СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫХ МОМЕНТОВ АТОМНЫХ ЯДЕР В ВОЗБУЖДЕННОМ СОСТОЯНИИ Советский патент 1973 года по МПК G01N24/00 

Описание патента на изобретение SU374533A1

1

Изобретение относится к ядерной физике.

Известные снособы измерения магнитных моментов атомных ядер основаны на наблюдении эффектов взаимодействия этих моментов с внешним магнитным полем, в которое помещены исследуемые ядра.

Для короткоживующих состояний ядер эффекты сводятся либо к возмущению корреляции между двумя испускаемыми ядром частицами или квантами (возможны случаи, когда одно из этих излучений поглощается ядром, например случай резонансного рассеяния гамма-квантов) либо к зеемановскому расщеплению возбужденного состояния ядра. Последний эффект наблюдается для ограниченного числа уровней с помощью эффекта Мессбауэра.

В любом из этих случаев измеряемый эффект пропорционален величине Wbt. где т - среднее время жизни ядра в возбужденном состоянии, а WL - ларморова частота прецессии ядра в возбужденном состоянии, равная

и-Я ih

W,

Здесь |i - магнитный момент ядра, Я - напряженность магнитного поля 1-спин ядра, /t -деленная на 2я постоянная Планка.

Наблюдаемый эффект в первом приближении пропорционален величине

|Л//Т

поэтому эффект достаточно велик только для дол-гоживущих ядерных уровней. В частности,

зеемановское расщепление, наблюдаемое с помощью эффекта Мессбауэра, практически применимо к определению |л для уровней т сек. В ряде случаев удается расширить диапазон времен жизни до нескольких

пикосекунд. Необходимо знание среднего времени жизни уровня, что не всегда возможно.

Увеличение эффекта ограничено напряженностью магнитного поля Н. Лабораторные постоянные магнитные поля не превышают 2-10 эрстед, а внутренние поля, действующие на ядра в веществе, например в ферромагнетиках или парамагнитных соединениях, составляют не более 10 эрстед.

Кратковременность процесса требует, чтобы магнитное поле, действующее в течение его развития на ядро, было очень велико. Подобная ситуация возникает, .когда мимо ядра пролетает поляризованная частица. Время пролета частицы с энергией несколько мэв на расстоянии около 10 ферма от ядра составляет сек, что намного порядков меньше времени жизни самых короткоживущих уровней ядер. В то же время, магнитное поле, создаваемое ориентированным магнитным моментом частицы, соста-вляет на расстоянии 10 ферма 5-10 эрстед/яд. магнето« Бора и растет с приближением к ядру обратно пропорционально кубу расстояния. Такие большие поля, несмотря на кратковременность их действия, вызовут хотя и слабые, но допускающие наблюдение эффекты, проявляющиеся в характеристиках взаимодействия частицы с ядром. Цель изобретения-расширить диапазон исследований в области, в которой время жизни ядер в возбужденном состоянии мало или неизвестно. Для этого определяют пропорциональную магнитному моменту ядра разность величин дифференциального поперечного сечения поляризованных частиц, вызывающих кулоновское возбуждение ядра. При этом необходимое внешнее магнитное поле создает магнитный момент пролетающей частицы, которая предварительно поляризуется в одном из двух исследуемых направлений. Вероятность кулоновскогр возбуждения ядериого уровня заряженной частицей, рассеиваемой в акте этого 1зЬ§буждения на угол 6, и в начальном cQf -OtfumH поляризованной перпендикулярио ПлоскЪЪти рассеяния, зависит отвеличины магнитного момента возбужденного уров«я ядра и от направления вектора поляризации частицы так, что отношение разности дифференциальных поперечных сечений этого процесса для двух противоположных направлений спина частицы (перпендикулярных плоскости рассеяния) к средней величине этих сечений выражается .в случае чистого Е2-перехода следующей формулой (стрелки символизируют направление спина: С- ( D dQ ) dQ. il -pV-i X (, ( Х(А а S -(i. , О, .-2 ,,Здесь a- , где z и Zz соответственно mv атомные номера частицы и ядра, е - элементарный электрический заряд, т - масса частицы, и- ее скорость, |,ip - магнитный момент частицы, гл - магнитный момент ядра в возбужденном состоянии, Хр - комптоновская длина волны частицы, Yzm (-.0) -шаровая функция. функция F (в) следующим выражается через табулированные орбитальные интегралы /2т (в), 22 Г 2 2 1 1 /(в,Е) -(4.)/3(tJ//j 2 (-D-X , 0,-2 )...(f ) X ;,,(eii + r)/ao(ei-i)s г Д - энергия 1возбужде1ния. Из выражения для R можно определить величину iN, причем погрешность, вносимая сделанными при расчете допущениями, не будет превосходить 5-6%. Предмет изобретения Способ измерения магнитных моментов атомных ядер в возбужденном состоянии, основанный на взаимодействии этих моментов с внешним магнитным полем, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона исследований в область, в которой время жизни ядер в возбужденном состоянии мало или неизвестно, определяют пропорциональную магнитному моменту ядра разность величин дифференциального поперечного сечения кулоновского возбуждения ядер поляризованными частицами, чьи магнитные моменты создают внешнее магнитное поле для двух противоположных направлений вектора поляризации.

Похожие патенты SU374533A1

название год авторы номер документа
ИОННАЯ ДВИГАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ 2012
  • Лобыкин Андрей Александрович
RU2518467C2
СПОСОБ СОЗДАНИЯ ИНВЕРСНОЙ ЗАСЕЛЕННОСТИ ЯДЕРНЫХ УРОВНЕЙ В МАТЕРИАЛЕ АКТИВНОЙ СРЕДЫ И ИНИЦИИРОВАНИЯ ОДНОПРОХОДНОГО КОГЕРЕНТНОГО ГАММА - ИЗЛУЧЕНИЯ 2015
  • Молочков Виктор Федорович
RU2602769C1
СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СТОЛКНОВИТЕЛЬНЫХ ЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЙ НА ОСНОВЕ ЭФФЕКТА КАНАЛИРОВАНИЯ ЯДЕРНЫХ ЧАСТИЦ И ИЗЛУЧЕНИЙ В ФАЗАХ ВНЕДРЕНИЯ И ЭНДОЭРАЛЬНЫХ СТРУКТУРАХ 2012
  • Горюнов Юрий Владимирович
RU2540853C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГИИ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1997
  • Кащук А.С.
RU2148278C1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ГЕНЕРАЦИИ КВАНТОВЫХ ПУЧКОВ 2010
  • Леонова Оксана Олеговна
  • Трыков Олег Алексеевич
  • Ульяненко Степан Евгеньевич
  • Хачатурова Нелли Гарниковна
  • Логинов Андрей Игоревич
  • Вощинин Сергей Александрович
  • Горячев Игорь Витальевич
RU2433493C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГИИ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1997
  • Кашук А.С.
RU2145124C1
СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ ИНТЕСИВНОСТИ ЭКЗОТЕРМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ ЯДЕРНОГО СИНТЕЗА С УЧАСТИЕМ ЯДЕР ИЗОТОПОВ ВОДОРОДА В МЕТАЛЛИЧЕСКОМ КРИСТАЛЛИЧЕСКОМ ТЕЛЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2011
  • Кольцов Владимир Владимирович
  • Суглобов Дмитрий Николаевич
RU2521621C9
Способ определения степени ориентации радиоактивных ядер 1989
  • Егоров Вячеслав Георгиевич
SU1633369A1
Способ измерения параметров спонтанного деления атомных ядер 1982
  • Кузнецов Иван Васильевич
  • Миллер Михаил Борисович
SU1065890A1
СПОСОБ ЭФФЕКТИВНОГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ГИПЕРПРОВОДИМОСТИ И СВЕРХТЕПЛОПРОВОДНОСТИ 2016
  • Вдовенков Вячеслав Андреевич
RU2626195C1

Реферат патента 1973 года СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫХ МОМЕНТОВ АТОМНЫХ ЯДЕР В ВОЗБУЖДЕННОМ СОСТОЯНИИ

Формула изобретения SU 374 533 A1

SU 374 533 A1

Авторы

А. В. Давыдов И. М. Народецкий

Даты

1973-01-01Публикация