Добавил:
okley
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Ядерная физика Архангельская (1 сем, мага) / Лабы / Лабораторная работа №3
.pdf
Сводная таблица
Изотоп
Характеристика
Теоретическое
значение
Экспериментально полученное
значение
Спин
Четность
Спин
Четность
Спин
Четность
Спин
Четность
Спин
Четность
Спин
Четность
Вынужденное и спонтанное деление изотопов
Для исследования вынужденного деления изотопов использовалась база данных EXFOR.
Получены следующие результаты:
•
– возможно вынужденное деление под действием нейтронов;
•
– возможно вынужденное деление под действием нейтронов и гамма-квантов;
• для изотопов
,
,
и
информация в базе отсутствует.
Деление
под действием нейтронов от реактора
Источник: Jain H.C, Ramaniah M.V., Rao C.L., Satya Prakash. Fission of Ra
223
by reactor neutrons //
Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry – 1967. – Vol. 29. Is. 1 – P.267-269. – doi: 10.1016/00221902(67)80172-6.
Описание эксперимента
Из 60 мг
было выделено на осадке
около 0.03 мг
путем удаления
и
. Полное удаление
и
обеспечивалось в результате нескольких повторных
очисток
. Чистота выделенного
проверялась по спектру альфа-частиц и времени
полураспада образца. Полученный таким образом
затем был растворен в небольшом
объеме неконцентрированной азотной кислоты , проанализирован путем подсчета
образующихся альфа-частиц и высушен в матричном материале (материале, использующимся
для удержания продуктов деления). Образец всегда изготовлялся в одинаковых условиях и затем
облучался.
В качестве продукта деления был выбран , т. к. он мог образоваться лишь в результате
деления, а не из-за активации примесей. Такие нуклиды, как и также использовались
в ряде экспериментов, но, из-за их возможного образования путем активации примесей, были
признаны бесполезными и в последующих опытах не выделялись.
Основной сложностью было получение достаточно чистого материала, чтобы его было можно
использовать в качестве матричного. Даже в случае алюминиевой фольги с чистотой 99.99%
значительный вклад в активность давали примеси урана. После ряда опытов с
использованием других материалов в качестве матричного, был выбран нитрат целлюлозы,
поскольку он не давал вклад в активность . Были подготовлены маленькие тонкие чаши из
нитрата целлюлозы весом около 70–80 мг путем высушивания тонких слоев нитрата целлюлозы
в ацетоне в неглубокой чаше. Далее раствор
высушивался в чаша из нитрата целлюлозы,
это вкладывалось в ещё две чаши и запечатывалось в кварцевую трубку.
Кварцевые трубки оборачивались в полиэтилен, запечатывались в алюминиевый контейнер и
облучалось в бассейне реактора «Apsara» в течение 10 часов при плотности потока нейтронов
порядка
.
После облучения кварцевые трубки очищали кислотой и разламывали, а нитрат целлюлозы
разрушали путем нагревания с концентрированной .
полностью отделяли шестью
очистками с помощью хромата бария , а для очищения применяли стандартную
радиохимическую процедуру. Отсутствие вклада радия в конечных образцах проверялось по
кривым распада. В большинстве опытов было получено только 5–10 отсчетов/мин свыше
фоновой активности .
За распадом стронция наблюдали с помощью пропорционального счетчика с фоном
1.8 отсчетов/мин.
Результаты
Поперечное сечение деления
под действием нейтронов оценивалось путем сравнения
активности , образовавшегося в результате деления
, с активностью ,
полученного в результате деления урана, облученного вместе с мишенью
.
Предполагалось, что выход стронция в обоих случаях одинаковый.
С учетом этого приближения оценено среднее значение поперечного сечения деления
под
действием нейтронов. Полученное значение составило около 700 мбарн.
Заключение
В лабораторной работе изучены изотопы 88Ra, входящие в радиоактивный ряд 4n+3:
•
227
Ra (-распад);
•
223
Ra (-распад);
•
219
Ra (-распад).
С использованием баз данных определены свойства этих изотопов и их дочерних ядер первого
поколения.
Для ядра с максимальной энергией альфа-частиц
219
Ra определена мультипольность
гамма-квантов при переходе образующегося дочернего ядра из возбужденного состояния в
основное. Полученные значения мультипольности М1 и Е2 согласуются с представленными в базе
данных.
Для рассматриваемых изотопов и их дочерних ядер первого поколения и выполнено
теоретических значений сравнение спина и четности, найденных в рамках однонуклонного
приближения, с экспериментальными. Значение спина удалось сравнить лишь для
–
теоретическое значение
не согласуется с экспериментально полученной величиной
. Для
остальных ядер однонуклонное приближение не применимо. Четность вычислена для всех трех
рассматриваемых изотопов и их дочерних ядер первого поколения – полученные значения
согласуются с экспериментальными.
Рассмотрено вынужденное деление изотопов. С помощью базы данных EXFOR получены
следующие результаты:
•
– возможно вынужденное деление под действием нейтронов;
•
– возможно вынужденное деление под действием нейтронов и гамма-квантов.
Также приведен обзор статьи, в которой описано изучение деления
под действием
нейтронов от реактора «Apsara». В работе приводится полученная в результате эксперимента
величина поперечного сечения деления
под действием нейтронов: ~ 700 мбарн.
Соседние файлы в папке Лабы