Esquemas de desintegración alfa del 237Np, 235Np, 251Cf, y desintegración beta del 231Th.

Abstract

El desarrollo de los detectores nucleares de estado sólido ha hecho posible el estudio con alta resolución energética de las radiaciones que acompañan la desintegración radiactiva de los nucleídos 237Np, 235Np, 231Th y 251Cf. Las partículas alfa emitidas por los isótopos 237Np, 235Np, y 251Cf han sido estudiadas con detectores de Au-Si (sur-face barrier detectors) de 4 y 6 mm. de diámetro. El uso de un preamplificador sensible a la carga recientemente desarrollado en este laboratorio ha reducido considerablemente la influencia de las variaciones de la capacidad del detector con la temperatura en la estabilidad del sistema electrónico de detección. Esto ha mejorado notablemente la resolución energética de los espectros en mediciones de hasta un mes de duración. Las radiaciones gama han sido estudiadas con detectores de Ge (Li) acoplados a preamplificadores de muy bajo ruido electrónico con un transistor de campo (FET) enfriado con nitrógeno líquido en la primera etapa de amplificación. En los experimentos de coincidencia alfa-gama realizados con estos tres isotopos, las partículas alfa fueron detectadas con detectores de Au-Si y las radiaciones gama con cristales de Ge (Li). Las mediciones de coincidencia gama-gama en 231Th y 237Np fueron hechas con detectores de Ge (Li). En el caso del 231Th la información experimental ha sido acumulada en cinta magnética por un sistema bidimensional de 1600 X 1600 canales y posteriormente procesada en las computadoras CDC 6600 de este laboratorio. 237 Los espectros de electrones de conversión interna del Np y del 251Cf fueron estudiados por medio de experimentos de coincidencia alfa-electrón utilizando detectores de Au-Si y Si(Li) para la detección de las partículas alfa y de los electrones respectivamente. En lo referente a la desintegración del 237Np, 235Np y 231Th, se ha modificado fundamentalmente la interpretación de los estados excitados de paridad positiva de los nucleídos 233Pa y 231Pa dada por Nilsson y Mottelson , y por Asaro, Stephens y Perlman. Los niveles energéticos de los mismos han sido agrupados en bandas rotacionales construidas a partir de estados de partícula independiente de Nilsson y distorsionadas por la interacción de Coriolis. En el caso del 233Pa una interacción adicional ha sido observada entre estados de partícula independiente con A N =. 2. Esta interacción no está considerada en los diagramas de Nilsson y es significativa sólo en la región limitada de dicho diagrama donde los estados se encuentran muy próximos en energía. Como consecuencia de estas dos interacciones, tres estados del 233Pa reciben transiciones alfa favorecidas. Los resultados teóricos obtenidos en el cálculo de los niveles energéticos y de las probabilidades de transición electromagnéticas son consistentes con los datos experimentales. Como resultado de la buena resolución energética del espectro alfa del 251Cf, se han obtenido valores más exactos tanto de las energías como de las intensidades de ciertos grupos de partículas alfa. La posición en el esquema de desintegración de las transiciones de 177 y 227 keV, determinada a partir de nuestros experimentos de coincidencia alfa-gama, coincide con la propuesta por Chethaw-Strode . Los coeficitntes de conversión interna de la capa K de estas dos transiciones, obtenidos a partirde las mediciones de coincidencia alfa-gama y alfa-electrón, son consistentes con los valores dados en la referencia 7. Los correspondientes a las capas L,M y N, también determinados experimentalmente en este trabajo, asignan unívocamente las multipolaridades E2 y M2 a las transiciones de 177 y 277 respectivamente.