Способ измерения параметров спонтанного деления атомных ядер Советский патент 1984 года по МПК G21K1/16 

о

О5 СП

ОС

со 10658 Изобретение относится к технике ядерно-физического эксперимента и может найти применение в научно-исследовательских лабораториях, занимаюшихся исследованиями физики деления атомных ядер. Известен способ измерения параметров деления атомных ядер, в том числе спонтанного деления, основанный на движении заряженных частиц (какими являются осколки деления) в магнитном поле. Этот способ включает использование эле.ктромагнитных спектрометров или сепараторов в качестве анализаторов продуктов деления 1. Недостатки указанного способа заключаются в невысокой чувствительности и ограниченности диапазона измерений.,5 Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения параметров спонтанного деления атомных ядер, включаю ший получение их в ядерных реакциях и магнитный анализ продуктов деления 2. Анализируемые продукты деления выле-20 тают непосредственно из облучаемой ядерной мишени - источника осколков. Часть их захватывается входной диафрагмой магнитного спектрометра Известный способполучил широкое рас-„ пространение благодаря высокому энергетическому разрешению и разрешению по массе. Характерное разрешение составляет . Лз г г г Недостаток такого способа состоит в его низкой чувствительности. Это обуслов- лено тем, что должны быть выдержаны условия фокусировки анализируемых частиц, проходящих через магнитную систему анализатора, а также необходимостью свести к минимуму аберрации, что накладывает жесткие ограничения на входной апертурныи %ель изобретения - повышение чувстви , тельности способа. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения параметров40 спонтанного деления атомных ядер, включающему получение их в ядерных реакциях и магнитный анализ продуктов деления, производят внедрение исследуемых делящихся нуклидов в газовый объем, затем посредством оптической накачки в поле излученияj оптического квантового генератора (ОКГ) выстраивают спины исследуемых ядер вдоль одного направления, находят направление преимушественного вылета осколков деления путем измерения их углового распреде-.. ления: а затем ориентируют пучок света ° ОКГ, таким образом, чтобы найденное направление преимущественного вылета осколков совпало с направлением на приемное устройство осколков деления. Исследуемые нуклиды, образующиеся в55 реакциях под действием, например, тяжелых ионов, имеют импульсы, направленные по ходу движения ионов в первичном пучке. 0 В результате они вылетают из облучаемой мишени. За мишенью располагают тормозной газовый объем. Давление газа подбирают из условия торможения выбитых из мишени нуклидов. В результате торможения атомы исследуемых ядер оказываются локализованными в сравнительно небольшой области газового объема. В этой области они удерживаются в течение некоторого времени, зависяпдего от скорости диффузии и составляющего несколько десятков миллисекунд. Согласно предлагаемому способу осуществляют операцию облучения области локализации затормозившихся в газе нуклидов световым пучком ОКГ с перестраиваемой частотой (лазеры на красителях). Частоту облучения ОКГ подбирают равной частоте перехода между основным и возбужденным состоянием атома. Излучение ОКГ взаимодействует с атомной системой резонансно. Происходит многократное возбуждение атома и высвечивание фотонов. При использовании циркулярно-поляризованного излуче я многократное взаимодействие его с атом системой приводит к ориентации пол«ого углового момента системы «ядро- атом причем направление ориентации спина ядра определяется направлением облучения ОКГ. Известно, что если спин ядра отличен от О спонтанное деление ориентированных ядер характеризуется анизотропным угло, распределением. Направление анизотропии связано с квантовым числом К для доминирующего канала „ определяется экспериментально. Поэ осуществляют измерение углового распределения осколков деления ориентированныхядер. Оно может быть выполнено g больших затрат времени одним из например методом диэлектрических трековых детекторов, г г г осле нахождения направления анизо направления преимущественно „ осколков) производят следующую „ ерацию, являющуюся составной частью предлагаемого способа, а именно: ориенти . образом, что направление преимущественного вылета . с j осколков совпадало с направлением на диафрагму магнитного анализато Р ° получается выигрыш в отно ительнои доле осколков, принимаемых ана «затором, по сравнению с тем случаем, ког отсутствует угловая анизотропия испус осколков. При больших значениях ™™« делящихся ядер фактор усиления чувствительности может быть близок к iO. Применение предлагаемого способа особенно полезно при коротком времени жизни делящихся нуклидов, обусловленном временем удержания термализованных атомов в 34

газовом объеме. В связи с тем, что соот-Таким образом, класс ядер, хотя и ограветствующие времена жизни лежат в преде-ничен, однако достаточно широк и будет

лах от 0,1 до нескольких мс, применениерасширяться по мере проникновения исслепредлагаемого способа также полезно придований в область ядер, удаленных от обспине ядра 1 0; 1/2.ласти -стабильности.

1065890

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СПОНТАННОГО ДЕЛЕНИЯ АТОМНЫХ ЯДЕР, включающий получение их в ядерных реакциях и магнитный анализ продуктов деления, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности способа, производят внедрение исследуемых делящихся нук.тидов в газовый объем, затем посредством оптической накачки в поле излучения оптического квантового генератора (ОКГ) выстраивают спины исследуемых ядер вдоль одного направления, находят направление преимущественного вылета осколков деления путем измерения их углового распределения, а затем ориентируют пучок света ОКГ таким образом, чтобы найденное направление преимущественного вылета осколков деления сопало с направлением на приемное устройство.