту ситуацию.
Рисунок 3.29. Логарифмическое распределение разницы во времени, извлеченное из рисунка 3.28 в энергетическом диапазоне а-частиц 8400-8460 кэВ. Время
жизни 256mNo получено из анализа данных (описание в тексте).
К обнаруженным 15 событиям изомерного распада был проведен поиск у-квантов. Было найдено 13 у-квантов, которые могут быть отнесены к распаду 256mNo. Найденные у-кванты показаны в таблице 3.7 вместе с совпадающими событиями боковых детекторов, так же указана сумма энергии. Среди данных 13 у-квантов, 5 из них имеют энергии, соответствующие рентгеновским излучениям нобелия (L при 23/27 кэВ и K при 127 кэВ). Важно отметить, что из 15 событий изомерного распада, наблюдаемых в фокальном детекторе DSSD, 13 событий имели совпадение с сигналом боковых детекторов. Данные представлены в таблице, так как выделенной структуры для указанных коррелированных событий не наблюдалось, но для каждого события была восстановлена полная энергия в совпадении. Энергии у-квантов, помеченные в таблице «*» являются суммой двух у-квантов, наблюдаемых в совпадении в двух кристаллах Clover-детектора [57]. При совпадении двух несмежных кристаллов Clover-детектора или двух стрипов боковых детекторов, две зарегистрированные энергии указываются параллельно (||). События детектора DSSD с пометкой «**» имеют время жизни ниже порога
коррекции наложений и не должны рассматриваться (сумма не вычислялась). Ошибки были оценены с учетом отклонений от аппроксимации спектров DSSD (11 кэВ) и боковых детекторов (17 кэВ). Хотя дисперсии германиевых детекторов зависят от энергии, их вклад в ошибки практически незначителен по сравнению с кремниевыми детекторами. К сожалению, достаточно низкая статистика не позволяет сделать однозначные выводы. Тем не менее, полученные данные позволяют установить нижний предел для энергии возбуждения нового изомерного состояния (-ий) 256тЫо в 1089 кэВ.
Таблица 3.7. Список у-квантов, электронов низкой энергии (DSSD) и КЭ (боковые детекторы) в совпадении с 15 наблюдаемыми изомерными распадами 256тЫо.
Энергия событий Энергия событий Энергия событий Сумма, кэВ
DSSD, кэВ боковых германиевых
детекторов, кэВ детекторов, кэВ
187 187±26
254 101 27 382±48
421 63 484±48
518 121 639±48
303 101 28||537 969±48
318 7311139 463* 993±62
576 91 127||205 999±48
589 91||98 255 1033±62
604 92||154||216 23 1089±74
809** 86 133
999** 139 127
1063** 64|| 163 372*
1131** 307
1154** 28 382
1768** 0
На рисунке 3.30 представлена схема одночастичных нейтронных и протонных состояний вблизи уровня Ферми для изотопа 256No. Представленная последовательность состояний была адаптирована из работы [107], где только [622]3/2+, [613]7/2+, и [725]11/2- были заменены в соответствии с порядком, установленным в случае 256Rf, для согласия с наблюдениями [108] эти одночастичные состояния вероятнее всего, являются довольно близкими по энергии.
Рисунок 3.30. Иллюстрация возможных двух квазичастичных состояний на нейтронной и протонной одночастичных схемах, основанных на известных последовательных состояниях в соседних изотонах и изотопах.
Для двухквазичастичных возбужденных состояний, значение К и четность показаны зеленым (в скобках синим) для более вероятных (соответственно менее вероятных) комбинаций Галлахера [109,110]. Ориентация спина указана стрелкой с учетом правил Нильссона для одной орбитали нуклона, для того чтобы облегчить применение правил Галлахера. Стрелками, проходящими через уровни Ферми, указаны потенциальные частично-дырочные возбуждения. Из-за остаточного спин-спинового взаимодействия между квазичастицами, все данные двухквазичастичные состояния могут приводить к двум схемам связи, причем «благоприятные по Галлахеру» расположены немного ниже по энергии, чем неблагоприятные [109,110]. Для протонов, нужно отметить наличие трех
двухквазичастичных благоприятных состояний: Kn=3+, 5 и 8 в качестве
возможного высокоспинового К изомера с низколежащим по энергии протоном; другие состояния лежат выше по энергии. Данные состояния соответствуют
1 —
следующим благоприятным двухквазипротонным конфигурациям: п2 {[521] - ®
7 „ 0+ 1 — „ 0+ 7 —
[514]7 }з+,я2 {[624]9 ® [512]- }5-,и я2 {[624]9 ® [514]7 }8-. Данная схема
возбуждения наблюдается в ближайшем четно-четном изотопе 254Ыо, где 8— состояние с энергией - 1,3 МэВ распадается на полосу основного состояния в основном через промежуточную структуру 3+ при энергии возбуждения - 1 МэВ [28,40,84,111]. Однако, стоит отметить, что природа 8— состояния в 254Ыо все еще обсуждается.
Для нейтронов (рисунок 3.30), низколежащие состояния должны быть состояниями
с К=2+, 5- и 7-, возникающие из-за предпочтительной связи, следующих
з+ -+ -- —
двухквазинейтронных конфигураций V2 {[622]- ® [620]- }2+, V2 {[725] ^ 0
-+ -- — з+
[620]- }5-, и V2 {[725]11 ®[622]3 }7-. В отличии от 254Ыо, который имеет
уровень Ферми при N=152, для данного состояния 256Ыо ожидаются более низкие энергии возбуждения по сравнению с наблюдаемыми в 254Ыо.
Из 15 наблюдаемых изомерных распадов, отнесенных к 753 событиям 256Ыо, зарегистрированными в фокальном детекторе DSSD с учетом эффективности регистрации а-частиц 50 %, получено отношение между наблюдаемым изомерным распадом и распадом основного состояния -4%. Столь низкое значение полученного соотношения между основным и изомерным состоянием, и наблюдаемое энергетическое распределение, являются довольно типичными для четырехквазичастичного изомера. Для изомеров двухквазичастичной конфигурации, отношение между изомерным и основным состояниями составляет (15-20) %. Для общего числа имплантированных ядер 256Ыо, наблюдаемых в данном эксперименте, число наблюдаемых изомерных распадов должно соответствовать 50-75 распадам. Учитывая высокие энергетические пороги и мертвое время электроники, самые быстрые распады и те, которые соответствуют
низким энергиям в ОББО, остаются незарегистрированными, что может объяснить наблюдаемое низкое изомерное отношение. Таким образом, можно представить, что ненаблюдаемые распады двухквазичастичных состояний имеют энергии испускаемых КЭ ниже порога регистрации в 100 кэВ или распад происходит через достаточно быстрый изомер, который имеет время жизни, сравнимое с временными пределами наблюдения, как показано на рисунке 3.29.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертационной работе обозначена ее актуальность, приводится обзор ранее проведенных исследований свойств распада изотопов нобелия в различных лабораториях мира, а также положения, выносимые на защиту. Детально описан сепаратор ВАСИЛИСА и его дальнейшая модернизация, которая позволила увеличить транспортировку ЯО практически в 2 раза. Описана комбинированная детектирующая система GABRIELA и приведены ее характеристики. Для германиевых детекторов системы GABRIELA было проведено моделирование расчетов эффективности регистрации у-квантов для действующей конфигурации детекторов и для сборки модернизированной версии, состоящей из пяти Clover-детекторов, где эффективность регистрации возрастает до 14% при энергии 700 кэВ и до порядка 38% для у-квантов с энергией 100 кэВ, тогда как для действующей системы германиевых детекторов (четыре однокристальных и один Clover-детектор) значение эффективности регистрации составляло порядка от 10% (для у-квантов с энергией 700 кэВ) до 30% (100 кэВ). Увеличение эффективности регистрации у-квантов позволит детальнее изучить внутреннюю структуру изомерных состояний тяжелых элементов. В работе приводится описание методики изучения свойств радиоактивного распада тяжелых ядер при помощи a-, Р-, у-спектроскопии. Данная методика позволяет идентифицировать новые ядра, определять их время жизни, парциальные периоды полураспада и энергию a-частиц, с использованием корреляционного анализа по времени, позиции и энергии. Анализ с использованием совпадений (мгновенных и задержанных) с у-квантами и электронами позволяет находить изомерные состояния в материнских и дочерних ядрах, определять энергию у-переходов и КЭ. Метод a-, Р-, у-спектроскопии чрезвычайно важен в изучении и понимании внутренней структуры ядра.
Основные результаты диссертационной работы:
Приведены экспериментальные данные по изучению радиоактивных свойств распада нейтронодефицитных изотопов нобелия, образованных в реакции полного слияния 48Са + 204РЬ в фокальной плоскости сепаратора SHELS. Эксперимент проводился при различных энергиях пучка от 213 до 235 МэВ с целью измерения функций возбуждения хп испарительных каналов. В ходе эксперимента была обнаружена новая активность (Т1/2=38,3 ± 2,8 мсек, Еа=9129 ± 22 кэВ), которая однозначно была отнесена к распаду нового изотопа 249Ыо. Учитывая свойства распада 253Rf через 249Ыо в 245Бт, было определено, что основному состоянию 249Ыо соответствует нейтронная конфигурация 5/2+[622] и установлена предварительная схема распада. Определен верхний предел вероятности СД нового изотопа (Ьсд < 6,9 • 10—3). Кроме того, отчетливо виден ЕС/р+-распад 245Fm, что подтверждает предыдущие оценки [77].
В случае 250Ыо (испарительный канал 2п) в зависимости от энергии падающего пучка наблюдалось сильное относительное увеличение заселенности изомерного состояния по сравнению с заселенностью основного. Требуется больше экспериментальных данных при более высоких энергиях пучка, для того чтобы определить максимальный спин, который может выдержать составное ядро. Приводятся спектроскопические данные, впервые полученные на основе в и у спектроскопии, которые хорошо согласуются с тем, что ожидается увидеть в ротационном спектре основного состояния на основе известных данных по спектрам основных состояний изотопов 254Ыо и 252Ыо.
Для изотопа 256Ыо, синтезированного в асимметричной реакции полного слияния 22Ые + 238и, приводится первое свидетельство о наличии по крайней мере, одного высокоспинового К-изомера. Предполагая наличие только одного изомера, измеренный период полураспада составил 7,8+8'3 мксек и получен нижний предел энергии возбуждения данного изомерного состояния в 1089 кэВ. Обсуждается возможная конфигурация двухквазичастичного состояния, где подчеркивается
возможная роль состояний ,,2/ и 2 5 . Измеренное изомерное соотношение указывает на то, что значительная часть распада была потеряна. Однозначную дискуссию об изомерных соотношениях можно вести только на основе схемы
распада. Чтобы сделать вывод о природе наблюдаемых изомеров, необходимо повторить этот эксперимент с более низким порогом регистрации (ниже 70 кэВ) и меньшим мертвым временем на основе цифровой электроники, где быстрое наложение сигналов может быть декоррелировано с использованием цифрового анализа. Такой эксперимент необходим для установления правильной интерпретации и получения более подробной спектроскопической информации для изотопов нобелия в данной неизвестной области выше нейтронной подоболочки N = 152.
При анализе данных экспериментов по изучению радиоактивных свойств изотопа 253No на кинематическом сепараторе ВАСИЛИСА [53,54], были получены новые спектроскопические данные по распаду долгоживущего изомера (возможно изомеров) в 253No. Величины интенсивностей у-линий и наличие y-e совпадений были использованы для составления приблизительной схемы распада и установления ограничения по спину и энергии возбуждения изомера(-ов). В частности, самый интенсивный переход 801,8 кэВ, как выяснилось является М1 переходом по совпадениям между рентгеновским излучением и КЭ. Распад изомера(-ов) с периодом полураспада 0,7 мсек проходит через, по крайней мере одну, промежуточную быстрораспадающуюся структуру, которая в свою очередь, распадается (в основном через переход 801,8 кэВ, но также и через 714,3 кэВ) на полосу основного состояния 253No. Необходимы дополнительные данные (в частности, по у-у совпадениям) для того, чтобы установить полную схему распада и решить вопрос о возможности существования более чем одного изомерного состояния.
На рисунке 4.1 представлена систематика, представляющая собой зависимость парциальных периодов полураспада по отношению к СД от числа нейтронов для изотопов нобелия и резерфордия, на которой наблюдается рост стабильности атомных ядер при приближении к деформированной подоболчки с числом нейтронов N = 152. Наряду с уже известными экспериментальными данными [78] приводятся новые результаты (выделенные зеленым цветом на рисунке 4.1), экспериментов, проведенных на сепараторе SHELS, и описанных в
данной диссертационной работе. Новые данные, полученные для нечётных ядер нобелия и резерфордия (249№ и 253Я£) как показано на рисунке 4.1, хорошо вписываются в действующую систематику.
Рисунок 4.1. Экспериментальные данные по парциальным периодам полураспада по отношению к спонтанному делению ряда чётных (квадратные символы) и нечетных (треугольные символы) ядер нобелия (красного цвета) и резерфордия (синего цвета). Зеленым выделены новые данные, полученные из последних экспериментов на кинематическом сепараторе БИБЬЗ.
Продвижение к предсказанному "острову стабильности", центром которого предположительно является изотоп флеровия с числом нейтронов N = 184 и изучение свойств радиоактивного распада СТЭ, требует развития экспериментальных методов, в том числе совершенствования ускорителей, сепараторов ядер отдачи, создания высокочувствительных детектирующих систем. Эксперименты по изучению внутренней структуры изотопов нобелия и резерфордия являются хорошей методической базой при подготовке экспериментов по исследованию структуры сверхтяжелых изотопов флеровия, ливермория и московия.
Получение высокоинтенсивных ускоренных пучков 48Са, 50Ti, 54Сг на циклотроне ДЦ-280 Фабрики Сверхтяжелых Элементов (Фабрика СТЭ) ЛЯР ОИЯИ [112,113], с использованием которых появилась возможность синтезировать с достаточно большой статистикой новые нейтронно-избыточные ядра, близкие к предсказанной области повышенной стабильности (Z = 114, N = 184), потребовало дальнейшего развития методов сепарации и идентификации новых нуклидов. Во всем мире получили широкое применение газонаполненные кинематические сепараторы ядер отдачи. Основным преимуществом установок такого рода является возможность использовать пучки ускоренных ионов более высокой интенсивности, чем в случае вакуумных кинематических сепараторов. Этот эффект достигается за счет дополнительного охлаждения вращающейся мишени в рабочем газе сепаратора. Так же следует отметить относительную простоту установок (меньшее число ионно-оптических элементов) и меньшие габаритные размеры.
На Фабрике СТЭ создан и успешно применяется в экспериментах газонаполненный кинематический сепаратор DGFRS2 (ГНС2) [114]. За последние годы с использованием высокоинтенсивных ускоренных пучков 48Ca (до 4*1013 част./сек.) циклотрона ДЦ-280 и сепаратора ГНС2 было проведено несколько циклов экспериментов по облучению мишеней 238U, 242Pu, 243Am [115,116]. Полученные экспериментальные результаты продемонстрировали уникальную возможность набора большой статистики (до 100 событий) распадов изотопов СТЭ за относительно короткое время (порядка одного месяца). Методики, использованные в данной работе, позволяют планировать эксперименты по а, в, у спектроскопии изотопов 112-116 элементов с использованием ускоренных пучков 48Ca циклотрона ДЦ-280 (Фабрика СТЭ) и мишенями 238U, 242Pu, 248Cm. В этих экспериментах планируется использование хорошо изученной и зарекомендовавшей себя комбинированной детектирующей установки GABRIELA. Эксперименты будут проводиться с использованием газонаполненного сепаратора GRAND (Gasfilled Recoil Analyzer and Nuclear Detector), который установлен на отводе № 4 ДЦ-280 и является практически полным аналогом сепаратора ГНС2.
Одним из первых кандидатов в области СТЭ для спектроскопического исследования является изотоп 288Mc, который впервые был синтезирован в 2003 году в реакции полного слияния 48Ca + 243Am на газонаполненном сепараторе DGFS1 (ГНС1) в Дубне [117]. Изучение распада данного изотопа представляет собой наибольший интерес по нескольким причинам:
Распад 288Mc имеет длинную цепочку a-распада, позволяющая посмотреть структуру распада сразу пяти изотопов СТЭ (288Mc, 284Nh, 280Rg, 276Mt, 272Bh) [117]. Из экспериментальных данных полученных на ГНС 1 (31 цепочка распада 288Mc) и ГНС2 в 2020-2021 годах (55 цепочек распада 288Mc), известно о наличии сложной структуры a-спектра, что в свою очередь предполагает возможное наличие изомерных состояний [118].
Данная цепочка распада образуется в 3n испарительном канале, который лежит в максимуме функции возбуждения при энергии возбуждения Е* = 40 МэВ.
Кроме того, экспериментальные данные по 288Mc были также получены еще на двух сепараторах в экспериментах по спектроскопии в 2013 году на TASCA (GSI) [119] и в 2015 году на BGS (LBNL) [120]. В сумме в двух этих экспериментах наблюдалось 68 цепочек распада 288Mc и 44 соответствующих a-y совпадений, на основании которых впервые были предложены возможные схемы распада уровней для 280Rg в 276Mt и 276Mt в 272Bh.
Другими, еще более интересными кандидатами для первоочередных спектроскопических исследований являются изотопы 286,287Fl, образующиеся в реакции полного слияния 48Ca + 242Pu ^ 290Fl* с испарением трех и четырех нейтронов. Недавние эксперименты, проведенные на сепараторе ГНС2 [115] показали, что величина сечения образования в максимуме функции возбуждения составляет примерно 10 пб для 287Fl и 5 пб для 286Fl. Анализ только альфа спектров при распаде изотопов 287Fl и 286Fl позволил авторам [115] сделать предварительный вывод о наличии возбужденных состояний в этих ядрах. Применение же методов a, в, у спектроскопии с использованием детектирующей системы GABRIELA, которые детально описаны в настоящей работе, позволит с хорошей точностью установить структуру низколежащих уровней исследуемых ядер.
На основании экспериментальных данных, полученных на ГНС1 и ГНС2 в Дубне, на TASCA в Дармштадте и на BGS в Беркли, можно ожидать в течении трех месяцев работы на циклотроне ДЦ-280 [121] с интенсивностью пучка в ЗмкЛ-ч порядка 400 цепочек распада 2SSMc, 2S7Fl и порядка 200 цепочек распада 2S6Fl что в свою очередь позволит зарегистрировать порядка 200-300 у-квантов.
В заключение я бы хотела выразить свою благодарность научному руководителю кандидату физико-математических наук Еремину Aлександру Владимировичу, за руководство, помощь и поддержку на каждом этапе моей научной деятельности в течении долгого времени. Благодарю официальных оппонентов работы, доктора физико-математических наук О.В. Беспалову и кандидата физико-математических наук С.В. Хлебникова за потраченное ими время и внимание к диссертации.
Выражаю искреннюю благодарность своим коллегам, сотрудникам сектора №2, без помощи которых было бы невозможно написать данную диссертацию: A.R Свирихина, О.Н. Малышева и ЮА. Попова за руководство процессом проведения всех экспериментов, И.Н. Изосимова, В.И. Чепигина, Е.В. Сокола, М.Л. Челнокова за помощь в расчетах и полезные дискуссии. Благодарю сотрудников сектора Д.Е. Катрасева, A3. Исаева, P.C. Мухина, A.A. Кузнецову, Б.С. Сайлаубекова и Д.М. Девараджа за продуктивные обсуждения в обработке экспериментальных данных. Приношу свою благодарность кандидату физико-математических наук Aндрею Георгиевичу Попеко за полезные советы во время подготовки данной диссертационной работы.
Моя сердечная признательность нашим коллегам из коллаборации GABRIELA Aрасели Лопез-Мартенс и Карлу Хошильду (IJCLAb, IN2P3-CNRS, Orsay, France) за помощь с расчетами, использованными мной при подготовке данной работы.
Коллектив циклотрона У-400 ЛЯР я благодарю за обеспечение экспериментов интенсивными пучками тяжелых ионов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Еремин А.В., Попеко А.Г. Сепарация и идентификация продуктов реакций полного слияния, дальнейшее развитие методов (определение массы тяжелых ядер) // Физика элементарных частиц и атомного ядра. - 2004. - T. 35 - С. 894-927.
2. Yeremin A. V. et al. Experimental tests of the modernized VASSILISSA separator (SHELS) with the use of accelerated 50Ti ions // Phys. Part. Nucl. Lett. - 2015. - Vol. 12, № 1. - P. 43-47.
3. Popeko A.G. et al. Separator for Heavy ELement Spectroscopy - Velocity filter SHELS // Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. B Beam Interact. with Mater. Atoms. Elsevier B.V. - 2016. - Vol. 376. - P. 140-143.
4. Yeremin A. V. et al. First experimental tests of the modernized VASSILISSA separator // Phys. Part. Nucl. Lett. - 2015. - Vol. 12, № 1. - P. 35-42.
5. Yeremin A. et al. First experimental tests of the kinematic separator SHELS (Separator for Heavy ELement Spectroscopy). // EPJ Web Conf. - 2015. - Vol. 86. - P. 4-6.
6. Hauschild K. et al. GABRIELA: A new detector array for y-ray and conversion electron spectroscopy of transfermium elements // Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip. - 2006. - Vol. 560, № 2. - P. 388-394.
7. Hauschild K. et al. New Front and Back-End Electronics for the Upgraded GABRIELA Detection System // Proc. Int. Symp. Exot. Nucl. - 2020. - P. 403409.
8. Chakma R. et al. Gamma and conversion electron spectroscopy using GABRIELA // Eur. Phys. J. A. Springer Berlin Heidelberg, - 2020. - Vol. 56, № 10. - P. 1-10.
9. Donets E.D., Shchegolev V.A., V.A. Ermakov. The properties of the isotope 254102 // At. Energy. - 1966. - Vol. 20. - P. 257-263.
10. Zager B.A. et al. The properties of the isotope 102 // At. Energy. - 1966. - Vol.
20. - P. 264-266.
11. Oganessian Y.T. et al. Measurements of cross sections for the fusion-evaporation reactions 204,206,207,208Pb+48Ca and 207Pb+34S: Decay properties of the even-even nuclides 238Cf and 250No // Phys. Rev. C - 2001. - Vol. 64, № 5. - P. 546061546068.
12. Belozerov A. V. et al. Spontaneous-fission decay properties and production cross-sections for the neutron-deficient nobelium isotopes formed in the 44,48Ca + 204206208Pb reactions // Eur. Phys. J. A. - 2003. - Vol. 16, № 4. - P. 447-456.
13. Svirikhin A.I. et al. Characteristics of spontaneous fission of 250No // Phys. Part. Nucl. Lett. - 2017. - Vol. 14, № 4. - P. 571-575.
14. G. M. Ter-Akopyan, et al. Synthesis oftje new neutron-deficient isotopes 250102, 242Fm and 254Ku // Nucl. Phys. - 1975. - Vol. A 255. - P. 509-522.
15. Peterson D. et al. Decay modes of 250No // Phys. Rev. C - 2006. - Vol. - 74, № 1. - P. 014316:1-8
16. Albert Ghiorso, Torbjorn Sikkeland M.J.N. Isotopes of element 102 with mass 251 to 258 // Phys. Rev. Lett. - 1967. - Vol. 18, № 11. - P. 5-7.
17. HeBberger F.P. et al. Alpha-gamma decay studies of 255Rf, 251No and 247Fm // Eur. Phys. J. A. - 2006. - Vol. 30, № 3. - P. 561-569.
18. Mikheev V.L. et al. Synthesis of isotopes of elemet 102 with mass number 254, 253 and 252 // At. Energy. - 1967. - Vol. 22, № 90. - P. 93-100.
19. HeBberger F.P. et al. Alpha-gamma decay studies of 251,253No and their daughter products 247249Fm // Eur. Phys. J. A. - 2004. - Vol. 22, № 3. - P. 417-427.
20. C. E. Bemis, Jr., R. J. Silva, D. C. Hensley, O. L. Keller J., Tarrant, J. R., L. D. Hunt, P. F. Dittner, R. L. Hahn C.D.G. X-Ray identification of element 104 // Phys. Rev. Lett. - 1973. - Vol. 31, № 10. - P. 647-650.
21. Donets E.D., Shchegolev V.A., V.A. Ermakov. Synthesis of a New Isotope of Element 102 // At.Energy.(USSR) 14, Inser. Between 500 501; Nucl.Sci.Abstr. 17, 4661, Abstr.34897 See Also JINR-P-1383. - 1963. Vol. 16. - P. 195.
22. Hoffman D.C. et al. Spontaneous fission properties of 2.9-s 256No // Phys. Rev. C. - 1990. - Vol. 41, № 2. - P. 631-639.
23. Leino M. Gas-filled recoil separator // Nucl. Instruments Methods Phys. Res. B. -1995. - Vol. 99. - P. 653-656.
24. Nolan P.J., Beck F.A., Fossan D.B. Large arrays of escape-suppressed gamma-ray detectors // Annu. Rev. Nucl. Part. Sci. - 1994. - Vol. 45. - P. 561-607.
25. Cwiok S. et al. Single-particle energies, wave functions, quadrupole moments and g-factors in an axially deformed woods-saxon potential with applications to the two-centre-type nuclear problems // Comput. Phys. Commun. - 1987. - Vol. 46, № 3. - P. 379-399.
26. Chasman R.R. et al. Survey of single-particle states in the mass region A > 228 // Rev. Mod. Phys. - 1977. - Vol. 49, № 4. - P. 833-891.
27. Walker P., Dracoulis G. Energy traps in atomic nuclei // Nature. - 1999. - Vol. 399, № 6731. - P. 35-40.
28. Herzberg R.D. et al. Nuclear isomers in superheavy elements as stepping stones towards the island of stability // Nature. - 2006. - Vol. 442, № 7105. - P. 896899.
29. Hofmann S. et al. The new isotope 270110 and its decay products 266Hs and 262Sg // Eur. Phys. J. A. - 2001. - Vol. 10, № 1. - P. 5-10.
30. Hall H.L. et al. 2-delayed fission from 256mEs and the level scheme of 256Fm // Phys. Rev. C. - 1989. - Vol. 39, № 5. - P. 1866-1875.
31. David H.M. et al. Decay and Fission Hindrance of Two- and Four-Quasiparticle K Isomers in 254Rf // Phys. Rev. Lett. - 2015. - Vol. 115, № 3. - P. 1-5.
32. Liu H.L., Walker P.M., Xu F.R. Favored configurations for four-quasiparticle K isomerism in the heaviest nuclei // Phys. Rev. C - Nucl. Phys. - 2014. - Vol. 89, № 4. - P. 3-8.
33. Walker P.M. et al. On the possibility of enhanced fission stability for broken-pair excitations // J. Phys. G Nucl. Part. Phys. - 2012. - Vol. 39, № 10. - P. 3-8.
34. Cwiok S., Hofmann S., Nazarewicz W. Shell structure of the heaviest elements // Nucl. Physics, Sect. A. - 1994. - Vol. 573, № 3. - P. 356-394.
35. Parkhomenko A., Sobiczewski A. Proton one-quasiparticle states of heaviest nuclei // Acta Phys. Pol. B. - 2004. - Vol. 35, № 10. - P. 2447-2471.
36. Parkhomenko A., Sobiczewski A. Neutron one-quasiparticle states of heaviest nuclei // Acta Phys. Pol. B. - 2004. - Vol. 36, № 10. - P. 3115-3137.
37. Bender M. et al. Skyrme mean-field study of rotational bands in transfermium isotopes // Nucl. Phys. A. - 2003. - Vol. 723, № 3-4. - P. 354-364.
38. Afanasjev A. V. et al. Cranked relativistic Hartree-Bogoliubov theory: Probing the gateway to superheavy nuclei // Phys. Rev. C. - 2003. - Vol. 67, № 2. - P. 26.
39. Albert G. et al. Isomeric States in 250Fm and 254No // Natl. Bur. Stand. Spec. Rep. J. Nucl. Energy At. Energ. Itransl. Sov. J. At. Energy. A. Michaudon al. Phys. Lett. - P. BibonJ. Blons, H. Derrien, A. Michaudon. - 1973. - Vol. 7, № 5. - P. 2032-2036.
40. Tandel S.K. et al. K isomers in 254No: Probing single-particle energies and pairing strengths in the heaviest nuclei // Phys. Rev. Lett. - 2006. - Vol. 97, № 8. - P. 14.
41. HeBberger F.P. et al. Spontaneous fission and alpha-decay properties of neutron deficient isotopes 257-253 1 04 and 258 1 06 // Zeitschrift fur Phys. A Hadron. Nucl. -1997. - Vol. 359, № 4. - P. 415-425.
42. HeBberger F.P. et al. Decay properties of neutron-deficient isotopes 256,257Db, 255Rf, 252253Lr // Eur. Phys. J. A. - 2001. - Vol. 12, № 1. - P. 57-67.
43. Chatillon A. et al. Spectroscopy and single-particle structure of the odd- Z heavy elements 255Lr, 251Md and 247Es // Eur. Phys. J. A. - 2006. - Vol. 30, № 2. - P. 397-411.
44. Yeremin A. V. et al. The kinematic separator VASSILISSA performance and experimental results // Nucl. Inst. Methods Phys. Res. A. - 1994. - Vol. 350, № 3. - P. 608-617.
45. Malyshev O.N. et al. Modernization of the detector system at the recoil separator Vassilissa // Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip. - 2000. - Vol. 440, № 1. - P. 86-94.
46. А.В. Еремин. Закономерности образования и вероятности выживания компаунд-ядер в области Z > 82. Изучение реакций полного слияния с тяжелыми ионами на кинематическом сепараторе ВАСИЛИСА // Физика элементарных частиц и Атомного ядра. - 2007. - T. 38, № 4. - C. 938-999.
47. Andreyev A.N. et al. Cross sections of 102 element isotopes formation in the reactions of 22Ne + 236U and 26Mg + 232Th // Z. Phys. A. - 1993. - Vol. 345. - P. 389-394.
48. Yeremin A. et al. Project of the experimental setup dedicated for gamma and electron spectroscopy of heavy nuclei at FLNR JINR // Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. B Beam Interact. with Mater. Atoms. Elsevier B.V., 2008. - Vol. 266, № 19-20. - P. 4137-4142.
49. Lopez-Martens A. et al. Detailed spectroscopy of 249Fm // Phys. Rev. C - Nucl. Phys. - 2006. - Vol. 74, № 4. - P. 1-9.
50. Popeko A.G. et al. GABRIELA setup for nuclear spectroscopy of the transfermium element isotopes at the VASSILISSA separator // Phys. At. Nucl. -2006. - Vol. 69, № 7. - P. 1183-1187.
51. Hauschild K. et al. Half-life and excitation energy of the II = 13/2+ isomer in 209Ra // Phys. Rev. C. - 2008. - Vol. 77, № 1. - P. 47305.
52. Hauschild K. et al. High-K,tm=1.4(1) ms, isomeric state in 255Lr // Phys. Rev. C -Nucl. Phys. - 2008. - Vol. 78, № 2. - P. 4-7.
53. Lopez-Martens A. et al. Spectroscopy of 253No and its daughters // Nucl. Phys. A. Elsevier B.V., - 2011. - Vol. 852, № 1. - P. 15-35.
54. Lopez-Martens A. et al. Isomeric states in 253No // Eur. Phys. J. A. - 2007. - Vol. 32, № 3. - P. 245-250.
55. Popeko A.G. et al. Monte Carlo simulation of ion trajectories in the kinematic
recoil separator "VASSILISSA" // Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. B Beam Interact. with Mater. Atoms. - 1997. - Vol. 126, № 1-4. - P. 294-296.
56. Исаев, А В Ерёмин, А В Замятин Н.И. и др. Применение двухстороннего стрипового Si-детектора в фокальной плоскости сепаратора ВАСИЛИСА // Приборы и техника эксперимента. - 2011. № 1. - С. 43-48.
57. Duchene G. et al. Clover: a new generation of composite Ge detectors // Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip. - 1999. - Vol. 432, № 1. - P. 90-110.
58. Agostinelli S. et al. GEANT4 - A simulation toolkit // Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip. - 2003. - Vol. 506, № 3. - P. 250-303.
59. Hofmann S. New elements - approaching Z=114 // Rep. Prog. Phys. - 1998. -Vol. 61. - P. 639-689.
60. D'Alarcao R. et al. High-K isomers in neutron-rich hafnium nuclei at and beyond the stability line // Phys. Rev. C - Nucl. Phys. - 1999. - Vol. 59, № 3. - P. R1227-R1231.
61. Shestakova I. et al. Yrast three-quasiparticle K isomers in neutron-rich 181Hf // Phys. Rev. C - Nucl. Phys. - 2001. - Vol. 64, № 5. - P. 543071-543076.
62. Bruce A.M. et al. Systematics of Kn = 8- isomers in N = 74 nuclei // Phys. Rev. C. - 1997. - Vol. 55, № 2. - P. 620-624.
63. Cullen D.M. et al. High-K multiquasiparticle configurations and limiting moments of inertia in 178W // Phys. Rev. C - Nucl. Phys. - 1999. - Vol. 60, № 6. - P. 11.
64. Reiter - P. et al. Ground-state band and deformation of the Z=102 isotope 254No // Phys. Rev. Lett. - 1999. - Vol. 82, № 3. - P. 509-512.
65. Leino M. et al. In-beam study of254No // Eur. Phys. J. A. - 1999. - Vol. 6, № 1. -P. 63-69.
66. Reiter - P. et al. Entry Distribution, Fission Barrier, and Formation Mechanism of ?5|No // Phys. Rev. Lett. - 2000. - Vol. 84, № 16. - P. 3542-3545.
67. Herzberg R.D. et al. Spectroscopy of transfermium nuclei: I02N0 // Phys. Rev. C -Nucl. Phys. - 2002. - Vol. 65, № 1. - P. 7.
68. Schmidt K.H. et al. Some remarks on the error analysis in the case of poor statistics // Zeitschrift für Phys. A Atoms Nucl. - 1984. - Vol. 316, № 1. - P. 1926.
69. Bartsch H. et al. Method for data reduction at energy-lifetime measurements // Nucl. Instruments Methods. - 1974. - Vol. 121, № 1. - P. 185-189.
70. Kondev F.G. et al. The NUBASE2020 evaluation of nuclear physics properties // Chinese Phys. C. - 2021. - Vol. 45, № 3.
71. Mosat - P. et al. K isomerism in 255Rf and total kinetic energy measurements for spontaneous fission of 255>256>258Rf // Phys. Rev. C. - 2020. - Vol. 101, № 3. - P. 1-12.
72. Svirikhin A.I. et al. The New 249No Isotope // Phys. Part. Nucl. Lett. - 2021. -Vol. 18, № 4. - P. 445-448.
73. Tezekbayeva M.S. et al. Study of the production and decay properties of neutron-deficient nobelium isotopes // Eur. Phys. J. A. Springer Berlin Heidelberg, - 2022. - Vol. 58, № 3.
74. Lopez-Martens, A. Hauschild, K. Svirikhin A.I. et al. Fission properties of Rf 253 and the stability of neutron-deficient Rf isotopes // Phys. Rev. C. - 2022. - Vol. 105, № 2. - P. 50-53.
75. M. Nurmia, T. Sikkeland, R. Silva A.G. Spontaneous fission of light fermium isotopes; New nuclides 244Fm and 245Fm // Phys. Lett. - 1967. - Vol. 26, № 2. - P. 244-246.
76. Silva R.J. et al. New isotopes 241Cf and 240Cf // Phys. Rev. C. - 1970. - Vol. 2, № 5. - P.1948-1951.
77. Khuyagbaatar J. et al. a decay of 243Fm143 and 245 Fm145, and of their daughter nuclei // Phys. Rev. C. - 2020. - Vol. 102, № 4. - P. 1-8.
78. Heßberger F.P. Spontaneous fission properties of superheavy elements // Eur.
Phys. J. A. - 2017. - Vol. 53, № 4.
79. Wang Meng, Huang W. J., Kondev F. G., Audi G. N.S. The AME 2020 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs and references // Chinese Phys. C. - 2021. -Vol. 45, № 3.
80. Karpov V. et al. NRV web knowledge base on low-energy nuclear physics // Phys. At. Nucl. - 2016. - Vol. 79, № 5. - P. 749-761.
81. Karpov A. V. et al. NRV web knowledge base on low-energy nuclear physics // Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip. Elsevier B.V., - 2017. - Vol. 859, № December 2016. - P. 112124.
82. Karpov A. V., Rachkov V.A., Saiko V. V. Formation of Neutron-Enriched Heavy and Superheavy Nuclei in Fusion Reactions // Phys. Part. Nucl. Lett. - 2018. -Vol. 15, № 3. - P. 247-256.
83. Kallunkathariyil J. et al. Stability of the heaviest elements: K isomer in 250No // Phys. Rev. C. - 2020. - Vol. 101, № 1. - P. 1-6.
84. Heßberger F.P. et al. Decay studies of K isomers in 254No // Eur. Phys. J. A. -2009. - Vol. 43, № 1. - P. 55-66.
85. Sonzogni A. NNDC Chart of Nuclides // Int. Conf. Nucl. Data Sci. Technol. -2007. - № 029. http: //www.nndc.bnl .gov/chart/
86. А Ефимов, Изосимов И. Систематика ираст-полос в области тяжелых и сверхтяжелых четно-четных ядер // Письма в ЭЧАЯ. - 2021. - T. 6, № 238. -C. 551-559.
87. Malyshev O.N. et al. In-beam separation and mass determination of superheavy nuclei. Part II // Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip. - 2004. - Vol. 516, № 2-3. - P. 529-538.
88. Hager R.S., Seltzer E.C. Internal conversion tables part I: K-, L-, M-shell conversion coefficients for Z = 30 to Z = 103 // Nucl. Data Sheets. Sect. A. Academic Press Inc., 1968. - Vol. 4, № 1-2. - P. 1-235.
89. Dragoun O., Pauli H.C., Schmutzler F. Tables of internal conversion coefficients for N-subshell electrons // Nucl. data. - 1969. - Vol. 6. - P. 235-351.
90. Herzberg R.D. Spectroscopy of superheavy elements // J. Phys. G Nucl. Part. Phys. - 2004. - Vol. 30, № 4.
91. Ahmad I. et al. Energy levels of 247Cm populated in the alpha decay of 251Cf // Phys. Rev. C - Nucl. Phys. - 2003. - Vol. 68, № 4. - P. 8.
92. S. W. Yates, R. R. Chasman, A. M. Friedman, I. Ahmad and K.K. Particle-phonon interactions in 248Cf and 249Cf // Phys. Rev. C. - 1975. - Vol. 12, № 2. - P. 442-450.
93. Reiter - P. et al. Structure of the Odd-A, Shell-stabilized nucleus 253No // Phys. Rev. Lett. - 2005. - Vol. 95, № 3. - P. 1-4.
94. Heßberger F.P. et al. Alpha-gamma decay studies of 255No // European Physical Journal A. - 2006. - Vol. 29, № 2. - P. 165-173.
95. Hauschild K. et al. Spectroscopy of transfermium nuclei using the GABRIELA set up at the focal plane of the VASSILISSA recoil separator // AIP Conf. Proc. -2010. - Vol. 1224. - P. 269-278.
96. Sulignano B. et al. Identification of a K isomer in 252No // Eur. Phys. J. A. - 2007. - Vol. 33, № 4. - P. 327-331.
97. Hessberger F.P. Nuclear Structure Investigations in the Region of Superheavy Nuclei // Phys. At. Nucl. - 2007. - Vol. 70, № 8. - P. 1445-1451.
98. Herzberg R.D. et al. Structure of rotational bands in 253No // Eur. Phys. J. A. -2009. - Vol. 42, № 3. - P. 333-337.
99. Robinson A.P. et al. K=8- isomers and K=2- octupole vibrations in N=150 shell-stabilized isotones // Phys. Rev. C. - 2008. - Vol. 78, № 3. - P. 1-6.
100. Greenlees P.T. et al. High-K structure in 250Fm and the deformed shell gaps at N=152 and Z=100 // Phys. Rev. C. - 2008. - Vol. 78, № 2. - P. 1-5.
101. Kessaci K. et al. Evidence of high-K isomerism in 256No // Phys. Rev. C. - 2021. -Vol. 104, № 4. - P. 044609:1-6.
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
Gâggeler H.W. et al. Cold fusion reactions with 48Ca // Nucl. Physics, Sect. A. -1989. - Vol. 502, № C. - P. 561-570.
Herzberg R.D., Greenlees P.T. In-beam and decay spectroscopy of transfermium nuclei // Prog. Part. Nucl. Phys. - 2008. - Vol. 61, № 2. - P. 674-720.
Khalfallah F., Pasteur L. Thèse. № 33.
Stuchbery A.E. et al. Spectroscopy of 215Ra: The shell model and enhanced E3 transitions // Nucl. Phys. A. - 1998. - Vol. 641, № 4. - P. 401-429.
Stuchbery A.E. et al. Spectroscopy and shell model interpretation of high-spin states in the N = 126 nucleus 214Ra // Nucl. Physics, Sect. A. - 1992. - Vol. 548, № 1. - P. 159-188.
J. Rubert. From the production of a 50Ti isotopic beam to the first prompt spectroscopy of a superheavy nucleus, 256Rf (Z = 104). THES.- 2013. № 1961.
Asai M., HeBberger F.P., Lopez-Martens A. Nuclear structure of elements with 100<Z<109 from alpha spectroscopy // Nucl. Phys. A. Elsevier B.V., - 2015. -Vol. 944. - P. 308-332.
Gallagher C.J., Moszkowski S.A. Coupling of angular momenta in odd-odd nuclei // Phys. Rev. - 1958. - Vol. 111, № 5. - P. 1282-1290.
Gallagher C.J. Coupling of angular momenta in two-particle states in deformed even-even nuclei // Phys. Rev. - 1962. - Vol. 126, № 4. - P. 1525-1531.
Clark R.M. et al. High-K multi-quasiparticle states in 254No // Phys. Lett. Sect. B Nucl. Elem. Part. High-Energy Phys. - 2010. - Vol. 690, № 1. - P. 19-24.
Dmitriev S., Itkis M., Oganessian Y. Status and perspectives of the Dubna superheavy element factory // EPJ Web Conf. - 2016. - Vol. 131.
Gulbekian G.G. et al. Start-Up of the DC-280 Cyclotron, the Basic Facility of the Factory of Superheavy Elements of the Laboratory of Nuclear Reactions at the Joint Institute for Nuclear Research // Phys. Part. Nucl. Lett. - 2019. - Vol. 16, № 6. - P. 866-875.
Oganessian Y.T. et al. DGFRS-2 - A gas-filled recoil separator for the Dubna
Super Heavy Element Factory // Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip. Elsevier Ltd, - 2022. - Vol. 1033, № March. - P. 166640.
115. Oganessian Y.T. et al. Investigation of 48Ca -induced reactions with 242Pu and 238U targets at the JINR Superheavy Element Factory // Phys. Rev. C. - 2022. - Vol. 106, № 2. - P. 1-13.
116. Oganessian Y.T. et al. First experiment at the Super Heavy Element Factory: High cross section of 288Mc in the 243Am + 48Ca reaction and identification of the new isotope Lr 264 // Phys. Rev. C. - 2022. - Vol. 106, № 3. - P. 1-5.
117. Oganessian Y.T. et al. Experiments on the synthesis of element 115 in the reaction 243Am(48Ca,xn)(291-x)115 // Phys. Rev. C. - 2004. - Vol. 69, № 2. - P. 5.
118. Oganessian Y.T. et al. Investigation of the 243Am+48Ca reaction products previously observed in the experiments on elements 113, 115, and 117 // Phys. Rev. C.- 2013. - Vol. 87, № 1. - P. 1-10.
119. Rudolph D. et al. Spectroscopy of element 115 decay chains // Phys. Rev. Lett. -2013. - Vol. 111, № 11. - P. 1-5.
120. Gates J.M. et al. Decay spectroscopy of element 115 daughters: 280Rg ^276Mt and 276Mt ^ 272Bh // Phys. Rev. C. - 2015. - Vol. 92, № 2. - P. 5-10.
121. Gulbekyan G.G. et al. High frequency acceleration system of the DC-280 cyclotron // Phys. Part. Nucl. Lett. - 2012. - Vol. 9, № 8. - P. 637-642.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.