Speaker
Description
Экспериментальное исследование фотоядерных реакций на средних и тяжелых ядрах позволяет изучать особенности возбуждения и распада гигантского дипольного резонанса (ГДР). Для исследования были выбраны четные по протонам химические элементы: эрбий (Z=68), диспрозий (Z=66), палладий (Z=46), молибден (Z=42). Они имеют довольно много стабильных изотопов, что позволяет проследить изменение сечений фотонуклонных реакций в зависимости от массового числа. Получение выходов и сечений фотоядерных реакции на средних и тяжелых ядрах также имеет важное значение для задач наработки медицинских изотопов, ядерной астрофизики, создания источников нейтронов и т.д. Изотопы $^{166}$Ho, $^{161}$Tb, $^{105}$Rh, $^{99}$Mo ($^{99m}$Tc) считаются перспективными для диагностики и лечения различных заболеваний, поэтому в настоящее время рассматривается возможность наработки данных нуклидов на ускорителях электронов фотоядерным методом. Для такого способа получения радиоизотопов необходимо знать выходы реакций, приводящих к образованию не только целевого, но и побочных изотопов. В области астрофизики интерес представляют изотопы $^{164}$Er, $^{162}$Er, $^{158}$Dy, $^{156}$Dy, $^{102}$Pd, $^{94}$Mo, $^{92}$Mo. Они относятся к группе обойденных ядер, содержание которых во Вселенной нельзя описать процессами медленного и быстрого захвата нейтронов. Одним из вариантов образования таких изотопов являются фотоядерные реакции. Однако для оценки скоростей образования и распада обойденных ядер необходимо с высокой точностью знать сечения фотонуклонных реакций на этих изотопах.
В настоящей работе для экспериментального исследования фотопротонных и фотонейтронных реакций использовалась гамма-активационная методика [1]. Мишени естественного изотопного состава из эрбия, диспрозия, палладия и молибдена облучались пучком тормозных $\gamma$-квантов от импульсного разрезного микротрона НИИЯФ МГУ с энергией электронов 55 МэВ [2]. Спектры наведенной активности были измерены на детекторе из сверхчистого германия Canberra GC3019. Идентификация изотопов, образовавшихся в результате фотоядерных реакций, проводилась с помощью анализа энергий $\gamma$-квантов и периодов полураспада изотопов, полученных в результате аппроксимации зависимости интенсивности фотопиков от времени. Экспериментальные выходы реакций рассчитывались по площадям фотопиков в спектрах остаточной активности с учетом мертвого времени детектора, дрейфа интенсивности пучка $\gamma$-квантов во время измерения и различных каналов образования конечного изотопа. Экспериментальные выходы сравнивались с данными, полученными на основе комбинированной модели фотонуклонных реакций (КМФР) [3,4] и по программе TALYS [5]. Результаты сравнения указывают на необходимость учета изоспинового расщепления ГДР, квадрупольного резонанса и обертона ГДР для корректного описания фотоядерных реакций на изотопах эрбия, диспрозия, палладия и молибдена.
- S. Belyshev, A. Ermakov, B. Ishkhanov et al. Nucl. Inst. Meth. A, 745, 133-137 (2014).
- А.Н. Ермаков, Б.С. Ишханов, В.В. Ханкин и др. Приборы и техника эксперимента, 2, 20–37 (2018).
- Б.С. Ишханов, В.Н. Орлин. Ядерная физика, 74(1), 21-41 (2011).
- Б.С. Ишханов, В.Н. Орлин. Ядерная физика, 78(7-8), 601–617 (2015).
- A. Koning, S. Hilaire, S. Goriely. Eur. Phys. J. A, 59, 131 (2023).
