Дослідження ^178mLu та ^179m2Hf в реакціях з вильотом заряджених частинок

 

В. О. Желтоножський, А. М. Саврасов

 

Інститут ядерних досліджень НАН України, Київ

 

Вивчення перерізів та виходів заселення високоспінових ізомерних станів дозволяє отримати різноманітну інформацію як про структуру збуджених рівнів в неперервній та дискретній областях збудження, так і про механізми протікання ядерних реакцій. Одними з таких ізомерів є ^178mLu та ^179m2Hf і тому метою нашої роботи являється дослідження перерізів напрацювання ^178mLu і ^179m2Hf в реакціях з гальмівними гама-квантами для величини енергії, яка перевищує діапазон величин енергії гігантського дипольного резонансу.

Вимірювання інтегральних перерізів проводилось методом наведеної активності на гальмівному γ-пучку ЛУЕ-40 ХФТІ НАН України для електронів з величиною енергії 55 МеВ на мішенях як природного ізотопного складу танталу, так і на мішенях, збагачених ¹⁷⁹Hf та ¹⁸⁰Hf. Вимірювання активностей здійснювалось в окремій низькофоновій лабораторії за допомогою γ-спектрометрів, зібраних на базі HPGe-детекторів з енергетичною роздільною здатністю 1.8-2 кеВ на γ-лініях ⁶⁰Co та ефективністю реєстрації 15-40% порівняно з     NaI(Tl)-детектором розмірами 3”×3”. В спектрах надійно виділені γ-переходи з розпаду ^178mLu та ^179m2Hf.

Вперше виміряні інтегральні перерізи як заселення ^178mLu в (γ,d(pn))-реакції на ¹⁸⁰Hf і в (γ,p)-реакції на ¹⁷⁹Hf, так і напрацювання ^179m2Hf в (γ,d(pn))-реакції на танталі при граничному значенні енергії гальмівних γ-квантів 55 МеВ. При даній величині енергії вперше виміряно ізомерне відношення виходів для реакції ¹⁸⁰Hf(γ,d(pn))^178m,gLu, величина якого склала Y_m/Y_g = 0.23(3).

Моделювання гальмівного спектру проводилось в рамках програмного коду Geant4. Отримано наступні величини інтегральних перерізів: σ^int = 396(30) мкбн×МеВ для реакції ¹⁸⁰Hf(γ,d(pn))^178mLu, σ^int = 3.1(7) мбн×МеВ для реакції ¹⁷⁹Hf(γ,p)^178mLu та                                  σ^int = 37(4) мкбн×МеВ для реакції ¹⁸¹Ta(γ,d(pn))^179m2Hf. За результатами моделювання в рамках програмних кодів TALYS-1.9 та EMPIRE-3.2 констатується домінування нестатистичних процесів. Теоретичні інтегральні перерізи значно нижчі експериментальних величин.

Проводиться обговорення отриманих даних.