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1、第15卷第1期同 位 素Vol.15No.12002年2月JournalofIsotopesFeb.2002230寻找U的集团衰变11111杨维凡,潘强岩,马桃桃,袁双贵,郭俊盛,22222孔登明,乔际民,罗紫华,张沫天,王书鸿(11中国科学院近代物理研究所,甘肃兰州 730000;21中国科学院高能物理研究所,北京 100039)232230摘要:使用35MeV质子轰击ThO2,通过Th(p,3n)Pa反应产生目标核。用放射化学分离法从靶材料和其它反应产物中分离Pa,制备薄的Pa源。用HPGe探测器测量Pa源的C
2、能谱,使用聚乙烯对苯二酸酯(PTEP)23022固体径迹探测器记录重离子径迹,首次发现了U发射Ne离子的稀有衰变模式,并获得了它相对-14于A粒子发射的分支比为(1.3±0.8)×10。230关键词:集团衰变;U;固体径迹探测器;化学蚀刻;分支比中图分类号:O5711423;O614162文献标识码:A文章编号:100027512(2002)0120001204[4] 比A粒子重的集团碎片从重核中自发地发变模式。随着研究的进一步深入,预计在其它射可以认为是A衰变和裂变之间的一个中间过重核区这种奇异衰变模式也可能会
3、被发现。集团[1]程。1980年Sandulescu等对这个过程做了定衰变的发现无疑是核物理研究的新里程碑,重核量的预言,即某些特殊的母体核例如集团衰变的研究对研究核性质、检验和发展核结222,224230,232254Ra,Th和更重的核素(直到No)可能构理论模型具有非常重要的意义。232230自发地发射比A粒子重的各种重离子集团,例如本工作拟利用Th(p,3n)反应产生Pa,242432,344628Ne,Mg,Si,Ar和Ca等。北京大学的卢通过放射化学分离制备Pa源,用聚乙烯对苯二[2]酸酯希庭教授也做过
4、类似的预言。1984年英国牛(PETP)固体径迹探测器记录重离子径迹,[3]230230津大学的Rose和Jones在实验中发现半衰期使用光学显微镜观测Pa子体U发射的重离2231423011.4d的Ra通过发射C而衰变。他们使用子径迹,为U的集团衰变提供实验依据。2274$E2E望远镜观测同Ac源(12.21×10Bq)处223于平衡的Ra,在383天的实验中仅观测到了1 实验部分1419次C衰变,确定相对于A衰变的分支比为111 照射-10(8.5±2.5)×10。这是证实重离子集团衰变在中科院高能物理研究所的
5、质子直线加速模式的第一个实验证据。此后,许多著名实验室器上完成照射。用35MeV的质子轰击ThO22232都相继开展了寻找重核集团衰变的实验研究。靶,靶为厚2.0göcm的氧化钍粉末。通过Th227235230Ac是U衰变系中的一个成员。天然衰(p,3n)反应产生Pa,质子流强约3.5LA。共进变链上的成员自发地发射比A粒子更重的集团行了4次照射,累计辐照时间为100h。在辐照期是非常稀有的放射性衰变模式,也是一个惊人的间对辐照靶室进行冷却。为了尽量减少辐照剂223发现。除Ra外,到目前为止已经证实了20多量,束流
6、停止6～12h后卸下ThO2靶并进行化种核素(Z≥87)具有发射不同重离子集团的衰学分离。收稿日期:2001203213;修回日期:2001205230基金项目:国家自然科学基金资助项目(19405006和10075063)和中国科学院“九·五”重大项目资助作者简介:杨维凡(1940～),男(汉族),河北人,研究员,放射化学专业2同 位 素 第15卷 [6]112 化学分离115 径迹探测器的蚀刻和重离子径迹的观测230本实验的靶材料中钍的含量较高,用12苯Pa源对PETP膜曝光24
7、8d,即Pa的基232甲基242苯甲酰基吡唑啉酮25(PMBP)萃取14.2个半衰期后,取下PTEP膜,用蒸馏水冲钍时无法分相。故参考文献[5]的流程,改用先在洗,再用酒精棉球擦洗几次。被曝过光的PTEP碱性溶液中沉淀钍,再用三异辛胺(TIOA)萃取膜放在装有6.25molöLNaOH溶液的聚乙烯杯Pa。具体分离流程如下:中浸泡,此杯放在70℃的恒温水浴中,蚀刻2h。(1)将照射过的ThO2粉末放入含0.05从NaOH溶液中取出PETP膜,用蒸馏水冲洗molöLHF2浓HNO3溶液的烧杯中,然后在电炉数次。晾干后置
8、于干燥器中。用一台德国产的上加热,使溶液保持微沸。待ThO2粉末溶解后,600倍光学显微镜对PETP膜记录的重离子径冷却,滴加浓氨水使溶液呈碱性。离心,弃去上层迹进行仔细观测。溶液。(2)离心后的沉淀用12molöLHCl20.52 结果和讨论molöLHF溶液溶解,然后将该溶液转入一分液用HPGe探测器测得的Pa源的部分C射线漏斗中,用等体积的5%三异辛胺
