espectrometria de electrones

.
UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID
Facultad de Ciencias Físicas
Departamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear
BIBLIOTECA UCM
5303521 55X
ESPECTROMETRIA DE ELECTRONES:
APLICACION A LA DETERMINACION DE
COEFICIENTES DE CONVERSION
INTERNA
UNivER~:D~D UOrAPVMiM-S¿ ~E
F.~CULAD D~ I~1 di.
REGISTRO
0C
Li 3
2 1 0 L 101 L: C A
NY REGISTíO A ~ O SZ
Juan Carlos Gómez del Campo Bravo
Madrid, 1992
Este es un facsímil autorizado y ha sido reproducido
por el Servicio de Reprograf ja de la Editorial
de la Universidad Complutense de Madrid en 1992
Colección Tesis Doctorales. N.0 394192
xl,
© Juan Carlos Gómez del Campo Bravo
Edita e imprime la Editorial de la Universidad
Complutense de Madrid. Servicio de Reprogral la.
Escuela de Estomatologia. Ciudad Universitaria.
Madrid, 1992.
‘C ;~ t 9
Ricoh 3700
Depósito Legal: M-38521-1 992
La Tesis Doctoral de D
JUAN .CARLflS .W4EZ .DEL .CAbYfl RRA~
Titulada Espectraintnia .da sfl&Ltlnlns:. J~piIcnt1bn. a. la.
• .
Aetent~nación .de .caettci.entea da cawersjs5c. interna..
Director Dr. D. .1UAN.AWUtLQnAa~AbJMEEZ.
fue leída en la Facultad de S~t..y.IaT47~
de la UNIVERSIDAD COWLU1ENSE DE mDRID. el dia .2S~...
de
.NrPa
de 1g9¿•., ante el tribunal
constituido por los siguientes Profesores:
PRESIDENTE
CAEIDS SANO-fEZ DEL RIO Y SIERRA
VOCAL
~WA
vocAL
ANTONIO THAVESI 1 Th’IENEZ
VOCAL
SECRETARIO
SHAW MARlOS
ISABEL TANAERO ONRUBIA
FERNANDO ARQUEROS MARTÍNEZ
habiendo recibido la calificación de
‘Poc
Madrid, a
2>
.>XPr¿~
ÚÑAAJIPItA?5
de
•-7dfr½
de 199¿.
EL SECRETARIO DEL TRIBUNAL.
>17
Universidad Complutense de Madrid
Facultad de Ciencias Físicas
ESPECTROMETRIA DE ELECTRONES:
APLICACION A LA DETERMINACION
DE COEFICIENTES DE CONVERSION
INTERNA
Juan Carlos Gómez del
Campo Bravo
Tesis Doctoral
1992
Universidad Complutense de Madrid
Facultad de Ciencias Físicas
Dpto. Física Atómica, Molecular y Nuclear
ESPECTROMETRIA DE ELECTRONES:
APLICACION A LA DETERMINACION
DE COEFICIENTES DE CONVERSION
INTERNA
Memoria que presenta
Juan Carlos Gómez del Campo Bravo
Para optar ej grado de doctor en
Ciencias Físicas
Director:
Juan Antonio Cabrera Jiménez
Invesd~ador del cIEMAT
Madrid 1992
AGRAflECII4It24TOS
-
Quiero
Dr.
Juan
estimulo,
de este
expresar,
Antonio
sin
-
Tanhién
Campos Gutiérrazi haber
COSO sus continuas
quiero
sugerido
mi agradecimiento
por
su
continuo
posible
agradecer
el
al
apoyo
y
la realización
al
Profesor
tema da esta
José
memoria,
así
enseñanzas y. consejos.
quiero
expresar
integrantes
del departanento.de
nuclear de
la
Física Atómica
lugar,
Jiménez
los que no hubiese sido
trabajo.
Finalmente
en primer
Cabrera
ni
qratitud
Física
Universidad Complutense,
y Láseres del
medios pueátos a mi disposición.
a
Atómica,
y de
C.I.E.M.A.T.
,
todos
los
Molecular
la unidad
la
ayuda
y
y
de
los
MJICE
INTRODUCCION
.
CAPIRLO 1. aECTRONES DE COfrN~SION
1
5
.
1.1.-
ESQUEMAS Y PROCESOS DE DSSINTEGRACION .
6
1.2.
MtILTIPOLARIDAD DE LAS TRANSICIONES GA~Q .
8
-
1.3.- ELECTRONES DE CONVflSION
1.3.1.— Introducción
11
.
histórica
12
1.3.2.— El proceso de conversión
1.3.3.— Coeficientes
1.3.4.-
interna
de conversión
Métodos experimentales
14
17
para la obtención de
los coeficientes de conversión
23
1.4.— OBJETIVOS DE ESTE TRABAJO
25
CAFITIIO II. E~ECTROMETRlA DE BICTROI’ES
28
11.1.-
PRINCIPIOS BÁSICOS
29
11.2.
ESPECTROMETROS DE ELECTRONES
30
-
11.3.- ESPECTROMETROS MAGNETIGOS
32
11.3.1.— Relaciones básicas
36
11.3.2.— El espectrómetro semicircular
38
11.3.3.— Espectrómetro magnético de doble enfogne.
41
CAPITILO III. DESCRIPCION Y PtESTA A PU~ffO DO. ESPEOTROMETRO
MAG$ETICO LfliLiZADO EN ESTE TRABAJO
111.1.-
53
DISENO DEL ESPECTRONETRO. CARACTERISTICAS
54
111.2.— DISPOSITIVO PARA CREAR EL CAMPO MAGNETICO
61
111.3.-
69
SISTB(A DE DETECCION
111.4.— CALIBRACION
70
CA?ITU..O IV. METODO D(P~lMENTAL.
80
IV. 1.- DETERI4INACION DE LAS INTENSIDADES DE LAS LINEAS
GA>O4A
IV.2.-
.
IV.1.l.—
Identificación
IV.l.2.—
Calibración
fondo del
laboratorio.
en energía
IV.l.1.3.—
Calibración
OBTD¡CION
DE
LAS
del
de la eficiencia
INTENSIDAflES
DE
86
LINEAS
DE
101
DETENHINACION DE LOS COEFICIENTES DE CONVERSION
INTERNA
IV.4.
102
OSTENCION DE LAS FUENTES RADIACTIVAS UTILIZADAS EN
ESTE TRABAJO
104
CAFIRLO y.- MJCLEOS ESTUrIADOS
Vi.-
109
ESTUDIO DE LA DESINTEGRACION DEL
V.l.l.— Obtención de la fuente
V.l.2.—
Intensidades
de
lineas
7Br
112
112
de
electrones
de
conversión
113
V.1.3.— Intensidades de lineas gamma
V.1.4.
Coeficientes
de
Conversión
11~
interna
multipolaridades
V.2.-
83
86
ELECTRONES DE CONVflSION
IV.3<
81
y
123
ESTUDIO DE LA DESINTEGRACION DEL ‘t5Ag
126
V.2.l.— Obtención de la fuente
126
V.2.2.
127
—
Intensidades de lineas gamma y rayos 1
V.2.3.— Relaciones
1< /1<
V.2.4.— Coeficientes
de
wultipolaridades
133
conversión
interna y
134
V.2.5.
V. 3.
-
Coincidencias rr y esquema de niveles
ESTUDIO DE LA DESINTEGEÁCION DEL
V.3.1.- Obtención de la fuente
.
2Cs
‘
141
147
147
7.3.2.— Zntensidades de lineas de electrones de
conversión
148
V.3.3.— Intensidades de lineas gamma
V.3.4.
coeficientes
de
131
conversión
interna
y
atultipolaridados
156
V. 4.- ESTUDIO DE LA DESINTEGRACION DEL ‘31Ba
160
7.4.1.— Obtención do la fuente
160
7.4.2.— Intensidades de lineas de electrones
de
conversión
161
7.4.3.— Intensidades de lineas gansa
165
V.4.4.— coeficientes de conversión interna
172
Y. 4.5.
Nultipolaridades
175
coincidencias ~—y
131
7.4.7.— Esquema de desintegración
126
—
V.4.6.
7.5. - ESTUDIO DE LI. CADENA DE DESINTEGEÁCION
149
64~
145
~
149
—
822m
133
7.5.1.- Obtención de la fuente
138
1~
7.5.2.— Estudio de la desintegracón
04
7.5.2.1.- Intensidades de lineas
190
de
electrones de conversión
7.5.2.2.— Intensidades de lineas gaa
190
193
7.5.2.3.— Coeficientes de conversión y
multipolaridades
7.5.3.— Estudio de la desintegracón “‘En
199
201
7.5.3.1.— Intensidades
de
lineas
de
201
electrones de conversión
201
V.S.3.2.— Intensidades de lineas gasta
V.5.3.3.— Coeficientes
de
conversión
y
203
multipolaridades
7.5.4.— Estudio de la cadena de desintegración
15Nd
—.
63
145
62 SU
—4 145
61 Pm
—4
60
207
CONCLUSIONES
212
B¡BL¡OGRAYiA
219
APENDICE 1.—
AFENDIGE 1.
-
234
Proyecto 1501-6
Coeficientes de conversión
capa
K
para
transiciones
interna
El,
£2,
Mi, Ml y >13 de los núcleos estudiados
de la
E3,
239
lmRwxcfl’J
El desarrollo
de los distintos
métodos espectroatétricos
utilizados para el estudio de la emisión gana y de electrones
de conversión interna que producen los núcleos al desexcitarse
ha
contribuido
estructura
de
forma
nuclear.
importante
El
análisis
al
de
conocimiento
los
de
la
correspondientes
espectros gamma y de electrones de conversión peralte obtener
valores para muchos parámetros nucleares con gran exactitud.
Así
uno
de
los
métodos
más utilizados
para determinar
el
carácter raultipolar de las transiciones nucleares es a través
de
los
correspondientes
coeficiente
emisión
expresa
de
un
coeficientes
la
relación
electrón
de
entre
la
nuclear.
Esta
Dicho
conversión •
la
corteza
determinada capa y la del fotón ~gasa
transición
de
probabilidad
atómica
de
de
una
correspondiente a Una
cantidad está relacionada
con
la
espectrométricas
de
energía y la multipolaridad de la transición.
La
aplicación
de
las
técnicas
análisis requiere contar con dispositivos de alta resolución y
eficiencia que consigan separar adecuadamente las lineas con
energías
cercanas,
obtener su valor
con precisión
y detectar
las emisiones más débiles.
para
el
caso
del
detectores de germanio
estudio
de
la
radiación
gana
intrinsico y silicio—litio,
los
permiten
determinar con exactitud la energía e intensidad de la línea
y, en sus diferentes combinaciones, el análisis de espectros
de coincidencias, correlaciones y distribuciones angulares.
Los
desviación
espectrómetros
que
de
experimentan
2
electrones,
las
basados
partículas
en
la
cargadas
al
atravesar distintas
sido utilizados
los
electrones
ampliamente
configuraciones de campo magnético,
han
desde hace mucho tiempo para el análisis de
de
los
conversión.
detectores
de
Actualmente
se
SiELiJ.
obstante
no
utilizan
el
desarrollo que han alcanzado los detectores de semiconductor
permite volver a utilizar ventajosamente este tipo de aparatos
aprovechando sus caracteristicas
de alta resolución
y óptima
relación señal ruido. En consecuencia cuando se desea realizar
medidas
de
alta
precisión
los
detectores
de
semiconductor
permiten compensar con sus propiedades la menor eficiencia de
detección
de
los
espectrómetros magnéticos
detectores de Si(Li).
indicada
presencia
en
A.si su utilización
espectrometria
de
fuerte
beta
emisión
<
gana
respecto
los
estA especialmente
principalmente
ó
a
para
el
0
)
en
análisis
de
espectros complejos de electrones de conversión.
El objetivo
de este
trabajo
ha sido
la puesta
a punto
de un método experimental para la determinación de espectros
de
electrones
de
conversión
mediante
un
espectrómetro
magnético de doble enf oque, consiguiendo que el fondo debido a
la contribución
de la radiación gamma pueda ser considerado
practicanente despreciable en la mayor parte de los casos.
En el capitulo
conversión
calcular
interna
los
coeficientes
capitulo
espectrómetros
brevemente
asi como los procedimientos
métodos experimentales
El
1 se describe
de
conversión
utilizados
II
magnéticos
doble
3
proceso
existentes
los
de
para
diferentes
para su determinación.
presenta
de
y
el
las
propiedades
enf oque,
da
los
deduciendo
las
ecuaciones
dais imagen y las diferentes elecciones posibles
que pueden utilizarse en el diseño del aparato para disminuir
las aberraciónás del sistema.
La descripción del espectrómetro que ha sido utilizado
en este trabajo se presenta en el capitulo II! junto con las
características del detector -de barrera de superficie que se
ha
instalado.
procedimiento
Se
-
describe
empleado
la
para
respuesta
determinar
del
la
sistema
y
eficiencia
el
del
sistema.
El capitUlo IV expone el método experimental utilizado
para obtúier los coeficientes de conversión que se basa en
determinar la intensidad de la emisión gamma y de las lineas
d~ electrones/ por lo que es necesario conocer la respuesta en
energía y la eficiencia de los detectores
de germanio
que se
han utilizado.
-
-
Finalmente
obtenidos
en
cíectrohes
de
el
el
capitulo
análisis
de
conversión- que
presenta
7
los
han
los
espectros
permitido
resultados
gamma
y
de
determinar
las
intensidades relativas de las lineas, obtener los coeficientes
de conversión y deducir la multipolaridad de las transiciones,
contribuyendo
núcleos
separador
a
establecer
estudiados.
de isotopos
CERN y trasladados
Los
el
núcleos
esquema
de
han sido
ISOLDE, instalado
obtenidos
de
en
en el laboratorio
a Madrid para su análisis.
4
niveles
los
el
del
CAPflhIO ¡
O.ECTRU’ES DE CONVERSiON
1. 1.
-
ESQUEMAS Y PROCESOS DE DESINTEGRACION
Como
es
radiactiva
bien
el
sabido
núcleo
al
producirse
inicial
se
una
desintegra
transformación
espontáneanente
dando lugar a un núcleo diferente y a la emisión de radiación.
Esta radiación puede ser en forma de fotones X ó
a
ó
~,
procesos
neutrones,
de
frecuencia,
protones
y
desintegración
[1—22, son la
fragmentos
que
se
de
panículas
y.,
fisión.
presentan
con
emisión a y la emisión
~.
Los
más
En el
primer caso el núcleo inicial de numero atómico Z y número
másico A emite un núcleo de
He, con lo que se transforma en
un núcleo que corresponde a 2—2- y A-4.
es una transformación
nuclear en
La dseintegracidnbeta
la que el núcleo
inicial
emite electrones, positrones o captura un electrón orbital. El
espectro beta es continuo y va acor.paiiado de la amis lón de un
neutrino.
Los
producirse
diferentes
tipos
correspondiente.
el tipo de desintegración
nivel
que
pueden
en un núcleo se representan a través del esquema de
desintegración
el
transformaciones
de
de
niveles que
partida
En este
esquema se representa
que se produce uniendo con una línea
del
núcleo
original
so pueblan •en el núcleo que
con
se
los
forma,
posibles
Si
son
posibles más de una forma de desintegración se indica el tanto
por ciento relativo de cada una de éllas. Como ejemplo en la
figura 1
se
representa el
esquema
de una
desintegración 0
indicándose las transiciones que pueden ocurrir desde un mismo
estado del núcleo inicial a los estados finales.
6
También se
señala
la
razón
de
ramificación
que
indica
cual
es
la
probabilidad relativa de cada rama de desintegración que se
produzca,
asi como los valores de la energía,
el spin y la
paridad de los niveles.
o,
<2.2*4
o.
244,1>
1
mn~ os #*M4VEACJO~
sn.-.4*IoAo—
42~&>
2
Pig.l.— Proceso de desintegración
Los estados nucleares
~.
excitados se desexcitan mediante
transiciones a estados de energía más bajos. La representación
detallada de las transiciones que se produzcan en un núcleo se
realiza
mediante el correspondiente diagrana de niveles en el.
que se especifican el tipo de transición junto con otros datos
cono son las energías de los niveles, su vidad media y su spin
y paridad.
como
la
También se representan propiedades de
energía
de
la
transición,
probabilidad de emisión.
7
la
la emisión
multipolaridad
y
la
Estás
tablas,
datos
se
encuentran
recopilados
en
[3—5), que están basadas en los datos publicados por
loe diferentes
orden
nucleares
de
su
atómico.
autores.
numero
Para
Los núcleos
asico
cada
y
caso
aparecen ordenados
subdivididos
se
por
presenta
el
la
por
número
cadena
de
desintegráción a través de la cual se produce el núcleo en
cuestión
junto
con
el
esquema
completo
de
niveles
que
corresponda.
La recopilación
de
recogida
en
“Tatíes of
edición
fue
publicada
datos
nucleares
Radioactive
en
1986.
más
recicátes
Isotopes’,
cuya
Recopilaciones
esta
última
de
datos
nucleares, experimentales y teóricos, conteniendo loe esquemas
de
desintegración,
-
la
producen,
y valores de
publican
roqulanente
publicada
por el
Laboraton’.
revisa,
evalúa y
núcleo.
También es
a través
Estos
ficheros
nacionales
1.2.
-
en
las
“Nuclear
Date
Unidos
—
—
de
—
Date
Cantar”,
).
(
que
se
de transición se
gheeta”,
revista
Brookhaven National
Periódicamente
esta
revista
—
actualiza
los
datos
posible consultar
de ordenador
están
transiciones
las probabilidades
“Nuclear
Estados
acceso
enárqía
publicados
estos
a los ficheros
situados
en
datos
corres
para
cada
mediante
ndientes.
diferente& lab¿ratorios
que forman parte de la red de datos nucleares.
MULTIPOLARIDAD DE LAS TRAMSICIONSS GUaCA
La
diferencia
de energía
entre
los
estados
iniciál
y
final de una transición aparece como eaisión de un. fotón gamma
a
o
se transfiere
a un
electrón
de la
corteza
atómica
en el
proceso de conversión interna, que se describe más adelante.
Mediante emisiones
sucesivas
de
estado
conversión
el
de fotones gana
nuclear
excitado
y de electrones
llega
al
nivel
fundamental que puede ser estable o desintegrarse a su vez
poblando los estados de un nuevo núcleo.
Las emisiones
gansa están caracterizadas por su energía,
probabilidad de transición y multipolaridad. Estas propiedades
dependen de las
funciones
de onda de los
entre los que se produce la transición
describen
la transición
La energía
estados
nucleares
y de los operadores que
electromagnética.
(6—8].
del gana emitido será igual a la diferencia
de energías que exista entre los niveles nucleares menos la
energía de retroceso del núcleo. Cuando se emite el gana el
núcleo debe moverme en dirección opuesta con. una velocidad tal
que su momento sea igual al del gamma emitido. En general como
la masa del núcleo es muy superior a la del gana
la energía
de retroceso puede considerarse despreciable.
Cada uno de los estados asociados a la transición gamma
tendrá un momento, angular de spin y una cierta paridad.
El
gana se emitirá con un spin y un momento angular L de manera
que
en la transición se conserve la
inicial
tiene
un spin J,
y paridad
paridad.
U
la
estado final de epin J~ y paridad D~ verifica
9
Si
el estado
transición
a un
y1—
+
1
¡ ~
siendo
U
Si
J
L 1
la
transición.
f
paridad
del
un -estado
tiene
no-existe- transición
operador
paridad
J
a
la
gamma emitido
tendrá un
Cuando 3,
=
3,
=
O
gamma ya que el fotón debe tener al menos
se
angular.
tendrá
La probabilidad
un
O el
—
-
Si los dos estados tienen la
que, la paridad
+1 y si son~ de distinta
mediante
correspondiente
al 4 del otro estado.
una unidad de - momento
IT
+ L
-
tomento angular igual
misma
a 3
paridad!!
de transición
desarrollo
en
del
operador
electromagnética
términos
será
—1.
—
multipolares,
se calcula
[6—8).
La
contribuciórf de los términos multipolares de orden más bajo
compatibles con las reglas de selección son las que dominan la
transición.
Los
diferentes
términos
del
desarrollo
se
distinguen por el caracter eléctrico, E,o magnético, M, de la
transición
y
por
émitida. Cuando .L
L
=
2
el
=
cuadrupolar
momento
angular
de
la
multipolaridad
1 la transición sera dipolar El ó Mí,
E2
ó. M2,
-
y
transiciones El, >12, ES corresponden
así
sucesivamente.
si
Las
a cambio de paridad y las
de carácter Ml,E2, MS a transiciones que ocurren, sin cambio de
paridad.
Se
pueden obtener
expresiones analíticas
sencillas
[6)
para las probabilidades de transición por emisión gamma para
lo
el
caso
de
núcleos
considerando
potenciales
con
simetría
esférica en función del número másico, el orden multipolar
de
la transición y la energía del gamma emitido.
Analizando
la
respuesta
electromagnética, o a la
electrones
nuclear.
es posible
La
excitación
de
Coulomb,
núcleo
a
la
emisión
interacción con fotones y haces de
determinar
dispersión
de
del
propiedades
electrones
las
de la estructura
por
reacciones
el
núcleo,
la
fotonucleares,
la
emisión gamma y de electrones de conversión junto con otros
procesos proporcionarán información sobre el núcleo a través
del análisis de la interacción electromagnética, ya que es un
proceso
bien
corrientes
conocido
eléctricas
y
su
dependencia
con
las
del núcleo se puede calcular
cargas
y
en primer
orden de perturbaciones. Las técnicas de espectroscopia gamma
y
de electrones
de
sobre los estados
la transición.
los
estados
orbital
conversión
inicial
y final
entre
Así se podrán determinar
nucleares
como
la
y la paridad midiendo
utilizando
permiten
las
reglas
energía,
obtener
información
los que se desarrolle
números cuánticos
el
momento
de
angular
las variables correspondientes y
de selección
establecidas
para
estas
cantidades.
1.3.
-
ELECTRONES DE CONVERSION
Un nivel nuclear puede estar en un estado
haberse producido la desintegración radiactiva
emisión de una panícula
alf a o beta,
11
excitado
por
del núcleo,
con
o como resultado de una
reacción
nuclear.
Como
elcótromagnéticas
emisión
de
se
ocutriráñ
fotones
ha
las
transiciones
través
de
gamma yla
emisión
de un
electrón
de -la
través
la
conversidh
interna.
Este
cortez¿
atómica
a
segundo
proceso
ocurre’
a
dicho
de
como
dos
resultado
de
procesos.
la
La
interacción
eláctromagnética
entre el campo del núcleo y los electrones
6s, ¿onvirtiendose
la ¿nergia de’ excitación nuclear en
at¿nic
energía óihétióai - de lds electrones.
La descripción cuántica
dál’ptooeso
e~isi¿n
de conver~ión
de jan gamma por el
los electrones,
que no
se
trata
nú¿leo que se reabsorbe
en ‘un proceso
es un proceso independiente
del nivel
establece
de
la
luego por
de tipo fotoeléctrico,
sino que
‘que~ causa la desexcitación
directa
de que se trate.
intkna de la energía de excitación
La coñVersión
del
núcle¿ en ~nergia cinética de un electrón orbital da lugar a
la
4ai’iéíón
en
el
espectro
de
lineas
de
electrones
que
correspoñderka valores de energía bien definidos.
1.3.1.- Introducción histórica
Los
experimentos
emisión de electrones
se desarrollaron
las
bases
descubrió
identificaron
de conversión
a principios
para el
proceso dentrodel
A
que
correctamente
y establecieron
su origen,
de siglo permitiendo
desarrollo
de la
explicación
la
establecer
teórica
del
iñarco ‘de la mecánica ¿uántíca.
finales
del
el
fenómeno
sigio
de
pasado,
la
en
1896,
radiactividad,
12
-
E.
Beáquerel
despertando
el
interés
de gran minero de investigadores
características
después,
en
del proceso
1899,
E.
y encontrar
alfa,
explicación.
que emitiese
un elemento
en otro.
Los estudios sobre la emisión beta permitieron
que
estaba
formada
distribución
por
continua
electrones
que
desde un valor
se
cero
determinar
electrones
L.
la
velocidad
Meitner
y
o.
con
Hahn
determinar
emitían
con
una
a un cierto valor
máximo que dependía del núcleo de que se tratara.
Para
Poco
beta y gamma, y al poco
que según el tipo de emisidn
se transformaba
su
las
Rutherford demostró que existían tres
tipos de emisión radiactiva,
tiempo,
para determinar
que
-
se
emitían
estudiaron
utilizando el primer espectrómetro magnético,
la
estos
emisión
construido por
O. von Baeyer en 1910, que se basaba en desviar la trayectoria
de las partículas con un copo- magnético y recoger la emisión
en una placa fotográfica. Como resultado E~)
existencia
después,
de un espectro
en
1914,
3.
de lineas
Chadwick
descubrieron la
en la radiación
demostró
que
los
beta. Poco
electrones
emitidos por el núcleo daban lugar a un espectro de emisión
continuo.
Los experimentos
tipos
de
discretas
espectros
parecían
de
indicar
electrones,
y otro continuo
la existencia
uno
formado
por lo que se trataría
de
por
dos
lineas
de decidir
si
esta situación era cierta y no estaba causada por problemas de
resolución
habría
¿
eran
que
en
el
dispositivo
determinar
emitidos
por
la
el
esperimental.
procedencia
núcleo
13
o
de
Por
estos
procedían
de
otro
lado
electrones,
las
capas
4 objetivo
L. Meitner - y O. Habn
electrónicás
?.
Con este
realizaron una serle de e>~perimentos publicados alrededor de
1922,
mejorando
espectros
la
resolución
Danysz en 1911.
este tipo’de
-~
inciden en el detector,
después
de
recorrer
magnético
unU orne.
electrones
emitidos
aparecen
en
existente
el
y.
anteriores.
la
una
espectro
- -
mayor
resultado
-
corresponde
fuente
bien
clara
la
de
la
de
180
por
Lo
en
entre
en
[9]
-
las
sobre
que
permitieron
un
J.
ambos
campo
focalizar
que
definidas
separación
los
los electrones
consigue
resolución
r&sultados
por
desexcitaci¿fl
-
obtenían
por una placa fotográfica,
forma se
la
se
esp&ctrómetro
trayectoria
esta
por
de electrones
emisión
1.3.2.-
De
que
que habla desarrollado
constituido
una
con
Los
establecer
lineas
cori
medíainte el espectrómetro
-
a
-
los
lineas
el
tondo
experimentos
L.
Meitner
procesos.
-
Las
que aparecefl en el espectro son debidas a
-
capa electrónica del núcleo - formado como
desintegración
de los eñtados
a los electrones
-
y
corresponden
nucleares.
El
espectro
a
la
continuo
emitidos por el núcleo original.
El proceso de conversion
interna
La interacción electromagnética entre un núcleo excitado
y un electrón
atómico da lugú
forma que la energía
internamente
a la emisión
de la excitación
en íáiñerqU
cinética
manera que
14
de un electrón de
nuclear
E1 se convierte
del electrón
emitido
de
T
donde E, es
i
E,
—
—E~
la energía
L,
(1.2)
de ligadura
M~
211~2.
electrones
~
Por
,,...
para cada transicion
corresponderá
del electrón
tanto
gana
a las diferentes
en
el
aparecerá
energías
en la capa
espectro
de
una línea que
de enlace del electrón
en cada orbital atómico. Las líneas electrónicas del espectro
de
conversión
transición,
y
se
suelen
la
letra
designar
E,
L~,1,
por
la
><11
energía
que
de
la
indica
la
correspondiente capa. En la figura 2 se presenta el espectro
en este trabaj o para el “‘Os observendose las líneas
obtenido
de electrones
de conversión
con la transición
La
para las capas
E y L.M asociadas
de 661.6 kev.
probabilidad
de
transición
P
+ZP
electromagnética
vendrá
dada por
es decir
gana
i.
—P
como la suma
más la probabilidad
(1.3)
de la
probabilidad
de emisión de un electrón
Como ambos procesos son independientes
estado
nuclear
electrones
excitado
atómicos
la conversión
despreciable
Los
se verá afectada
en las cercanías
interna
en la desexcitación
de
de la capa
por la presencia
de
Según el caso
que la emisión gana
o la emisión de electrones
será
de rayos gana.
conversión
15
de un
la vida media de un
del núcleo.
será más importante
del nivel
frente a la emisión
electrones
de emisión
proporcionan
información
‘a
-c‘o
o
o
4
-
o
o
SO ¿U a fl
o
o
r.
.0
o
0
o
o
O
O
-O
O
o
-o
o
O
o
o
o
—
O
O
e
O
O
-..
O
-
O
-
o
o
o
o
o
o
o
- - LI~
o
o
‘A
—
u.
O
o,
~
ue
4>
o
1’
1w
‘4
5,
-d
16
complementaria
a
transiciones.
3
O y IT
=
=
la
de
-
fotones
Como caso particular
+
1 están
aunque sean prohibidas
1.3.3
los
-
permitidas
gana
sobre
las transiciones
las
EO con
para emisión de electrones
para emisión gamma.
-
Coefientes de conversión
Se define
el
coeficiente
de
conversión
interna
[10—12)
como
2e
•
a—
es
decir
la
electrones
2
relación
respecto
coeficiente
coeficientes
de
(1.4)
7
entre
la
probabilidad
a la de rayos
conversión
de conversión
de emisión
gamma. Analoqamente
interna
total
parciales
se
puedan
de
a este
definir
para cada una de las
capas o subcapas atómicas en la forma
2=?
t
7 +2 •,t +2 •,I. +2 ••5
=2 7 (i+a
t +a 1. +a M
-e...
-e...)
(I.5>
por lo que
«a
1
+«
1.
+a
>~
(1.6)
+
Una expresión analítica
sencilla para la probabilidad de
17
transición
electromagnética
se
puede
funciones
de onda que corresponden
potencial
de simetría
expresiones
de
probabilidades
esférica
(6]
transición,
función del orden multipolar,
energía
casó
no produce
la
o
los electrones
proceso se
-
las
magnética,
en
el número másico del núcleo y la
-
interna
de un fotón
atómicos
con
denominadas
proporcionan
eléctrica
de. la conversión
emisión
las
de un núcleo
que
de emisión del rayo gamma.
En el caso
El
al
nediante
que conduce a las
Weisskopf
de
obtener
el
sino
campo - multipolar
que interacciona
y se emite un electrón
puede calcular en el
caso no
partir de la probabilidad de transición (12)
con
de la corteza.
relativista a
que viene dada
por
1<
2 =2 u
donde
p(E)
energía
es
de
entre
de Impere.
magnéticas
de las corrientes
El elemento
estado
producto
nuclear
inicial
de
la
excitado
función
cerca
el
dado
y
E
1
es
la
Para
núcleo y en el
creado
expresadas
de la interacción
por
onda
que describen
4’ o
que
por - la del electrón
la
del
campo
esféricos
de
finales
el campo electromagnético
nucleares
de matriz
vendrá
(1.7)
p<E)
el núcleo y los electrones.
existente
en función de los amónicos
El
>12
eléctricas
ceulombiano
transiciones
distribución
*,
~tnt
inultipolares
será el copo
caso
1
densidad de estados
de interacción
transiciones
-
la
~,
=
4 Ix 4’ 1• es
representa
ligado
por
la
por la ley
se calcula
el campo.
decir
el
el
estado
a un átomo con E
electrones, y el estado final $
9$
a
será
onda correspondiente a un estado nuclear
la función
de energía
de
más baj a
que el inicial
por la función que representa a un estado de
z—í
y
electrones
un
electrón
que
escapa
del
átomo que
se
representa por una onda plana. El operador multipolar es el
mismo que en el caso de la emisión gana por lo que la parte
nuclear
del elemento
idéntica
que
coeficiente
para
de
probabilidades
de matriz,
la
la correspondiente
emisión
conversión
que
del
es
gana.
el
a * ix 9 e. es
Por
cociente
no dependerá de los detalles
tanto
entre
el
ambas
de la estructura
nuclear.
En
esta
transición
región
es
mucho
cercana
mayor
al
que
núcleo
la
la
emergía
emergí a
de
de
enlace
la
del
electrón
en la capa K y las expresiones
que se obtienen
[6,10—12)
de los coeficientes
para el caso de
transiciones
a <EL>
—
eléctricas,
<
[
L :1
de conversión
EL, y magnéticas,
1[
~ ~
c
EM, son
]4[
2 :.ca
1L
+
5/2
(1.8>
2
a
4 ~
c
]4 ~
L
+ 3/2
2mc
donde z es el ndmero atózico del átomo en que se produce la
conversión es decir el que se produce en la desintegración,
19
n
el número cuAntico principal del electrón ligado, E la energía
de la transición y L su rnultipolaridad.
A partir
deducir
las
crecen
importante
en
crecen
manera que
se
generales
pueden
para
los
interna
es más
caso de núcleos pesados que ligeros.
rápidamente
al
aumentar
Esto hace que para energías
coeficientes
—
propiedades
como 2’ de manera que la conversión
transición.
eléctricas
simplificadas
de conversión
decrecen
—
expresiones
siguientes
coeficientes
—
de estas
de
para
conversión
y magnéticas
los
energía
altas
de
la
el valor de los
casos
de
transiciones
es muy parecido.
rápidamente
al
para valores
de L altos
de conversión
la
aumentar
será más probable
el
orden
m<fltipolar
de
la emisión de un electron
que
la
emisión
>1,
luego para
de
un
rayo
gamma.
—
decrecen
transición
1/n a ,
como
para n
una misma
se tendrá la relación
a K /«
1.
aB
La figura 3 presenta la variación con la energía de los
coeficientes ~£ para distintas multipolaridades en el caso de
2
=
34, que corresponde al núcleo de “Se estudiado en este
trabajo.
Las
conversión
expresiones
capas
para
los
son aproximadas ya que el electrón
como una partícula
núcleo
obtenidas
puntual
y
superiores
relativista.
para
a
la
el
K hay
20
que
de
debe ser tratado
Además se ha considerado
caso de emisión
capa
coeficientes
el
de electrones de
tener
en cuanta
el
Capo K
2 z
10’
¡
34
10’
102
102
lo
10
:~4 1
101
10.1
102
10.2
lo-’
10”’
-
10’
10~ E(KeVI
lO~
1O~ E(KeV)
Fiq.3.— Variación del coeficiente de conversión a.~ con
la energía y la multipolaridad
de la transición.
-
apantallaniento
del potencial
las capas inferiores.
La descripción
debe tratarse
-
de
-
general
del proceso
de conversión
interna
como un proceso de segundo orden en el marco de
la electrodinámica
intercambian
estará
de Coulomb por los electrones
cuántica
un-fotón
en el que el núcleo y el electrón
[10,12). El sistema ha tener en cuenta
formado por el núcleo,
intervengan
en
la
los electrones
transición
y
el
de las capas que
campo
de
radiación
relación
existente
cuantificado.
La determinación
entre
las
X/L
intensidades
L /L
11,
1
141.111
L/M
ello
necesario
proporcionen
energias
valores
los
de
las
los
la
lineas
coeficientes
disponer
de
coefi¿ientes
de manera
que
de
conversión
de conversión
carácter
eléctrico
y el orden de multipolaridad.
multipolaridades
cálculos
de
Para
teóricos
conversión
que
para
posibles
en
un
amplio
sea posible
la
comparación
o
las
rango
de
con
los
experimentales.
Estos valores
de
ó
de la transición
será
diferentes
de
de
información sobre el
permitirá obtener
magnético
experimental
conversión
estan recopilados
En—ls)
que
han
en tablas
sido
de coeficientes
calculados
en
base
a
distintos modelos. Estas tablas especifican los valores de los
coeficientes para las distintas capas,
de multipolaridad
transición
y el
en función
carácter
eléctrico
de la energia
-
22
los diferentes órdenes
o
magnético
de los electrones.
de la
¡.3.4.—
Métodos
experimentales
coeficientes
para
la
obtención
de
los
de conversión interna
La importancia del estudio experimental de determinar los
coeficientes
-
de conversión
interna radica en la información
que pueden
proporcionar respecto
cambio
paridad
de
que
se
la
a
multipolaridad
produce
en
las
y
al
transiciones
nucleares.
Los
llevando
coeficientes
y
y de los
detectores
de
magnéticos,
electrones
interna
de
de
la
se
determinan
intensidad de
la
conversión por medio de
y
mediante
espectrómetros
.
respectivamente.
experimentalmente
probabilidad
des
de
probabilidad
métodos existentes
los
en medir
coeficientes
de
emisión
las
de
P
+
e
el
transiciones
las distintas
para determinar
cantidades
electrones
y
de
interna
se
siguientes
la
conversión,
y la probabilidad
la
total
de
P
7
estudio
de
los
electromagnéticas
teóricos
[16—17]
de conversión
tres
de emisión de rayos
la transición
Para
absolutas
semiconductor
Los diferentes
cálculos
conversión
a cabo medidas
radiación
basan
de
fiables
datos
se
necesita
de coeficientes
multipolaridades
experimentales
y tipo,
disponer
de conversión
eléctrico
de
de
para
o magnético,
de la transición.
Los coeficientes
los
resultados
de conversión
experimentales
numéricos que tienen
se
utilizando
en cuenta
diferentes
23
obtienen
a partir
distintos
modelos
de
cálculos
[11,13—15).
Por ejemplo el tamaño finito
en
la
región
r<
r5
,
-
del núcleo
por
lo
hay que considerarlo
que
la
función
de
onda
electrónica no corresponde a un átomo con núcleo puntual (12).
Estas correcciones sobre el tamaño finito del núcleo son del
orden de. menos del 10% y fueron incorporadas
en las tablas
de
Sliv y Banó [14) y Rósel et al. [15).
Los valores
de a dependen de la carga
desintegra,
de la energía
atómica
la
a
que
multipolaridad
y
de la transición
pertenece
-
paridad
el
-
de
conocimiento
de lo~ coeficientes
herramientas
más útiles
multipolaridad
indicamos
conversión
propiedades
ciertos
y
la
de la capa
emitido
transición
de
la
nuclear.
de conversión
para la determinación
y
El
es una de las
de la paridad
nucleares
y
así como para la
de los esquemas de desintegración.
como
electrones
nuclear,
electrón
de las transiciones
construcción
del núcleo que se
anteriormente
dependen
-
y
no
pueden
de
de
las
la
los
propiedades
estructura
calcularse
con
incertidumbr~s
métodos
en
los
de
se
lo que
los
los
estas
basan
en el valor
por
de
de
Aunque
precisión,
numéricos
resultados
atómicas
nuclear.
modelos que producen variaciones
además utilizan
coeficientes
en
calculado
se presentan
distintos
autores
[10—15),
Rósel et al.
(15)
que se basa en aplicar
orden,
de
suponer
penetración
electrónico
toman, para el cálculo
la teoría
tamafio nuclear
e
incluir
autoconsistente
de a, un modelo
de perturbaciones
finito
del núcleo
apantallaniento
por
en segundo
sin términos
el
potencial
en el caso del átomo neutro.
24
Otros. modelos toman diferentes aproximaciones como base
de los cálculos
de
o para 195 métodos de interpolación
inestabilidades
[11—15)
utilizan
numéricas.
diferentes
atómico que incluyen,
perturbativos
Z
los
términos
=
20 y Z
conversión
en este trabajo,
entre
las tablas
cargas
104 y multipolaridades
eléctricas
tabulados
de energías
apantallamiento
y términos
de orden superior.
=
tanto
autores,
de penetración
(15) ya que incluyen átomos con
bajos,
distintos
para el
o no, términos
Se han utilizado,
al.
Así
y control
2 kev
nucleares
entre
de los cuatro órdenes más
como magnéticas.
por estos
de Rósel et
autores
Los coeficientes
corresponden
al margen
5 MeV para la capa E y entre
-
de
2 y
1.5 MeV para las demás capas.
1. 4.” OaJrrIVOS DE ESTE TRABAJO
En relación
con
los
inevitable
preguntarse
hacer
para
determinar
clase
de
información
procesos
qué
tipo
sus
nos
nucleares
de
experimentos
parámetros
darán
citados
tales
se hace
se
característicos
experimentos
pueden
y qué
sobre
el
núcleo.
Además
número
de
de
las
nucleones
densidades nucleares,
técnicas
del
utilizadas
núcleo,
sus
para
investigar
dimensiones
y
el
las
puede deducirse información muy valiosa
a cerca de la estructura de los estados nucleares mediante el
estudio
de las radiaciones
emisión gana,
emitidas
por núcleos
inestables:
rayos X y los electrones de conversión.
25
la
Este
estudio
experimental
energías,
los
proporcionará
spines y
paridades
información
de
sobre
las
estados
los distintos
nucleares, que junto con técnicas de coincidencias permitirán
determinar
el esquema de niveles
Paralelamente
los
al trabajo
procesos nucleares,
los instrumentos
espectrometría
cristales
obtener
de
una
electrones
recoger
se
han
requieren
desarrollado
energéticas
interna
que
análisis
•
se
el
y
calibración
y puesta
doble enf oque.
de
Física
las
obtenidas
1
).
este
trabajo
a punto
las
determinación
fuentes
que permita
emitidas
ha
lineas
de
zonas
para
y dentro
sido
nuclear-
este
de estos
la
de
la
instalación,
magnético
de
a la cátedra
Universidad
del proyecto de investigación
ISOlDE del CERII (Ginebra)
de isótopos
radiactivas
ISOLDE han sido
utilizadas
de conversión -interna.
26
el
conversión
eficaces
ha sido cedido
y
separador
de coeficientes
distintas
de un espectrómetro
Molecular
En el
Los
de doble enf oque.
suscrito con la colaboración
Apéndice
las
magnéticos
magnético
Complutense de Madrid como parte
ISOl-6
permiten
de las partículas
de
Este espectrómetro
Atómica,
que
en
sensibilidad.
Dispositivos
el denominado espectrómetro
de
basados
un sistema
seleccionar
análisis
produzcan.
objetivo.
pureza
gran
Para la
y que además permita diferenciar
son los espectrómetros
El
alta
con
posible
nuclear.
detectores
para su detección
detectada
para
con
resolución
la mayor cantidad
de emisión
sobre el estudio de
en espectrometria
semiconductores
elevada
por la fuente radiactiva
tipo
experimental
se ha incrementado el desarrollo de
utilizados
7
de un núcleo.
para
la
En los capítulos siguientes se describen los fundamentos
teórico
del espectrómetro
magnético
de doble en! oque así como
su funcionamiento. También se muestran las técnicas utilizadas
en
este
trabajo
para
la
determinación
de
las
curvas
de
eficiencia y calibración, sin las que seria imposible analizar
los espectros
espectrómetro
de electrones
ya
determinadas
-
que
de conversión
dichos
transformaciones
obtenidos
espectros
antes
han
de estar
con este
de
listos
sufrir
para su
análisis.
La
determinación
conversión
lineas
un
a través
experimental
de la medida de las
de electrones
de evaluación
existentes.
Los núclidos
encuentran
cerca
S
A
1
experimentales
utilizados
186
coeficientes
intensidades
y de las transiciones
método
150
de
y
para
A
de los
de estudio
de
una
5
222,
establecer
para describir
la
modelos
en este
zona
donde
se
validez
nucleares
trabajo
se
interesante.
utilizan
de
los
los núcleos medios o pesados.
27
de las
gamma proporciona
distintos
objeto
de
datos
modelos
CAP~TULO II
ESPECTROMETRIA DE U1CTRU~ES
¡¡.1.
PRINCIPIOS BASICOS
-
Para
fuente
el
análisis,
de
radiactiva
espectrómetro
[1,2]
la
una
de la
permita que solo los electrones
a la rendija
solo
una
pasarán
de
a través
Pero
rendijas
no
del
los
contados
los
detector
debido- a distintos
todos
electrones
determinado
todos
electrones
que
en el detector
en el sistema,
líneas
es decir
electrónicas
anchura.
Esta anchura
es
un
valor
la
para
por
la
como
fuente
se define
del
sistema.
través
momento
-
de
y
la
adecuado,
La relación
los
entre
que
son
T del espectrómetro.
esféricas
espectro
existentes
con una
a una cierta
y se suele
la anchura relativa
espectrómetro
las
cierta
dispersión
caracterizar
determinada y es una medida de la resolución
29
lleguen
de en! oque perfecto,
en el
cada
a
fuente
aberraciones
de la línea,
constante
el
de pérdidas.
corresponde
el momento de los electrones
anchura a semialtura
pasan
tengan
a la falta
aparecen
energía
que
como el tanto por ciento
es la transmisión
Debido a las posibles
está
selecciona
del espectrómetro,
abandonan
que se
el detector,
por la geometría
aunque
un
dispositivo
emitidos
electrones
procesos
un
situado
O del espectrómetro
total
que
con una cierta
de las rendijas
el ángulo sólido
de la esfera
los
y
una
magnático
entrada
fuente
de salida donde estará
parte
energías
Un espectrómetro
de
por
mediante
de las distintas
rendija
emisión
emitidos
seleccionarse
direcciones.
por
espacialmente
electrones
deberán
los electrones
emiten en todas
formado
los
en
por la
A(Bp>/Bp
de geometría
que alcanza y que
se expresa, normalmente, en tanto por ciento. -En ciertos casos
se utiliza la anchura en la base de la línea M(Bp)
2A(Bp>,
a
para determinar la resolución medida en la base de la línea.
La
relación
resolución
R
constituye
entre
que
(
la
trasmisión,
para
muchos
una medida de su
T,
y
el
poder
espectrómetros
calidad “óptica”.
Para- tener en
cuenta -el- taaaño de ‘la fuente se utiliza
la luminosidad
2-- y se define como el producto del
se expresa en cm
sólido del espectrómetro por el área de la fuente.
otra
magnitud
dimensiones
dispersión
relativas
y -que
imageñ- óptica
-
-
La
del
electrón
-
-
ton
el
cuando
la
y
las
fuente,-- es
en posición
la
de
la
Bp cambia,
es
-
ESPECTROMETROS DE ELEcTRoNES
espectrómetria
de
espectro
electrones
corresponde
a-
clasificación
de los espectrómetros
los
naturáleza
del
magnéticos
uno
grupos
estos
de energías,
electrones
espectróiietros
de
y
el producto
del
la
A, que
ángulo
resolucióñ
cambio
determinación
de
la
espectrómetro
proporciona
del
decir t¿/d(Bp).
II. 2.
relacionada
de
es-
campo
y
existen
consiste
o
la
de momentos,
que
emitidos.
que
electrostáticos.
distintos
mediante combinaci¿=es de la simetría
primera
utilizan
Dentro
diseños
en
de
de la fuente y el detector,
mayor parte
de la emisión
se trata
y analizarla
cada
en -los
del campo ttilizado
disposición
producida
Una
se puede hacer en función
[1,2)
30
en
-
que
y la
-
de recoger
la
conl la mayor
resolución
posible.
Los
espectrómetros
intensidad
Son
de los
muy
alcanzar
elevados-
El
de
basa
en
sean
emitidos.
los espectrómetros
de trayectoria
tipos
[3)
de un haz
un
campo
electrones
una cierta
de
las
valor,
partículas
que corresponde
máxima con
se evita
que
los
mediante
que se basan en el cambio
según sea el valor
en un campo electrostático.
se clasifican
del espectrómetro
los
(2)
el detector. Este tipo de
un electrón,
esférica,
donde
transmisión
que tengan
Esta limitación
al entrar
de simetría
y
a
energía
de! lectores
cinética,
diferentes
propiedades
la
energías
producir
intensidad
que experimenta
de su energía
uniforme,
hasta
cinética.
cinética
frene
desde un cierto
de trenado,
electrones
la
la
y uno de los primeros
que
proporciona
por la fuente
campo
campo
manera
bajas
la energía
se
energía
resolución
lleguan a la zona donde está
emitidas
Los
de
de
DÉ esta forma solo aquéllos
espectrómetros
al
valores
seleccionan
sea su
región
cargadas,
electrostático
energía
la
para determinar
partículas
incidentes.
en
según
diseño más sencillo,
que se utilizó
de
electrones
empleados
permiten
electrostáticos
por la
simetria
forma del
campo
cilíndrica
Las
dependerán de la distribución
que exista en su interior,
que se puede calcular,
de
en
principio, a partir del potenciar aplicado en los electrodos,
y de la geometría
seleccione
y distancia
electrones
y dimensiones
por el valor
entre
los
de la
del potencial
electrodos,
de una cierta
energía
31
que
fuente.
aplicado
solo
describan
La energía
-
se
y por la forma
permiten
que
los
una trayectoria
de
-
radio comprendido dentro del espacio definido por las rendijas
de entrada y salida
y por la separación
entra los electtodos.
Para el estudio de la emisión de electrones de conversión
los espectrómetros electrostáticos
como
conseguir
seleccionar
elevadas.
La
la
elevados
y
implica
-
por
electrodos.
tanto
utilización
limitaciones
Por esta dificultad
aplicación
<han
nucleares,
-
tenido
como
espectrómetros
la
jatre
para
lo
cientos
los
Cono
que
de
se
enfocar
de lceV y
de campos- eléctricos
en
-
la
distancia
estudios
que mayor
de
beta,
han
comparación
-
entre
fenómenos
sido
un
los
electrón
describe una trayectoria con el mismo radio de curvatura
campo magnético
es
transiciones
-
los espectrómetros
desintegración
magnéticos.
por
a las
muy
aplica
para - poder
que corresponden
la
-
se
de
para
cinéticas
qu~
en! oque,
com~rendidas
Mev, que - son las
Esto
potencial
de
necésaria
energías
de magnitud elevados
con energías
nucleares.
de
la di! icúltad
potencial
tienen
energía
ordenes
electrones
de
que
diferencia
a
necesitarían
varios
diferencia
electrones
prdjorcional
-
la
presentan
en un
loo gauss que en un campo eléctrico de
300000 y/cm.
¡1.3.
—
Los
espectrómetros
trayectoria
-
un
MAcNETICOS
ESPECTROMETROS
que experimenta
campo -magnético.
-electrón
magnéticos
una partícula
Esta desviación
y de la intensidad
se basan en el
cambio
de
cargada al atravesar
depende
del
momento del
del campo que hace que el electrón
32
describa una órbita
circular.
de un espectrómetro
será disponer
la mayor medida posible
máximo de resolución
energía
de la
El principal
de un aparato
los electrones
que permita
transición.
objetivo
emitidos
identificar
Otros
factores
como son la anchura de la fuente emisora,
un
adecuadamente
la
a
tener
el tipo
para disminuir
por otros
que se produzcan
de radiación
junto con las dificultades
crear
un
campo
espectrómetro,
La
emiten
influirán
en la fuente,
su
distribución
también en la respuesta
beta
el
llamado
las
mediante
radiación
beta
de una
emitida
rendija
“método
de
por una
y,
la
en un campo magnético
para
en el
del sistema.
energías
con
que
se
desviaSión
de-
su
en 1910
desviación
fuente
despues
del detector
que hay que resolver
conocer
de
en cuenta
el fondo causado
en un campo magnético fue realizada
empleando
arbitraria
y
determinación
partículas
trayectoria
través
magnético
primera
las
prácticas
que recoj a en
y conseguir
empleado y su apantallamiento
tipos
del diseftt,
[1,4)
directa”.
radiactiva
una
de recorrer
en dirección
La
pasaban
a
distancia
perpendicular,
se recogía en una placa fotográfica
situada
de cara a la fuente y a la rendija.
De esta manera se detectó
la
existencia
de
lineas
da
electrones
con su superficie
con
energías
bien
definidas en el espectro continuo de energías de la radiación
beta,
a pesar de que la transmisión
del dispositivo
y el poder
de resolución
eran muy pobres ya que no se utilizaba
ningún
método de enf oque del haz. La acción del campo magnético
la
radiación
un
prisma
para obtener
y- una
lente
su espectro
sobre
la
33
es equivalente
radiación
luminosa
sobre
a la de
en
un
espectrómetro óptico. Este sistema tiene el inconveniente de
que la
la
imagen es siempre más ancha que la rendija
imagen
estrecha.
de
una
radiación
La búsqueda
desarrollo
monocromática
de soluciones
de otros
tipos
no
a este
es
una
problema
de espectrómetros
línea
llevó
magnéticos
en planos
magnéticas
En los del primer grupo la fuente emisora,
la trayectoria
central
de los electrones
en el plano perpendicular
fuerza
grupo
fuente
simétricos
la
•
respecto
y el detector
a la trayectoria.
trayectoria
al
o de lentes
estan
al campo, de forma que las lineas
son perpendiculares
la
y helicoidales
al
que
pueden clasificarse
[1,5—6).
[1,4)
por lo que
central
campo por
lo
-
y
que
de
En el segundo
el
la
detector
son
trayectoria
es
helicoidal.
Los
diferentes
conseguir
el
trayectorias
tipos
en! oque
del
electrón
fuente
partículas,
que difieren
de
atravesar
el caspo magnético.
espectrómetro
espectrómetros
las
al. salir
El
la
de
de
lleguen
magnético
al
un
mismo
plano
se
tratan
de
decir
que
es
ángulo muy pequeño
punto
basa
después
en
una
de
idea
sugerida
en 1911 por J. Danysz. Es bien sabido que si un punto
de
circulo
un
diametralmente
gira
ángulo
opuesto se desplaza
Ami dos trayectorias
después de recorrer
en! oque semicircular
cuyo funcionamiento
por un prisma
un
infinitesimal
el
punto
a lo largo de la tangente.
que salgan del mismo punto se encontrarán
180~ en el campo. Este es el principio
que se realiza
en el plano
es análogo al espectrómetro
de caras
cilindricas.
34
horizontal
del
y
óptico formado
Al no existir
enf oque en
el
píano
esta
vertical
dirección,
la
es
imagen sufre
decir,
una
aparece
cierta
un
dispersión
astigmatismo
en
en
la
imagen.
Los
espectrómetros
propiedad
sobre
El
campo
trayectoria
eje
hace
por 2.
Tricher.
-
el
papel
Estos
de una !uente
de una
en espectroscopia
Eapitza
beta
y realizada
espectrómetros
tamaños muy variados,
lente
del campo.
utilizan
con simetría
situada
cilíndrica
La idea
en su
y
la
con su
de utilizar
fue propuesta
poco después
helicoidales
la
axial
convergente
es una hélice
a la dirección
magnéticas
en 1924
que parten
de los electrones
paralelo
lentes
helicoidales
de en! oque de un campo magnético
los electrones
eje.
magnéticos
[4,5)
por R.A.R.
tienen
formas
según el campo sea o no uniforme
y
y el
tamaño y forma de las bebinas que crean el campo.
Los
distintos
tipos
vendrán caracterizados
ya que
indican
máximo de
en qué
lineas
El desarrollo
1946
al
forma
de
el
emitida
diseño
por
más importante
K.
utilizado
y su
electrones
(9,
10)
Este
inbomogéneo de simetría
del campo experimentando
la
idea
diseño
25
en
del
combina
utilizando
cilíndrica.
Los
perpendicular a las lineas
un en! oque en las direcciones
y axial.
el
capacidad
en este campo se produce
en! oque.
recorren una trayectoria
recoge
muy próximas.
propiedades de en!oque de los sistemas anteriores
un campo magnético
[1—8]
y por Su resolución
a energías
Siegbban
doble
magnéticos
la fuente
correspondientes
introducir
espectrómetro
espectrómetros
por su transmisión
la radiación
para separar
de
radial
¡¡.3.1.— Relaciones básicas
Los
espectrómetros
electrón,
de
magnético
carga e y velocidad
homogéneo
perpendiculares
trayectoria
a
circular
e
(1—
B
la
se
líneas
dirección
en
de
de movimiento,
con un radio
que
un
moviéndose en un campo
~,
cuyas
basan
de curvatura
a
mv/p
—
donde
m—m/
magnéticos
fuerza
son
describe
una
p dado por
(¡¡.1>
es
le
(va/ca>
carga
del
electrón
siendom
lamasaenreposodelo
y
]Ifl
electrón.
Esta ecuación puede escribirse en la forma
p
En
la
=
mv
=
eBp
espectrometría
momento de un electrón
rigidez
magnética.
campo magnético
para
analizar
sistema
y
qué
magnéticos
se
proporcional
la
intensidad
debe
relación
dimensiones
electrones
de momentos en lugar
de electrones
por medio del
Esta
experimental.
(11.2>
-
de cierta
del
que
el
la corriente
el
el
Sp, denominado
intensidad
aparato
se
de
necesitan
en un determinado
uso de: coordenadas
en los espectrómetros
momento
del
electrón
del espectrómetro,
que se
26
qué
energia
de las de energía
al campo magnético
de
producto
indica
Como es evidente
a
se suele expresar
utiliza
es decir
para crear
es
a
el
campo.
La anchura relativa
electrónicas,
A(Bp>/Bp,
constante
un
en
geometría,
medida a la semialtura
que determina
espectrómetro
por
lo
que
lineas
ensanchando a medida que aumente B.
distribución
de
momentos
es
la resolución,
magnético
las
de las lineas
con
es una
una determinada
espectrales
se
irán
Cuando se representa la
necesario
dividir
el
número
de
cuentas obtenido para cada valor del campo por el valor de
dicho
campo
magnético
para
obtener
la
forma
correcta
del
espectro.
-
La relación entro el momento y la energía T se obtiene a
partir de (11.2) teniendo en cuenta
2
—m¿
T=mc
(11.3)
de donde
7
=
[
(
mc a
)
a + e 22
c (Bp)
2
‘¡a
)
—
m ca
(11.4)
se expresa 7 en kev y Bp en gaussxcm y tomando para
las constantes
los valores
[1)
m
0 02=
e/m0
O
=
=
(
(2.997920
1.75890
±
±
)xlO 7
0.00002
0.000003)xlOtO
<510.976
cm
s’
,
±
0.007> kev,
e.m.u.g
se
y
obtiene
la
relación:
T(kev)
=
(510.976 z 0.007) -fl(3442.2
t O.l)10-’~ (Bp> a +1]’ ‘2~4
(11.5>
27
que permite obtener a partir de la rigidez magnética, Bp,
energía
T,
cinética,
cantidad
-del
que se encuentra
electrón.
tabulada
El
Bp
producto
en función
la
es
una
de la energí a,
véase por ejemplo E. Siegbabn (1), junto con los factores de
interpolación necesarios, naciendo uso
radio
medio~del
espeátrómetro
de E necesario
permitá
p,
de estas
podetos -determinar
para enfocar electrones
expresar
los espectros
tablas
el valor
de - energía T,
de los
electrones
-
y el
-
lo que
en función
def campo magnético 3.
Llamando
u a la
masa en reposo del electrón,
expresar íWreiación entre los óaI
se
puede
ios relativos de energía y
momento como
AT/T
=
(
1 +
u /<u-* T
)A(Bp>/Ep
)
(11.6>
11.3.2.- El espectrómetro semicircular
Consideremos
electrones
-
una
monoenergéticos
trayectoria de los
campo
fuente
magnético
puntual
en
todaá
electrones en un
aplicado
(
ng.
que
4
está
emitiendo
direcciones
y
la
plano perpendicular al
).
Una rendija selecciona una- parte del haz de electrones,
todos con el mismo radio de curvatura p. Despues de recorrer
l8& el haz tendrá una cierta anchura Bac, ya que el enfoque no
es
perfecto pOr
acuerdo
2p
—
con
la
existir una cierta aberración esférica.
figura
2pcosp, siendo 2q>
4,
se
puede
expresar
el ángulo de apertura.
38
Ax
De
como
<pcosP/—pSinW>
ng. 4.— Ci! oque semicircular
-
Si la fuente tiene una cierta anchura s, la anchura de la
imagen será Ax
=
s
+
2p (1
—
cosp
>.
De esta expresión se puede deducir la anchura relativa de
la unoa,
es decir, el poder de resolución medido en la base
de la línea, considerando que ix
=
A2p y ángulos p pequeños,
obteniendose
a0
=
-
-~——
p
=s
/
2p
~2,,
2
(II.?)
-
El poder de resolución consta por tanto de dos términos
el primero da la dependencia con la anchura de la fuente y el
radio de curvatura
y el segundo la dependencia
angular.
39
con la apertura
En condiciones
óptimas
los dos
términos
contribuirán
en
la misma proporción al poder de resolución, lo que lleva a la
condición
E (
—
Análogamente
intensidad
a
distribución
borde
distancia
lo
largo
un
y un
2p(l
—
punto disminuye
)
podría
tiene
de línea
s/p
<¡¡.8)
JIfl
estudiarse
del
la
perfil
de
máximo situado
distribución
la
línea
a una
segundo punto~ singular
cesp>. Si el
ángulo q
de
[1).
Esta
distancia
s
del
menos intenso
disminuye
su altura y se acerca al
decir, la línea se estrecha
-
el
a
segundo
primer máximo,
es
sin perder intensidad.
La principal característica del espectrómetro de 130’ es
que el momento de la partícula se determina midiendo el campo
magnético y el diámetro de la órbita.
Esto hace que no se
necesita utilizar una fuente que emita partículas de momento
cónocido para la calibración.
rotando
realizado
como
numerosos
semicirculares
ventaja
base
de
que
ser
-este
sistema
diseños
presentan
simples,
de
[1)
frente
baratos
de
enf oque
de
a
se
han.
espectrómetros
otros
sistemas
construir,
el
la
campo
magnético puede medirse con exactitud y están muy adaptados
para
ser
empleados
utilizando
placas
fotográficas
detector. - Esto permite compensar su baja transmisión
posibilidad
de
obtener
espectros
-
en
una
amplia
como
con la
zona
de
momentos. De esta forma se recogen muchas lineas de conversión
40
simultáneamente
que requieren
línea.
y se puedan utilizar
tiempo de
mucho
fuentes
exposición
Como dificultad principal del
que citar
el transformar
de baja actividad
para
detectar
una
método fotográfico hay
el mayor o menor ennegrecimiento de
la fotografía en una medida de la intensidad de la línea.
Diseños
posteriores
emplean
detectores
de semiconductor,
lo que mejora notablemente su utilización para lineas de baja
energia.
11.3.3.- Espectrómetro magnético de doble antoque
Como
es
betatrones
gradiente
bien
un
en
describan
sabido
canpo
por
magnético
dirección
trayectorias
el
diseño
con
radial
de
ciclotrones
simetría
hace
que
oscilatorias
y
rotacional
los
y
electrones
estables
en
las
coordenadas p y z de las partículas [11). Si se define el eje
óptico del dispositivo de enfoque como un círculo situado en
el plano de simetría
salgan de
del campo magnético, los electrones que
un punto de este
eje óptico con ángulos py
*
respecto
a las coordenadas p y z, volverán al eje despues de
recorrer
ciertos
“ángulos
~,
y ~¡
suficientemente
vendrán dados [1] por
de enfoque”
0
pequeños
los
41
-
p
y
•~
<
ng.
ángulos
de
5).
Para
enfoque
MAGEN
-y----~1
9
»T112
FUENTE
Fig. 5.— Geometría y coordenadas
de um espectrómetro
magnético de doble enfoque.
•
[
=~
—1t2
~
P
+
0B’(P
(11.9>
y estos dos ángulos de enfoque están relacionados por
(11.10>
El sistema de en! oque hará que la imagen de un punto sea
otro punto cuando
•~
lo que da como condición para el
=
doble en! oque la siguiente
La solución
condición
lo
que
ecuación
de esta ecuación
de que disminuya como 1
la
11.10
expresión
diferencial
impone al campo magnético
1,5
indica que
produce después de recorrer un ángulo
Este resultado
en el punto p
se puede obtener
el
irV¶
=
=
s4...~fl.)
43
p0, por
doble enf oque se
254.56’.
partiendo
un campo de la forma
B(p>
=
la
<11.12>
-
del estudio
de
donde
Bo
es
corresponde
un
a
valor
la
constante
órbita
de
del
radio
campo
p
0 y n
magnético
que
una constante
a
determinar que corresponde al exponente del campo.
Las
órbitas
electrónicas
en
un
caapo
de
-
este
tipo
corresponden a oscilaci¿nes en torno a la órbita de equilibrio
de radio Po [11] con frecuencias radial y axial
2
~
w
donde
—w0< í
—w
0( n
)Ii’2
oB/mc, verificándose
=
(11.13)
n0”
lo que implica un valor n
la estabilidad
cuando w
=
p
1/2. De esta manera para un campo
—
magnético que varíe en la forma
B(p> =B4~~S~’)
(11.14)
las partículas que salqan de la fuente con un ángulo pequeño,
es
decir
divergentes,
recorren
una
trayectoria
que
oscila
alrededor de las trayectoria. central y vuelven a un punto de
en! oque después de recorrer
la frecuencia,
orbital
es
segundo punto, la imagen,
254.56’
>
un semiperíodo
Vi.
veces la
de oscilación.
frecuencia axial,
-
Como
este
estará a una distancia angular Vm
del puntoobjeto.
-
La ecuación (11.14> con n
la forma
44
=
-
1/2 se puede desarrollar en
(a>
B
=
[ + ( ~ ) 4~ ( ~ f+
~
í
PO
—
+
(11.15>
....]
y resolver las correspondientes ecuaciones de movimiento.
Para poder describir las trayectorias alejadas del centro
es
conveniente
cilíndricas,
por
expresar
teniendo
tener
el
en cuenta
simetría
de
a
campo magnético
a
que
revolución.
en coordenadas
es
independiente
La
componente
de d
en
la
dirección z del campo magnético (11.15) se puede expresar en
la forma general
B’O’
=
[12)
a
B’í—a
01
—p
a0
+
~,
p —p
0
-
~
O
.j
1
~>+
(11.16>
donde p0 es la coordenada radial del centro de la fuente y a y
fi
son constantes a determinar para el diseño del espectrómetro
de manera que hagan minimas las aberraciones. Esta expresión
(11.16> representa el desarrollo en serie de 3
suponiendo que
2
la órbita
de equilibrio
Para determinar
tener
en cuenta
es un circulo
de radio p
la componente radial
que
rotfl
=
O,
con lo
=
p0.
del campo B
que
se
a
hay que
obtiene,
en
primera aproximación del desarrollo de 3, la expresión:
4—
B~zB
y como diví
=
~
+
28(p
2
—
a0>
J,
<II
• 17)
PO
0, es necesario incluir un cuarto término en la
45
expresión
(11.16)
para
expresar
3
en
los
puntos
]~
(fi—-j.
fuera
del
plano medio
B(p,O)
a
=
0[í
(‘o)
—
(~?-
)-..4.]
(11:18>
PO
las ecuaciones
de movimiento para
una partícula
cargada
serán de la forma
2
dd
~
c ~
2—
d*)3
(11.19>
2
dt
dz
e
—
dd3
~
La integral
por
t~,
(11.21)
p
11.20
de movimiento
por
3
y
se obtiene
11.21
por
±,
multiplicando
sumando
-
e
11.19
integrando
respecto al tiempo, lo que da la ecuación
62
-
+9.9
2 —cte.
(11.22>
+±~ =v
las ecuaciones que describen el movimiento del electrón
serán tres cualesquiera de las 11.19
El electrón
p
=
11.22.
sale de un punto en la fuente con coordenadas
p
0, z
fi,
—
=
y
=
—
O yd
—
=
eB0p0
O con una velocidad inicial ~
¡
mc,
y
la
movimientoesp=p0~z=oy*=wt,
46
solución
de
la
—
O,É
ecuación
0 y
de
siendow=v/p o quees la
órbita
circular
de equilibrio
Las condiciones
electrón
o de orden cero.
iniciales
que describen
la
órbita
de un
serán de la forma
—fi O + Sp
z—&z
-
‘1
~/v—~
t=-o
fi
É/v
J
=
donde p
y ~ son los ángulos que especifican la dirección de
fi
a
lavelocidad
inicial
y Sp y fiz son las coordenadas de la
posición inicial relativas al centro de la fuente.
Para resolver las ecuaciones 11.19,
.21,
.22 y obtener
las soluciones en segundo orden para p, 8 y z, se utiliza el
método de perturbaciones
donde p,
fi
—
8
scJ+
2
=
,&,q
parámetro
y
fi0
+
XC, +
tomando
~tp
+
1
?.
XO 1 +
A
2
C
~2A~ C2
ap
2
(11.23>
2
2
son fúnciones
del tiempo y A es el
de la perturbación.
Al sustituir 11.22 en las ecuaciones 11.19,
obtendrán
igualados
órbita
.21 y .22 se
0, A’ y >2 que
diferentes términos con coeficientes
A
a cero nos darán las ecuaciones que describen
de equilibrio
y las
correcciones
47
en primer
la
y segundo
orden a esta órbita.
Di Orden cero las ecuaciones
2
0
—pw3
mc
o
=
son
o
dÉ
(11.24>
=
fi 2
0
o
2
2
—y
4>
y las soluciones son
e
mc
-
v—p0
o
-
(11.25>
ú>
del
que determinan
el campo magnético
en función del momento
electrón.
las
Desarrollando
ecuaciones
hasta
primer
orden,
términos
en
A,
son
2
+
w
(1
2aC
dc
1
-
+
—
a>p,
= O
=
O
(II
<0
• 26>.
<Jfi/fi
1
0
cuyas -soluciones s¿n tipo sinusoidales con frecuáncia circular
io(i— a> 1/2 ,w(1.—- a> 112 y wa 1/2 para
48
las coordenadas fi 1 -,
‘3 1
y
C 1, respectivamente.
En segundo orden las ecuaciones del movimiento toman la
forma
2
2
fi 2
>E..p
0,
(í—~
—
+(~—
—>———c,
« (4
2
2
2
—
2
PO
—
dC2
1
2
—(
2p0
+ -‘
c
t 1
2
C
—fi
0
2
•2
u
—
2
2
(4
—P
Po 2
1
—
(11.27)
______
______
2
2pu
o
Las soluciones de la parte homogénea de las dos primeras
ecuaciones serán las mismas que las de primer orden, 11.26. La
parte
inhomogénea serán funciones
encuentran
a partir
del tiempo
de las soluciones
conocidas
que se
de primer orden.
De esta forma se obtienen las soluciones a las ecuaciones
de movimiento
en función
Para
produzca
que
se
simultaneamente,
frecuencias
sean
1,-a
1/2
w(l
-
a)
=
u a
Teniendo
en
de términos
en! oque
en
de tipo
las
se debe verificar que
iguales,
es
sinusoidal
direcciones
en
cuenta
necesaria
condición
fi
y
z
las correspondientes
decir
lo que implica a — -~1
esta
[fl).
primer
orden
para
el
en!oque en dos direcciones, las soluciones de las ecuaciones
11.27 son de la forma
49
)
.4~-(2fi— 1)
o
+
2
~
—
(4fi
3
(
80
1
7]
—
Sz~
o
80-3)
5~
[ Vipq~
+
2
2p
£AL.—IL(
Pj-7~
Sp~1senWt+
~>
±2..~52
+
+
2p29~
2
(3-40>
Sp
,
(
p 1J sen
cat
Vi
=
2p9~
[
Oz
=2fi
—
.~A— ~ Sz~ —
Sz ~
92
2p2
O
3fi
>
5
(40
—
—
-o
(40—5>
12fi
=
+
Sp
+
6z
0
+
—
5p 2
<
29
—
a
0
1¡
op
cos
Vi
(4t
(11.28>
J
1~~p
=
[
sz
—
.4fi.-
Sp
52
Sp
+
—
0
p5,
~
]cos
~
+
~
+
,‘~
[
~0
+
+
2p~y~~
o
+
—±~—
9,
¿z
>
]sen
—i~-[AL±L—2p99
+~
Sz
P
-
sen
-
cos
Vi
wt
[
Sp
—-
2
52
~
(
Viwt
9
(II
Sp
sen
términos
wt
~
+
2
lineales
cos
en
~wt
Sp,
-
Sz
—
y
• 29>
(11.30>
~
indican
que
el
fien! oque
la
se
dirección
Si
‘3,
produce
opuesta
py
z
cuando
wt
en-el
son
las
/
eje
Vi
p
e
—
y
la
invertida
coordenadas
50
,r
del
imagen
en
el
electrón
aparece
eje
]
+
-
ilp
Los
1
20
en
z.
despues
del enfoque, es decir de la imagen, en orden cero se tendrá
‘3
— Wt
‘3
—
siendo t
4±
234~33’
= 91 1! —
(11.31>
el tiempo que tarda el electrón en llegar, desde la
fuente, al punto de en! oque.
En primer orden las coordenadas de la imagen serán
LJt
~~E~sen
p
~
ú-ú,t~Vi
-
uVi
—
ot
a
+
(4t
2~ ~005
-
-
por lo que
—
uy
Sustituyendo 0
+
4PJ~
=
92n/.> obtenida de 11.31 en los términos
de primer orden y 11.32
(11.32)
en los de segundo orden de 11.28 y
11.29 se encuentran las coordenadas de la imagen
p
— p
0 —
Sp •
(2
—
3p
40>St ~
o
(40
3)5~2
3po
—
+
<2
—
3
160)
3
z
— —
+
(II.33a>
± ~
A partir
a
fiopfi
2
SpSz
fi0
+
(320
—
de la expresión
12)
de
51
(II.22b>
p
,
teniendo
en cuenta
la
anchura de la fuente s y su altura h, la anchura del detector
y,
la expresión
para la dispersión
~‘ ~
se obtiene
viene dada por
R0
la resolución
0+ w
(
2
/
4p0+
)/
16fi
—
[
<
12
40—3
)~
2
que
2
48p0 )h
)/
E ( 160
+
de apertura
en la base de la línea
2
s/ 4p
+
y los ángulos
6
—
+
12
>/
W
2
(11.34>
o
El valor de fi en un espectrómetro de doble en! oque puede
Ser elegido con -un cierto grado de libertad. Los valores más
utilizados
en la mayoría de los
que corresponde
hace cero el término en
forma
del
dispositivos
a que el término
en.
-
campo
se
~.
y
0
consigue
=
dada
por
permeabilidad
B(p)
infinita
consigue
mediante
distancia
polar
corresponde
-
3o
—
utilizando
z
2p o /(
p
—
+
para el hierro,
piezas
es
o
polares
1/2
=
~
fi
fi
—
3/8,
que
— 1/8,
1/4 ya que en este caso
hierro- de geometría sencilla- Para- fi
viene
son
sea nulo,
piezas
p0
fi
Suponiendo
).
esta
<
de
1/4 la forma de campo
una
forma de campo se
de sección
IP0
polares
la
+
cónica
fi0
>
[13)
j
cuya
donde
al valor p=p0.
Estos desarrollos pueden realizarse de manera análoga en
órdenes
superiores
aberraciones
alejadas
[14)
lo que permite minimizar
esféricas
de la trayectoria
al
permitir
central.
52
corregir
más aún las
órbitas
más
cAPrn.Lo III
DEScRIPCION Y PUESTA A PUNTO
09 ESPECTRON~ETRO MAG?’ETICO UTILIZADO EN ESTE TRABAJO
-
El espectrómetro magnético de doble cntoque utilizado en
este trabajo ha sido construido en la Universidad de Uppsala
(Suecia)
El], y fue cedido a la cátedra de
Física Atómica,
Molecular y Nuclear de la Universidad complutense de Madrid
por el CERn, como parte de una colaboración
ambas
partes
(
proyecto
1501—6,
que
encontramos,
dificultad
con
posterior
ubicación
espectrómetro,
crear el campo
nos
junto
en
con
el
las
magnético,
Apéndice
concertada
1
fue
el
tiene
de
primera
transporte
laboratorio,
fuentes
La
).
entre
ya
que
alimentación
un peso
y
el
para
aproximado de
una
tonelada. Posteriormente fue necesario proceder al montaje del
aparato,
instalación del sistema de
vacio asociado,
montaje
del sistema de detección y de los dispositivos electrónicos
asociados,
así
como
determinar
la
calibración
y puesta
a
punto.
111.1. - DISESO DEL ESPECTROXETRO. cARAcTflISTIcAS.
£1
espectrómetro
magnético
utilizado
en
este
trabajo
permite estudiar electrones con energías de hasta 5 MeV. Para
alcanzar esta energía las bobinas magnéticas deben ser capaces
de proporcionar un producto para la rigidez magnética Bp del
orden de
20000
gaussxcm,
siendo m el campo magnético
y fi el
radio de la órbita del electrón. De los posibles valores del
parámetro
para
fi
mejorar
apartado
8
=
que determina
la
11.3.3
la distribución
resolución
>,
1/4 que corresponde
en
y
este
del campo magnético
disminuir
se
aberración
ha
tomado
a un campo formado por piezas
polares
54
espectrómetro
la
cónicas
<
Cap.
II,
[13)
relativamente
>,
sencillas
de
construir.
La
resolución de
dimensiones de
un
espectrdmetro
es
función de
los imanes que crean el campo,
de manera que
cuanto mayor sea el radio medio p
0 mayor será la
En este caso para tener unas dimensiones
imanes el radio Taedio se hizo de fi0
de p0 fijo
y una distancia
entre las piezas
polares
resolución.
razonables de
los
18.5 cm. con este valor
—
polar media 2z0
permite
las
— 20
cm, el espacio
un ángulo sólido
máximo del
orden de 6%
-
El esquema del dispositivo
utilizado
para crear
el campo
magnético en el espectrómetro se representa en la figura 6a.
Esta
formado
por
magnéticamente
conjunto
de
-
dos piezas
blando
bobinas
y
polares
superficie
cilíndricas
simétricas
cónica
-
junto
re! riqeradas-
de
hierro
con
un
por
agua
bebinas
están
colocadas alrededor de la cámara del espectrómetro.
Para
dispuestas
hacer
el
interior
en dos secciones,
accesible,
las
con una distancia
de 6 cm entre
ellas. Cada sección consta de dos bobinas realizadas en cinta
de cobre de 0.35 mm de grosor, aisladas mediante una cinta de
fibra de vidrio de
0.1 mm.
Las bobinas están conectadas en
serie y tienen una resistencia total de 1.52 0.
La veñtaja
más
importante de este diseño “cerrado” respecto a diseños basados
en núcleo de hierro
por
tanto
las
independientes
[1), es que la distribución de campo,
propiedades
de
de la intensidad
efectos en el borde.
en! oque.
prácticamente
de campo lo que se reduce los
Además en este
55
son
y,
diseño
casi
la totalidad
t,Ircewr.
it 1~~tiurc
6 (b>
6 (a>
flq. 6.-
tspectrómetro
SisWmo
dc .ce0
y
conducc~<,cS
,Iiclriecs
magnético de doble enfoque.
del
espacio
utilizare.
entre
las
piezas
polares
y
las
bobinas
pueden
para enfocar los electrones.
La
desventaja
inaccesibilidad
de
esto
al interior
montaje
es
del espectrómetro,
la
relativa
no teniendo mas
remedio que recurrir a separar las piezas polares mediante un
sistema
de poleas,
en
parte
la
que se engancha
exterior
de
la
en tres
pieza
soportes
polar
situados
superior
del
espectrómetro.
El diámetro exterior del cilindro, que tiene- un
de 2 cm
varia
es de 82 cm y la distancia
,
entre
10
y
23
cm,
ea
el
entre
centre
espesor
las piezas polares
y
en
la
superficie
exterior respectivamente.
Las dos piezas polares y un cilindro de bronce de S.S —
de espesor,
situadas
paredes
de
cilindre
d.
cámara
del
la
en el interior
cámara
bronce
de
plástico de 1.5 —
El
vacio.
es de 62.5
espectrómetro
de las bobinas,
está
cm.
diámetro
La
zona
recubierta
forman las
interior
del
interior de
por
una
capa
la
de
de espesor para reducir la dispersión de
los electrones en las paredes.
El
vacio
rotatoria
-
de
la
que realiza
cámara
se
efectúa
mediante
un vacio previo a través
una
bomba
de una abertura
situada en la parte superior lateral del espectrómetro, y una
bomba difusora,
el
centro
que actúa
de la pieza
finales
del
orden
alcanzar
una presión
unos 20 minutos.
a través
polar
de un orificio situado en
inferior,
alcanzandose
1O~
torr.
tiempo
de lO~
torr
de
El cierre
El
necesario
desde la atmosférica
que permite realizar
57
presiones
para
es de
el vacio en la
cámara,
se consigue
mediante una junta tórica
que se coloca en
una ranura dispuesta en el borde del cilindro de bronce que
forma las paredes
La
muestra
-
espectrómetro
separadas
se
del espectrómetro.
coloca
en
introduciendose
las
necesario
situado
internas
dos
en
mitades
que
se puede introducir
entre
su
posición
dentro
del
la cámara
de vacio
una vez
forman
cámara.
En
la
la fuente a través
caso
de un espacio
dos de las bobinas que crean el campo magnético
mediante un dispositivo
lateral,
lo que permite
vacío en la cámara durante la operación
conservar
Figura Gb
(
el
>
La cámara contiene dos ventanas colimadoras de aluminio
-
en posición
fija
para limitar
situadas,
a
25
y
aperturas
permiten
para este
actividad
recogidos
.a la
por
desplazarse
simetría
-
escala
la
fuente,
una transmisión
Apartado 111.3
puede
-
de
de
-
el
>.
-
transición
manera
que
sus
Tambien
desde
en
la
con
existe
el
1%, valor
de 661.6
detector
del espectrómetro.
situada
del
que están
determinado
37Cs de
espectrómetro utilizando una fuente de ‘
conocida y midiendo el número de
electrones
correspondientes
son
230
el haz de electrones
una
una
exterior
superior
del
rendij a
tercera
alrededor
Su posición
parte
kev
se puede
-
de
la
‘“Ba que
de
4mlb
ventana
que
del
eje
de
leer en una
pieza
polar
y
permite variar el ángulo de apertura del espectrómetro. De la
-
posición de este último depende - el
ángulo de apertura
y la
resolución
del sistema. En la figura 7 se muestra como varía
el
sólido
ángulo
C(%>
en
función
tercera ventana.
55
de
la
posición
de
esta
=2
a
-*
4-
0~i~OS opnEuv
e.J
—
o
e
ej
o.
e
ej
0
Ss
o,
c
4
—=
u,
-
ti
4.~
14
o.
e
0
L4
e
e
~1
‘0
1.
•1
1>
e
o.
•2
E>
—
E>
~0
o
—
a
—
—
•0
s5
—
0
o.
e
5
•0
—
u
—
e
—
~0
eu
e ‘a
c
o
c,
—
>
o, e
5—
te
0
—
4>
t
5
•0
—
ti
•
e>4
>
o,
1~
1..
Según la teoría para las propiedades de cntoque de campos
magnéticos
con simetría cilíndrica en el
distribución
radial
de
dicho
caso ~
-
cepo
viene
1/4
—
dada
la
por
3 290 1< fi + fi
0 > con lo que al representar 1/E en
o
función de p se obtiene una línea recta que corta al eje fi- en
3(p)
—
el punto p
--
determinación
valoreé
•
p0. Los resultados experimentales obtenidos en la
—
-
de
de la distribución
p
entre
espectrómetro
fi0
—
18.5 cm.
se
8
y
haya
22
de campo El)
cm,
lb
ajustado
que
para
un
corresponden
justifica
radio
que
medio
a
el
de
-
De esta manera, ~articulas cargadas, emergiendo desde un
punto objeto en el circulo fi
-,
fi0 ( en la simetría plana
—
enfocadas despues de recorrer un ángulo de
>,
irti radianes,
son
y
las partículas que son emitidas en órbitas que forman ángulos
pequeños con el circulo p
-
-ángulo - <
-
ny,
—
p0,
produciendo
z
este
O,
—
son enfocadas con un
sistema
de
en!oque
una
aberración determinada por el valor del parámetro 0. El valor,
del
parámetSo
la
$
para
-
optimizar
--
eficiencia elevada.
este
resolución
espectrómetro,
espectroscópica
Dicha resolución en
de
1/4
permite
manteniendo
la determinación
una
de
momentos, aumenta al reducirse la dimensión horizontal de la
-fuente -y la correspondiente del detector, así como el ánqulo
de apertura del haz de electrones (11.34>. En este trabajo la
resolución empleada en las medidas ha sido del 1% aunque puede
-
ser
optimizada
hasta
el
0.3%
utilizando
fuentes
suficientemente estrechas y con una adecuada limitación del
ángulo sólido dentro del que ébn emitidas las partículas por
60
la fuente. En la figura Gb se puede ver la trayectoria
de los
electrones emitidos por la fuente hasta que consiguen alcanzar
el detector.
En
la
figura
8
se
muestra
una
espectrómetro utilizado en este trabajo,
fotografía
del
junto con parte de
las fuentes de alimentación que crean el campo magnético.
111.2.- DISPOSITIVO PARA CREAR EL CAMPO MAGEETICO.
El campo magnético
del espectrómetro
se crea mediante
paso de una corriente eléctrica a través de las bobinas
corriente
se suministro mediante un generador de
continua
controlado electrónicamente y que
entre O y 50 A
proporcional
multímetro
Fig. 9
(
a
Y.
Esta
corriente
regularse
El campo magnético en la cámara es
y se determina
dicha corriente
digital
puede
.
el
mediante
un
que mide la caída de tensión que produce a
través de una resistencia
calibrada
de
0.05
0
y que se
mantiene a temperatura constante. Una caída de tensión de 1
voltio
corresponde
a una intensidad
nominal de 5,
20, ó 50 A,
siendo la intensidad de corriente que pasa por las bobinas la
correspondiente parte proporcional,
corriente
de
0—5
A,
equivale a un rango
0—20
De
esta
tensión
la
resistencia
intensidad
consiguiendo un - rango de
A y O’5O
A - respectivamente
en energías de 0—0.35 MeV,
0—5.5 MeV.
en
-
manera
de corriente
se
puede convertir
calibrada,
a través
Por medio de un potenciómetro
,
61
P,
del
en una
factor
que
0—2 MeV y
la calda de
medida
de -la
correspondiente.
la corriente
que
atraviesa
-ti
•
.7.-—
líq.
-
,-.
U. — El
-
e.pectrésetro sa0~6tico de
utilizado — en. tranjo.
doble en! oqu.
‘-1
E>
-b
5
4>
LI
14
o
ti
la
e
t
o
e
5
o,
ml
14
o
~1
5
ti
14
ti
o
o
5
o.
o
.5
e
a
e
‘a
o,
e
-4
e
o,
5’
II.
-4
las bobinas puede variarse continuamente desde un cierto valor
mínimo a un valor máximo o seleccionarse
un determinado
valor
del campo para iniciar los barridos espectrales. La magnitud
-
de esta corriente está determinada por la resistencia R.
-
El
campo magnético -viene - dado en función de la corriente
y se lee
en un
microarperimetro.
relación
entre
la -corriente medida y el - campo magnético. que se
creado
el espectrómetro
Para
debe
que se reproduzca la
desmagnetizarse
después
ha
de cada
medida con objeto de evitar el campo residual, consiguiendo la
desmagnetización
después
esta forma es posible
histéresis,
requieran
lo que
baja
espectrómetro
-
ciclos
128
aproximadamente.
es
necesario
de
en el
campo.
caso- de medidas
Para
desisagnetizar
utilizan dos condensadores
iguales
mismo voltaje pero con polaridades
Estos condensadores
un relé a través
De
empezar en el mismo punto de la curva de
intensidad
se
cargan con el
de
se descargan
alternativamente
de una resiétencia
jugar a una corriente
,
de--amplitud decreciente,
s.
el
que se
opuestas.
por medio de
de referencia
constante de tiempo aproximadamente de ~
que
R~, dando
y con una
La frecuencia se
ajusta experimentalmente para conseguir la mayor efectividad
en la desmagnetización.
-
lo
Para efectuar Sárridos automáticos con el espectrómetro,
que
es
necesario
para
-
estudiar
espectros
de
lineas
de
conversión, el p¿tenciómetro que ajusta la corriente puede ser
accionado
mediante
potenciómetro
un
pequeño
está controlado
motor
por un reloj
paso
a
con diferentes velocidades. En la figura 10 puádé
64
paso.
Este
y es posible barrer
verse
como
PDS~CION POTENCIOMETRO
lo
£
2
1
flg. 10.— Variación
de la tensión
la posición
3
aplicada
del potenciómetro.
con
mVlposo
varia
la
tensión
potenciómetro.
en! oque de
por
aplicada
la
~osición
de
dicho
La dependencia experimental de la energía de
los electrones
tanto
según
con
el
con la
campo
intensidad
magnético,
de corriente,
sigue
la
y
relación
relativista eintre la energía cinética del electrón, T, y su
momento
cinético,
proporcional
corriente,
energía
p,
T
2 2
(pc+
=
2 •
mc)
o
1/2
a 3 y a su vez 3 proporcional
1.
Esta
del
constante
electrón
y
la
de
-
2
mc,
o
siendo p
a la intensidad
proporcionalidad
intensidad
de
entre
la
se
ha
de corriente,
obtenido midiendo las energías de las lineas de electrones de
201Pb
(Fig.ll).
Esto significa que
la
conversión
del
información
directa
que
proporciona
el
espectrómetro
magnético,
es decir
cada canal,
el número
de cuentas
que corresponde
a
tiene que ser corregido por el valor del campo,
según se describe en el capitulo IV
apartado tV.l.2
expresar
en
dicho
número
de
cuentas
función
para
),
del
campo
magnético aplicado.
Las
lineas utilizadas
proporcionalidad
de
corriente
entre
desexcitación
mediante
1770.2
la energía del electrón
provienen
electrónica del
O’~~
de
la
<
correspondientes
Cap.
1,
constante de
y la intensidad
desintegración
por
de este descendiente
de
gana
E~)
electrones
1< y L.- En la figura
la
que puebla los niveles del
electromagnética
transiciones
)ceV
para determinar
>
que
569.6,
de-conversión
12 se representa
obtenido para el ~‘Pb.
66
1063.6,
aparecen
junto
captura
201Pb.
La
se produce
1442.2
con
y
los
interna de las capas
el espectro
de electrones
T(keV)
1000
800
600
~00
200
2
4
6
8
lo
1< Al
Ng. 11.— Relación entre
y la intensidad
la energía del electrón
de corriente.
-t
‘o
4‘o
o
u,
~OL~
S04U8fl)
o
-
1 ~9 ~E9OL
Y S969S
ti
e
e
e
a
a
e
sc
O.
4,
•0
e
14
4>
c
ti
4>
4,
~0
e
O
a
e
e
e
e
da
e
e .w
e
e
e
e
e
e
e
e’
e
e e—
el
el
e
ae
U
e
b ‘o
-la
Os
a
-Ial
-o
a
4>
ti
4>
e
O’
ae-. —
a
le.
-
—czziii~j[~
1E969E
e
e
e
111.3.— SISTUU DE DETECCION.
El detector
que se ha utilizado
en este espectrómetro
ha
sido un diodo de barrera de superficie, formado por un cristal
de
de oro
silicio recubierto de una capa
de
40
ug/cm~
de
espesor y alimentado con una tensión de polarización de 100 ‘1.
La zona activa
tiene una superficie
100
unión
Mm.
La
polarizada,
la
fina
electrón—hueco
dando lugar
zona
creando
parcialmente
a un impulso de corriente.
electrones
de
hace que el detector
muy
espesor
prácticamente
existente
la
baja
de
la
energía.
zona
insensible
a
Del
activa,
la
muestra.
sensibilidad
lo
que
Esto proporciona
permite
utilizar
y un espesor
de
inversamente
que
llega
al
una
serie
de pares
agotada
de
diodo
carga
y
El reducido espesor
de
sea capaz de detectar
mismo modo,
el
y
detector
radiación
y, lo que es más importante,
de la propia
2
está
cada electrón
capa metálica
en
la capa metálica
pequeño
metal—semiconductor
de manera que
atraviesa
de 25 =
ga~na
por
el
resulta
de
fondo
a la que pueda proceder
al sistema
muestras
una elevada
de
actividad
menor que 0.1 ucí.
Delante del detector
cinco
rendijas
1.30.
2.40,
un vástago
bronce
separadas
4.40 y
está colocada
una placa metálica
entre si 20 mm de dimensiones
8.40 nnO.
móvil desplazable
Todo este
sistema
desde el exterior
que constituye parte de las paredes
con
0.5.30,
va acoplado
del cilindro
a
de
del espectrómetro
(Fig. Gb>.
El
equipo
electrónico
de
69
recuento,
cuyo
esquema
se
representa
sensible
en
la
a carga
figura
12,
situado
comprende
en el
seguido de un amplificador
un
interior
y dispositivo
preamplificador
del
espectrómetro,
formador de impulsos.
La señal-de salida se lleva a -un discriminador de amplitudes
convenientemente ajustado para eliminar el ruido electrónico,
seguido de un inversor de señal y finalmente a un analizador
multicanal de 2048 canales que opera en modo multiescala.
cada
canal
dados
del analizador
por el
Esta
detector
información
se almacena el
para
puede
ser
ordenador para su posterior
III.
4.
cada
En
número de impulsos
valor
del
transferida
y
campo magnético.
almacenada
a
un
análisis.
CALIERACION.
La calibración tiene por objetivo determinar la variación
do la eficiencia del espectrómetro con respecto a la energía
de
los electrones.
Para
este cometido
se han
empleado dos
métodos distintos dependiendo del rango de energías
de que se
trate.
Para energías
mayores que 200 kev.
se ha considerado como
método más directo y de mayor fiabilidad la representación en
un
diagrama
núclido
de
Rurie
del
espectro
beta
¿btenido
para
un
con energía
máxima bien conocida (2). En nuestro caso
370s.
se han empleado fuentes-de ‘‘Cl y ‘
El ~‘ Cl decae a 36Ar (3—6] mediante una transición beta
prohibida de segundo orden con energía máxima de 714 kev.
decae al
‘“Ba
(6,
El
7), con dos componentes de energía
máxima de 514 keV y 1176 kev,
70
según decaiga al primer nivel
DETECTOR
~RI
PREAMPLIFICAnOR
£
bISCRININAnOR
.1
MALIZAflOR
MTJLTICABAL
L
flq.
13.— Diagrasa
ORDENADOR
Análisis
de datos
de bloques del sistema electrónico de medida.
excitado
o
transición
beta que se produce desde el
‘‘‘cs
al
al nivel
nivel
fundamental,
fundamental
del
“Ba
respectivamente.
nivel
La
fundamental
es prohibida
del
de segundo
orden y la desintegración al primer nivel excitado del
es
•
“única” probiibida de primer orden.
representan
el
-
ajuste
experimentales
del
a
una
espectro
curva
fi
beta
representación
gr&f lea
probabilidad
por
un
el
límite
superior
o
obtiene
determinando
eje
energías.
de
el punto
representado [n(p)/p
del electrón T, donde
datos
Fermi
en
de
la
de la
1934 •
-
Kurie
la
de
la
intervalo
de
en función de la energía
a una línea
enárqía
En
2FD
los
determinar
se exalta en un
momentos dp en torno a un valor p,
corresponderá
para
diagrama
de que un electrón
del electrón
de
De acuerdo a la teoría
establecida
en
teórica
continuo,
energía máxima por extrapolación.
desintegración
Los gráficos -de Kurie
máxima
de corte
recta.
de la
De esta manera
radiación
de esta
recta
O
se
con el
las
figuras 14
y
15 se
ha
1~2 en función de la energía cinética
n(p)
es
el
número
de
electrones
detectados por unidad de momento. F es el factor de Coulomb
Cap. II, [1)
)
y fl el factor
de forma correspondiente
a cada
transición [8].
Como
se
puede
Figs. 14 y 15
lisa
recta
indica
que
-
1,
observar,
gráficos
de
Kurie
los puntos experimentales se ajustan a una
para energías
la
en estos
eficiencia
superiores
del
a
espectrómetro
los
es
200
kev.
Esto
constante
por
encima de dicha energía. A energías inferiores a 200 kev.
puntos
se
separan
de
la
recta
72
debido,
en
parte,
a
los
la
“(pl
p? EL.
700
600
o
500
400
300
o
200
1 00
o
100
200
300
T< keV)
400
500
ng. 14.- Gráfico de Kurie del “Cl.
600
700
1~ (P)
p2F0
0c
1000
o
O
o
o
o
o
o
500
loo
100
200
300
400
T (keVl
Ng. 15.— Gráfico de Kiwis del t~~Cs.
500
disminución
de
la
eficiencia
del
espectrómetro
y
tambien
a
posibles efectos de autoabsorción en la muestra.
Para
determinar
la
eficiencia
en
la
zona
de
bajas
energías se ha utilizado la comparación entre las intensidades
observadas
de
experimentalmente,
electrones
de
un
de algunas
núclido
y
lineas
los
valores
correspondientes. Se ha utilizado en este caso el
es un núclido
para el que existen
del
129
espectro
teóricos
Xc ya que
teóricos fiables.
2Xe, las lineas
han tomado las lineas Auger Kfl y RIN del ‘
conversión
L, M, N corespondientes
a la
transición
39.6 keV. y las líneas
valores
E. L, N,-de la transición
Se
de
de
de 93.3 kev
de este mismo núclido.
La intensidad de esta lineas de conversión interna,
respecto
a la de una línea
de referencia,
lcr,
le,
viene dada por:
adonde a y a r son los coeficientes
de conversión interna de la
línea desconocida y de la referencia respectivamente,
y
sen las correspondientes, intensidades de las lineas gamma.
Como
línea
transición
deduce
de
referencia
se
ha
tomado
la
de 411.5 kev que es de caracter
de
los
Tabla V.l0
valores
) y en acuerdo
E/L
obtenidos
Ml puro,
en
con los valores
línea
este
E
de
la
según se
trabajo
de la bibliografía
más reciente. Por tanto para esta transición se puede calcular
con
precisión
Cap. 1,
su
coeficiente
(14—15] ).
75
de
conversión
interna
Las
lineas
de electrones
utilizadas en
la
calibración
realizada corresponden a dos rayos gana de 39.6 y 93.3 kev
asociados
411.3
a las
318.2
—
transiciones
respectivamente.
una mezcla del 0.07% de
0.9% de
entre
£2 ( cap.
i,
niveles
La primera
E2 y
39.6
es de tipo
la segunda
o
—
y
Ml con
de caracter Ml con
tos correspondientes coeficientes
).
[3)
los
de conversión han sido tomados de las tablas de Rósel et al.
Cap. 1,
[133
) y han sido obtenidos mediante- el programa de
ajuste desarrollado
Las
en este trabajo,
intensidades
determinadas
obtenidos
experimentalmente
en
Tabla V.ll
este
trabajo
que
de
mediante
la
han
ir
de los espectros
misma
muestra
es
sido
gamma
de
determinar
la
trabajo
superiores
linea
a los 34
de conversión
eficiencia
la
relativa
de
en el
se han empleado las líneas de
2Xe . Estas lineas tienen su
electrones Auger, flL y KLN del
origen en vacantes de la capa K que se -producen debido a dos
-
energías
a la
en este
111.1 se obtiene
para energías
la correspondiente
Para
determinadas
la expresión
del espectrómetro
menor energía.
caso
con
1
y
y
a partir
intensidades
con las calculadas
kev,
1
II.
3-.
Comparando las
eficiencia
relativas,
apéndice
procesos
captura
distintos
K del
conversión
interna
desintegración
cálculo
se
por
una
parte
29C5 y por otra
cada desintegración
de
inferiores
-
la
desintegración
la emisión
de electrones
de esta capa K. El número de vacantes
del
de
realiza
~Cs
este
se obtiene
núclido
conociendo
76
(
el
a partir
Cap.
por
1,
de
K por
del esquema
(3]
coeficiente
3.
Este
la
probabilidad de emisión gana,
nuclear
para una transición
electrones
de conversión,
las intensidades
espectros
la población de un cieno nivel
determinada
y el número total
de
que se obtiene como la suma de todas
relativas
experimentales
de las lineas 5 que aparecen en los
de lineas
de conversión
interna
.
La
intensidad total de electrones Auger se ha obtenido a partir
2Xe que es
del rendimiento de fluorescencia de la capa K del
de
—
0.889 [9J, de manera que la producción de electrones
Auger resulta
Las
ser
=
1 -
intensidades
de
tas
0.111.
—
las
lineas
flL
y
5124
han
sido
calculadas suponiendo despreciable la intensidad de todas las
lineas Auger excepto las KLL y SIn, y sabiendo que la relación
de intensidades
justifica
lineas,
por
viene dada por
la
débil
0.393
—
contribución
al
(10].
espectro
Esto se
de
dichas
ya que las relaciones KLX/KLL y KIM/ELL para un
determinado
son
muy
pequeñas.
Esta
hipótesis
ha
Z
sido
comprobada experimentalmente en este trabajo ya que no se han
detectado otras líneas Auger
a pesar de que - su energía
es
superior y por tanto el espectrómetro tiene mayor eficiencia
en esa zona de energías.
Comparando las intensidades medidas de las lineas Auqer
con las calculadas se ha obtenido la curva de eficiencia del
espectrómetro
para
representa
la
en
energías
figura
16.
menores
de
En
figura
esta
34
kev,
se
que
se
observa
la
rápida disminución de la eficiencia para el caso de electrones
con
energías
espectrómetro
inferiores
tiene
a
40
sensibilidad
77
lceV.
A
pesar
suficiente
de
parar
esto
el
detectar
-
ir
r
4-
ir
-a
ir
o’
ir
o’
o
o
-1
O’o4
4Fn
Iii
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5u
“4u1>
es
4>
4>
14
e
ti
‘o
“4
“4
b.
líneas
estudio
con enerqia
de
inferior
‘~‘Xe ( Cap. 11.3
a los 10 kev como veremos en el
3, ya que se ha podido
la intensidad de lineas en esta zona.
-79
determinar
ctpituw iv
METODO EXPERIMENTAL
El objetivo
de este trabajo
ha sido
la determinación
de
coeficientes de conversión interna. A partir de los valores de
estos
de
coeficientes
se ha deducido la multipolaridad,
multipolaridades,
de
las
transiciones,
y
el
e mezcla
esquema de
desintegración de los núclidos estudiados.
Hay
distintas
formas
de
medir
los
coeficientes
de
conversión basadas en determinar las probabilidades absolutas
de emisión de electrones de conversión y de emisión gamma o la
probabilidad total de la
transición.
En este trabajo
se ha
utilizado un método basado en determinar experimentalmente los
coeficientes
de
intensidades
relativas
conversión
y
conversión
de
las
coeficientes
de
pueden
a escala
pasar
experimental
de
partir
las
líneas
conversión
del
a
de
lineas
gasa.
en
una
absoluta
medida
de
las
de
electrones
de
Así
se
escala
mediante
coeficiente
la
para
el
una
obtienen
relativa
valor
los
que
se
teórico
o
transición
de
multipolaridad bien conocida.
IV. 1.- OrrEEHINACION
Los espectros
la
utilización
Ge[Li)
DE LAS INTENSIDADES
de lineas
de
DE LINEAS
GAHMA
gamma han sido obtenidos
detectores
de
semiconductor,
mediante
de
Si[Li),
y Ge intrínseco según la zona de energías en cuestión.
Este
líneas
tipo
cercanas
de
en
detectores
energías
tiene
capacidad
proporcionando
para
una
separar
respuesta
lineal en un amplio rango de energía, por lo que permiten la
detección de rayos gamma con alta resolución. El detector de
fil
germanio ha sido utilizado para analizar los rayos gana con
energías
de
entre
100 keV y 3 Mev. Para las
5 ke’ a los
detector de
200 keV la detección
Si(Li)
o
el
de
energías
más bajas,
se ha realizado
germanio
intrínseco,
con el
según
la
de
las
resolución requerida.
Se
han
diferentes
determinado
lineas
correspondientes
las
gamma
intensidades
mediante
la
relativas
medida - de
-
las
-a cada línea obtenidas -por el análisis
-
áreas
de los
espectros correspondientes. Para conocer las - intensidades
de
las lineas es necesario determinar la respuesta en energía del
sistema.
bada. la variación-de la respuesta del detector con la
energía
de
respuesta
en
la
-
radiación
incidente,
eficiencia
determinar previamente
del
En
el
deberá
Tambien
conocer
es
el espectro de fondo de
producido, por los materiales
su interferencia
se
sistema.
la
impettante
laborátorio
que rodean al detector y evitar
con las lineas gamma del núclido en estudio.
caso
de
los
espectros
de
baja
-
energía
correspondientes a la zona de rayos X, es necesario tener en
cuenta la existencia de - los denominados picos de escape. En
los
detectores
de
semiconductor
la
radiación
incidente
es
absorbida en su mayor parte a través del efecto fotoeléctrico.
Los
átomos
ionizados
iones
que
forman
el
por la radiación
detector
(
principalmente
pueden a su vez emitir
electrones
Si
o
Ge
3
resultan
en la capa 1<. Estos
Auger,
que tienen una
probabilidad muy baja de escapar del detector, o rayos X de
los que una fracción importante puede escapar. Si ocurre este
fenÓmeno, el impulso recogido por el sistema de detección es
82
equivalente
al producido
por un fotón
donde Eí y Ex son las energías
de
energía
Eí — Ex
de la radiación incidente y del
rayo 1 emitido, respectivamente. En los espectros
tendrán que
ser identificados estos picos de escape ya que pueden crear
interferencias
con las
líneas
de emisión
que
corresponden
a
las fuente radiactivas analizadas.
IV.l.l.— Identificación del fondo de laboratorio
La
obtención
laboratorio
y
análisis
permite
de
determinar
un
en
espectro
qué
de
zona
fondo
de
de
energías
aparecen lineas gana que tengan su origen en la emisión de
radiación por parte de
los
núclidos radiactivos que forman
parte de los materiales que rodean al detector y que por tanto
no
proceden
intensidad
cuenta
de
especialmente
se
de
estudiadas
respecto
intensidad
o
indicación
de la presencia
la
el
del
aparición
análisis.
La
los
diferentes
espectros,
gamma del fondo tienen energías
lineas
en
a
lineas deberán ser tenidas en
lineas
las
observada
sometidas
analicen
si estas
a las
variación
muestras
relativa de estas
cuando
próximas
las
objeto
espectro
tondo,
de análisis.
gamma
como
de nuevas
de
Cualquier
las
fuentes
modificaciones
lineas,
podrá
de
la
ser una
de contaminación.
Los isótopos radiactivos que existen en la naturaleza El]
tienen
su origen
largas
conparadas
los
materiales,
en núcleos inestables
cuyas vidas medias son
con la vida de la Tierra
que
rodean
al
detector.
83
y forman parte
Estos
núcleos
de
están
situados
en
la
parte superior de
la
tabla periódica y
agrupan en tres familias o series radiactivas naturales
del tono,
series
se
la
la del uranio—radio y la del, uranio—actinio. Estas
radiactivas
desintegraciones
se
producen
a
través
de. una
serie
-
de
a y ~ , que hacen- disminuir los Z y A de los
núcleos producidos y se desintegran hasta alcanzar un núcleo
estable.
Así
se
desintegración
producen
cuatro
correspondientes
cadenas
a
-
los
independientes
números
de
másicos
4n,
esquemas
de
4n+l, 4n+2 y 4n+3, donde n es un número entero.
-
En
-
la
figura
desintegración
17
se
de las series
presentan-
del tono
los
y del uranio
(1), junto
con los períodos y -tipo de emisión de-los- núclidos que las
componen.. Estas cadenas son
—
La serie
del Tono,
A
—
-
4n, que empieza en el mm,
que- es
un emisor a con periodo-de l.J9xlOO años, y acaba en el
que es estable.
—
22%
La serie del Uranio—Radio, A
que es emisor a con un
termina en el ~Ph
4n + 2, que comienza en el
periodo -de 4.5.10’ años, y
—
qué es estable.
- La serie del Uranio—Actinio, A
—
4n
+
3,
que parte- del
que es un emisor « con un periodo de 7. 07~l0! años, y acaba en
2”Pb que es estable.
el
La serie correspondiente a A — 4n + 1, que es la del
Neptunio,
no aparece en la naturaleza ya que es un emisor a
con una vida media de 2.2.106 años y por tanto más corta que
la edad de -la Tierra (
4.5.10’
años
).
Por éllo, aunque la
cadena existió en las primeras épocas de la formación de la
84
“4-,.
¡
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flg. 17.- Esquemas de desintqrttiófl de les series naturales del
uranio, actinio y tono.
corteza terrestre, ahora ha decaído al ~Bi
que es estable.
En la figura 15 se representa un espectro de
fondo del
laboratorio, obtenido con el detector de Ge utilizado en este
trabajo, con la identificación de los picos más importantes.
IV.l.2.— Calibración en energía
La calibración en energías de
se ha llevado
los detectores utilizados
a cabo por el método habitual
de experiencias, utilizando fuentes
puntuales
f 2)
en’ este
y calibradas
tipo
de
~Na y WCO
De este modo se determinó la relación existente entre la
energía
del
durante
el
fotón
y
proceso
y
el
número
de acumulación
de canal
de cuentas
correspondiente,
y obtención
del
espectro.
IV.l.3.- Determinación de la eficiencia
El
análisis de un espectro proporciona el
área
de las
líneas que aparecen, es decir la intensidad de la transición,
mientras
que
la calibración
en energías
cual es la energía de la radiación
identificar
conocer
las
transiciones
el número de fotones
del
permite
correspondiente
núclido
emitidos
determinar
y por tanto
radiactivo.
es necesario
Para
determinar
la eficiencia c del detector para cada línea en función de la
energía del fotón incidente.
La eficiencia de un detector respecto a la energía E Se
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define como
efE)
n(E)/R(E)
a
(fl.l)
siendo n(E) el ritmo de contaje, es decir el número de cuentas
correspondiente
a
una línea
de
energía
E
dividido por
el
tiempo de medida y R<E) el ritmo al que los fotones de energía
E son emitidos por la fuente.
La eficiencia para un determinado pico de energía depende
de la energía del fotón y por tanto de cómo interacciona dicho
fotón
con
el
fotoeléctrico
de
£
detector.
Para
bajas
energías
el
efecto
es el más importante, por le que la dependencia
con la energía se puede calcular como el producto de la
probabilidad
próbabilidad
dirección
de
que el
fotón
llegue
al
detector
por
la
de que sea absorbido. Para un fotón que incide en
perpendicular
detector la eficiencia
a
la
superficie
intrínseca
del
cristal
basta 30 kev
del
en Sif Li) y
7OkeV en Ge vendrá dada por
c.
siendo
u
=
í
(IV.2)
—
el coeficiente de atenuación lineal para Sí o Ge y 1
el espesor del detector.
Se supone que el fotón atraviesa el
detector
o que todo suceso que se produzca
sin interacción
contribuye
al pico.
atenuarse,
como en la ventana, la capa de contacto o la zona
libre de carga
,
Si
existen capas donde
el
fotón puede
deben introducirse en la expresión
89
<
ltV.2
)
a
-
través de
los correspondientes coeficientes de atenuación y
los espesores de cada una de éllas.
Para energÍas más altas el efecto Compton y la producción
de pares
contribuyen
al área de la línea y la expresión
deja de ser válida.
teóricamente
(2]
precisión todos
exactitud.
puede- calcularse
dificultad radica
del
los parámetros
con
-
la
en
detector
conocer con
con
suficiente
De un lado es necesario conocer los espesores de
todos, los materiales
cristal
La forma del - espectro
pero
(IV. 2)
que intervienen
suficiente
precisión
y las dimensiones
mediante
del
expresiones
semíempiricas que relacionan la eficiencia e con las secciones
eficaces
de cada proceso
producción
de
pares.
efecto fotoeléctrico,
Tambien
existen
modelos
Compton y
que
permiten
determinar la respuesta del detector mediante métodos de Monte
carlo (2) que permiten obtener la forma del espectro.
En este
trabajo
Cuentes puntuales
el
método
calibradas
•
utilizado
ha sido
emplear
con un espectro conocido para
determinar los puntos correspondientes a ciertas
transiciones
y emplear una función de ajuste -de los puntos experimentales
para
determinar
la respuesta
en toda
la
zona de energías
estudiada.
Una vez obtenidos estos valores para ciertas energías, la
curva de calibración
que
permite
obtener
la
eficiencia
del
detector para cualquier energía intermedia se obtiene mediante
el ajuste de estos datos experimentales. Para determinar estos
valores
se
utilizan
Algunas
se basan
en
diferentes
expresiones
90
funciones
de
semiempíricas
ajuste
y
otras
[2).
en
funciones
analíticas
(3,4]
que
reproducen
-
la
variación
esperada de la eficiencia con la enerqía.
En este trabajo se han estudiado
con energías
procedimientos
parecidos
desde pocos kev hasta los
utilizados
para
hay consideraciones
•
transiciones
la
2 MeV.
de núclidos
Aunque los
calibración
particulares
son
muy
que deben
ser
tenidas en cuenta seqtln la región en que se trabaje.
Por éllo
la discusión del método de determinación de la eficiencia para
detectores
utilizados en este trabajo se subdivide en el rango
de energías desde 2 a 60 kev y desde los 60 IceV a los 2 MeV.
A. - Determinación de la eficiencia en el rango 2-60 te?
En este trabajo se ha efectuado la calibración por debajo
de los 60 kev mediante la utilización de una -fuente puntual de
Este núclido tiene una serie de lineas gamma y de rayos
X comprendidas entre
10 y 60 kev,
apropiado para calibrar
detectores
intensidades
relativas
de
fluorescencia
y las razones
las
por lo que resulta
muy
en esta zona, ya que las
líneas,
el
de ramificación
rendimiento
de
se conocen con
gran precisión.
2’Am tiene una vida media de 432.4 t 0.4 años,
El
desexcitandose por emisión de partículas a con energías entre
5280
y
5544
¿5esexcitacián
rayos
kev,
de los
[5],
a
niveles
niveles
del
del
~‘Np.
WNp se emiten
.
En
la
rayos r,
x, así como electrones de conversión y electrones Auqer,
lo que da lugar a un espectro de emisión bastante complejo.
91
Los rayos X del
grupos
N, L~, L~ y
2~’Np
,
se
pueden
clasificar
que componen un
total
en
cuatro
de 20 líneas
comprendidas entre, los 3. y 25 keV. Estas líneas junto con las
transiciones 4ana
de 26.3, 33.1. 43.5 y 59.5 keV hacen que el
2~Am sea una fuente muy indicada
la calibración
en este
de energías.
En. la figura
19 se presenta
el espectro
obtenido
la
bajas
con
Si[Li]-
en
de
energías
el
del
detector
de
empleado en este trabajo.
La
de
zona
rango
obtención
WAm,
relativas
requiere
de
fluorescencia
las
de
la
eficiencia
conocer
lineas
mediante
adecuadamente
del
espectro,
y las razones de ramificación
una
las
el
fuente
intensidades
rendimiento
de
f 5—9].
La actividad de la fuente de 2~Am utilizada
ha sido
de
tiempo
de
0.991 gci, por lo que la eficiencia vendrá dada por
(IV.3)
siendo
A/s
el
acumulacióny
área
A(c/s)
de cada
pico
la actividad
dividida
por el
de la muestra en el momento
de la medida
-A<c/s)
A o- f exp(
—
tln2/T
(IV.4)
con Ao la actividad
inicial. f la fracción de rayos y emitidos
razón de-ramificación
y T el periodo de la fuente.
Cuando no es posible separar los picos, por corresponder
a transiciones muy cercanas en energías se toma una energía
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promediada.
áreas
de lineas
y una razón de ramificación
Este método,
descrito por D.D. Cohen [7] permite
2’Am, considerando un grupo de
las líneas M del
como una sola línea.
En la Tabla
IV.l se
identificar
transiciones
presentan
conjunto
los
valores
de las
eficiencia
lineas
de
las
razones
de ramificación
que se han utilizado
del detector.
El detector,
y
las
para determinar
en configuración
la
plana,
es de Si(LiJ
y tiene una ventana de Be con un espesor de 5 mm.
Su
es
diámetro
5.27
mm,
de
siendo
mm
y su
la distancia
ventár,a
de
fotonés
de baja energía
contacto
5
10
mm.
Las
profundidad
del
capas
donde
y mi espesor
se
del
de 0.1
a
es
detector
pueden
además de esta ventana
de oro con un espesor de
voltaje
cristal
sensible
a la
absorber
los
de Be, son el
200 & donde se aplica
un para el
recomendado es de -1500 V y la resolución
silicio.
El
de mayor resolución,
pureza en configuración
Tiene
una
resolución
ventana
un
detector
nominal es de 490 eV
de germanio
plana con un diámetro
de berilio
de 0.127
el
voltaje
para la línea de 5.9 kev del 55re. También se ha utilizado,
zonas
de-
en
de alta
activo de 16 mm.
mm de espesor
y
una
de 194. eV para la emisión de rayos X de 5.9 kev del
Fe.
la
típica
curva
en este
principio,
presentes
de
eficiencia,
tipo
de detectores,
y decayendo
valores
figura
rápidamente
experimentales
caso a una expresión
20,
tiene
presentando
han sido
forma
una subida
después de los 30
ajustados
de cuarto orden de la forma
94
una
al
kev. los
en este
Tabla !V.l
Eficiencia del detector de Si[Li]
E ( Rey )
3.43 14
4.65
11.87
~l
Razón de
Ramificación
Actividad < c/s )
0.372
Area/s
Eficiencia
13142
0.721
5.49 x 10~
0.0287
1014
0.099
9.76 x 10~
0.064
2261
0.727
3.22 x
13.94 La
17.52 L
1.0
35328
12.02
3.40 x 10~
1.44
50872
17.73
2.48 x
21.06 L
y
26.34
0.378
13354
4.205
2.22 •
0.189
6677
1.794
2.69 x
33.19
0.0099
250
0.067
1.91 x 10’
43.0
0.0043
152
0.025
1.64 • lo~
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+alnE+a<lnE
+
la eficiencia y E la energía correspondiente a la
emisión gamma o de rayos E.
a0
a3
—12.40164,
=
=
a1
—0.3549715 y a4
=
Los valores obtenidos han sido
1.571526,
—
a2
0.8041081,
—
0.0248546
8.- Determinación de la eficiencia en el rango de 60 kev
a 2 MeV.
El
método
utilizado
este
en
trabajo
para
obtener
la
eficiencia en esta zona de energías se basa en determinar los
espectros
de
una serie de fuentes con actividad,
periodo
y
tasa de emisión de rayos y bien conocidos. - El cálculo de c se
realiza
de
anterior.
mismo
manera
análoga
El espectro
tiempo
de
a
la
descrita
en
el
apartado
de cada fuente se ha recogido durante el
acumulación
determinándose
el
área
de cada
línea y obteniéndose la actividad de las fuentes en el momento
de la medida a partir de la actividad inicial.
El detector utilizado es de ce[Li)
coaxial
de 4.8 cm de
diámetro
y 4.75 cm de longitud con una resolución de 1.89 kev
0Co. para la línea de 1.33 MeV del ‘
Las fuentes utilizadas han sido
‘Am, “‘Ba, ‘~Cs,
60 Co,
58y,
energías,
-
~Na,
Mt,
la razón
tomado de las tablas
~Eg
y
~‘Co. Los
de ramificación
f y
valores
el’ periodo
de Lageutine et al. [10].
97
de
las
T se han
Los
valores
ramificación
valor
de
y
las
la
se
gráfica
eficiencia-se
actividad,
obtenidas
la eficiencia
representación
las
de
-
para
la
experimentales
diferentes
líneas
en
la
fueron
analítica
razón
junto-con
Tabla
en
de
IV.2,
función
el
y la
de
la
energía
de
21.
obtenidos
gamma
a la expresión
línea,
energía
presenta en la figura
Los puntos
cuadrados
cada
muestran
de
periodo,
para-, la
ajustados
propuesta
por
mínimos
por McRelles et
al. [11-)
c=(
a2+aexp<
a/E>
correspondiente.
a~~
a2,
0.98964,
0. 77805x10
respectivamente-.
término
-a
(
y E la energía
obtenidos
,
utilizan
adicional,
a,,
de orden
[2),.
este
experimentales
caso
a4, - a5,
a~ han - sido
734r10 , O. l962l~lO
y
-I
2
O. 2’7
[11)
que
en- la
una expresión
superior.
(tV.6~
del fotón gamma
en este
a3,
2
autores
comprobado,
trabajado
relativa
Los valores
-
Estos
>+aexp
6E
siendo c la eficiencia
parámetros
—a!
para
O.62192z10’,
O. 18482x10’
que incluye
término no modifica el ajuste - de
98
un
Sin embargo se ha
zona de energías en que- se
y puede emplearse
los
la expresión
-
los
(IV.6>.
ha
puntos
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DE
LAS
IMTSSIDADES
DE
LINEAS
DE
ELECTRONES DE CONVERSION
Los espectros
sido
obtenidos
de electrones
con el
de conversión
espectrómetro
descrito
interna han
en el
capitulo
III. El sistema experimental proporciona el número de cuentas
detectado en
número
de
un cierto intervalo de tiempo en
analizar
canal,
por
directamente
lo
que
las
estos
espectros
intensidades
de
función
no
las
del
permiten
lineas
de
electrones
1 Este nUmero de canal puede expresarse en función
de
la
intensidad
bobinas, y ésta,
de
corriente
que
pasa
a
través
de
las
a su vez, en función de la energía cinética
del electrón, teniendo en cuenta la calibración en energías
del
espectrómetro
existente
entre
flg.
(
esta
11
energía
Utilizando
1).
y
el
producto
la
relación
Bp,
rigidez
magnética, (II~). se puede finalmente representar el espectro
de electrones
de conversión, y obtener el número de cuentas
correspondientes a cada línea, en función del campo magnético
aplicado.
momento
La
anchura
cinético
de
de
los
estas
líneas
electrones,
es
por
proporcional
lo
que
las
al
áreas
obtenidas directamente del análisis de los espectros han sido
normalizadas
Se ha
teniendo en cuenta dicho momento
tenido
tambien
en
cuenta
el
(
Cap. 11.3.1
decaimiento
de
).
la
actividad de la muestra durante el periodo de tiempo empleado
para obtener los espectros obtenidos, ya que la duración del
barrido puede llegar a las 24 horas en el case de líneas de
baja
intensidad
y
fuentes
poco
lo’
activas.
También
se
-
han
considerado
sistema
las
correcciones
de recuento
a partir
N r —Nc
~
1
-—
por
tiempo
muerto
debidas
al
de la relación
(IV.7)
~
-e
donde N
es el número de cuentas real y - 1%, el observado por el
r
sistema
de recuento; Nál
número de
c
unidad de tiempo y T el tiempo muerto.
Finalmente
líneas
el
valor
de electrones
espectrómetro
se
obtenida
relativo
cuentas
de
ha corregido
la
observado
intensidad
por
la
de
eficiencia
según el método descrito
por
las
del
en el Capitulo
III.
Para
interna
determinar
es necesario
espectral
óptimas.
algunas
lineas
aparecerán
XC,
las
con
LI,
líneas
una relación
Esto
es
LIII,
las
y
a
correspondientes
la
a que
de conversión
MI,.. .14V
lineas
de conversión
señal—ruido y una resolución
debido
de conversión
electrones
LII,
precisión
)
a otras
de
baja
para
las
intensidad
cada
transición
distintas
capas
que pueden mezcíarse
transiciones
de
cercanas
con
en
energías.
IV. 3.-
DETEEHIMACION
DE
LOS
cOEFICIENTES
DE
CONVERSION
intensidades
de
lineas
INTERNA
Mediante
la
medida
de
las
de
electronesde conversión y de líneas gamma podemos establecer
el correspondiente coeficiente de conversión en la forma
102
es decir
como
expresándolo
I~ son el
nivel
en una escala
producto
correspondiente
de la
por
relativa,
ya que tanto
probabilidad
la
de población
probabilidad
de
del
emisión
de
electrones de conversión interna o
rayos r respectivamente.
Teniendo
de
en
cuenta
conversión a,~ y
la
,
definición
4.<
1
los
coeficientes
de
P%/PCL. Se pude determinar
—
la relación
(IV.9)
donde
es la intensidad relativa de una línea de conversión
proveniente
de electrones
correspondiente
Estos
de la
capa
1< y
L la
intensidad
a capa L.
valores
relativos
se
han
pasado
a
una
escala
absoluta tomando para normalizar el valor del coeficiente de
conversión,
teórico
o
experimental,
de una
transición
conocida de multipolaridad
dada. Una vez elegida
el
del
coeficiente
los
demás
valor
posible
que
corresponda
normalizar
todos
Según el caso el valor
el correspondiente
cap.
1,
[15]
utilizado
valores
dicha línea
de conversión
para la normalización
obtenido
mediante
determinado
por otros
103
es
el
ha sido
et al,
programa
interpolación que se ha desarrollado en este trabajo,
valor experimental
y
experimentales.
a los cálculos teóricos de Rósel
),
bien
autores.
de
o el
Basándonos en los resultados obtenidos por Rósel et al.
cap. 1, (15]
procedimiento
y para facilitar el manejo de las tablas y el
de interpolación,
programa para determinar,
se ha desarrollado
directamente,
un sencillo
los coeficientes
a~.
para las multipolaridades El, E2, E3, Nl, 142 y 143, sin más que
especificar la energía del rayo gamma y el número atómico del
elemento que se trate. El método numérico utilizado se basa en
un ajuste
polinómico de los resultados
las tablas propuesto por Fantele
teóricos
que figuran en
[12). La descripción y el
listado del programa, escrito en fortran, y los valores de los
coeficientes
de
conversión
que
se
han
obtenido
para
los
núcleos estudiados en este trabajo se presentan en el apéndice
II.
rina vez determinados
posible
deducir
la
los
coeficientes
multipolaridad
de
de conversión
la
transición
es
en
cuestión. También es posible deducir esta información mediante
la relación entre las inúnsidades de las lineas de electrones
correspondientes a las capas ]C y L de acuerdo a la relación
< Iv.9
1.
IV. 4.- OBTENCION DE LAS FUERTES RADIACTIVAS UTILIZADAS EN ESTE
TRABAJO.
-El desarrollo
métodos para
realizado
la producción
basa en las reacciones
un
blanco
utilizando
a partir
de haces de átomos
nucleares
como
de los años sesenta,
se
que se producen al bombardear
proyectiles
104
radiactivos
de
neutrones
térmicos,
-
iones
pesados,
según el
mecanismo
proyectil
Estos
reacción,
y
la
métodos
la
se
energía,
naturaleza
clasifican
el
del
tipo
blanco,
de
que
el tipo de núcleo que se obtenga.
de
Dentro
encuentran
etc..
de la
utilizado
determinarán
que
protones,
las
las
diferentes
reacciones
consisten
en
reacciones
empleadas
de desprendimiento
provocar,
utilizando
se
(“apallation”>,
como
proyectiles
protones con energías de varios cientos de MeV, reacciones en
los
núcleos
blanco
del
produciéndose
fragmentación múltiple.
para
general
estos
estos
seleccionar
producidos,
y
aislar
núcleos tienen
procesos
muchos
casos
-
Los núcleos, una vez
blanco
en
deben
ser,
deberán
el
separarse
elemento
deseado.
vidas medias muy cortas
en
consecuencia,
del
En
y todos
realizados
muy
rápidamente.
Se utilizan diferentes métodos de separación, basados en
la
selección
en
masa
mediante
la
aplicación
magnéticos variando su grado de selectividad
de
campos
en razón inversa
a su eficacia. Cuando la selección se realiza en Z y A,
separación
constituye
también
la
una identificación del núcleo,
pero en otros casos es necesario efectuar la identificación
después.de la separación.
Dentro de las técnicas existentes la separación de masas
en línea (Isotope ~eparation Qn Line
separador
El blanco
de isótopos
está
electromagnético
instalado
situado
en la
=
ISOL>, consiste en un
directamente
fuente
o directamente
105
de
conectado
en un acelerador.
iones
del
separador
con ésta.
Los iones
que se forman en la fuente,
aceleran
a potenciajes
es dividido
esencialmente
monoenergéticos,
se
entre
10 a 60 keV y el haz así formado
en sus diferentes
componentes por la acción de un
campo magnético.
son dirigidos
Después
hacia
las
técnica- permite aislar
estos
haces perfectamente
distintas
áreas
separados
experimentales.
Esta
desde su formación el núcleo particular
<2,A) que se quiere estudiar,
lo que es muy importante
en el
caso de núcleos de vida media muy corta.
Los núcleos
en
el
estudiados
separador
de
encontraba
acoplado
utilizaron
reacciones
la
producción
de
en este
masas
al
195
~on
trabajo
line”
SC
de desprendimiento
de
obtenidos
[13)
ISOLDE
sincro—ciclotrón
núcleos
fueron
del
que
se
CERN.
Se
(“spallation”)
interés,
utilizando
proyectiles protones de 600 MeV, procedentes del
para
como
acelerador,
con una intensidad máxima del haz de 4ta. La razón por la que
se
han elegido
en el
ISOLDE
los
protones como proyectiles
radica en su amplio rango de utilización, permitiendo el uso
2 de grosor y consiguiendose así
de blancos de cientos de g/cm
un tendimiento de producción del orden de 101> átomos por
segundo por ¿¿A del haz incidente.
Los productos de reacción formados en la superficie del
blanco
se
terinalizan
evaporándose
del
grueso
del
material,
difundiendoseen vacio hacia una fuente de iones a través
una
línea de
transferencia.
de
Esto se consigue calentando el
blanco a una temperatura tal que los productos de la reacción
se
desprendan
transfiriendose
por
procesos
entonces a
la
de
desorción
fuente de
106
iones.
o
difusión,
La
afinidad
química de los elementos producidos respecto de las paredes
donde está situado el blanco y el tubo de transferencia que
conduce a la fuente de iones juega un papel importante, ya que
pueden causar pérdidas por absorción. El blanco y la fuente de
se mantienen
iones
a un
acelera los iones
potencial
de 60
kev
que se producen haciendoles
que
extrae
y
pasar por un
campo magnético donde se produce la separación en masas.
El blanco debe ser escoqido de tal forma que produzca los
elementos de interés, es decir se elige aquél cuya sección
eficaz para la reacción nuclear deseada sea más favorable.
En
cuanto a la fuente de iones no existe una específica para cada
separador de masas
[13], sine que cada fuente de iones
se
combina con el tipo de blanco utilizado,.eligiendose según su
eficacia
y
selectividad
producir.
La fuente
principio
de
para
de iones
ionización de
el
elemento
que
se
quiere
más simple está basada en el
superficie
a
alta
temperatura,
donde átomos con un potencial de ionización pequeño pueden ser
ionizados,
o
átomos
con
alta
afiniaad
electrónica
electrones
al incidir sobre la superficie.
ganan
Fuentes de iones
basadas en este principio han sido desarrolladas en el ISOLDE
para la producción
alcalinotérreos,
una afinidad
El
dcl
así como de iones
electrónica
desarrollo
programa
spectrometer
1501-6
de iones positivos
de elementos
negativos
de este
trabajo
ha sido
colaboración
“Tefl
using
radioative
sources
1
de elementos
y
con
mayor que 2.5 eV.
de
( Apéndice
alcalinos
1. suscrito
107
of
realizado
off—line
produced
entre el
at
dentro
beta—ray
ISOLDE’,
CERN, la cátedra
de
Física- Atómica
de la Universidad Complutense de Madrid y la
Unidad de Física
Atómica del Instituto
de Investigación
Básica
del CIEMAT. Como parte de esta colaboración
el CERN cedió a la
cátedra
magnético
de Física
Atómica el espectrómetro
enfogne que se ha descrito
instalación
en el capitulo
III.
de doble
Completada su
y la puesta a punto de los sistemas
de detección,
así como los de adquisición y análisis de datos, se procedió a
su aplicación en el análisis de fuentes radiactivas, De esta
forma se han analizado
coeficientes
de
una serie
conversión
-
y
de núcleos obteniéndose
los
la
sus
multipolaridad
de
transiciones.
Con - este
qué
las
fuentes
Madrid por vía
esta
forma
enviadas
antes
con
existente
gran
del
el
aérea
en el
para
un método que
ISOLDE fueran
su análisis
en condiciones
permitía
enviadas
en el laboratorio.
de analizar
las
núclido
único
para
de
interés.
espectrómetro
país,
y disponer
realizar
El
proyecto
magnético
nuclear.
108
de
De
de la
ha permitido
de
este
así de un instrunento
experimentos
a
fuentes
de pasadas’ doce horas desde el comienzo
en nuestro
interés
se desarrolló
producidas
se estaba
producción
contar
objetivo
tipo
de
espectrometría
CAPflU.O Y
$JJOLEOS ESPflIADOS
En este capítulo
este
trabajo
conversión
Estos
en
la
interna
valores
inultipolaridades
El estudio
existentes
en
se presentan
determinación
de las
se
han
realizado
la
de los valores
Los
y están
o CE en el plano
la
las
imprecisiones
situación
en
y la multipolaridad
analizados
son deficientes
en la zona de desintegración
y se encuentran en
de rotación de). tipo que corresponden a los núcleos
los
observado
los bordes de
espectros
sobre
han
0
regiones
De esta
se
los
aquéllas
deformados.
donde
las
sobre todo las más débiles,
núclidos
(Z,N),
de
gasna.
determinar
por
de los spines
incluidos
en
correspondientes.
sobre
gansa,
coeficientes
para
se justifica
bibliografía
los
obtenidos
de transiciones
utilizado
de las transiciones
transiciones.
de neutrones
de
y de probabilidades
esquemas de algunas líneas
la asignación
los resultados
forma la información
parámetros
nucleares
citados,
núclidos
experimental
resulta de
con
recogida
interés
para la coriprobación -de los resultados teóricos obtenidos con
los distintos modelos que intentan explicar el comportaniento
de estos núcleos. Además estos núclidos corresponden a valores
del número E comprendidos entre 34 y 63. Por tanto su estudio
permite obtener las intensidades de lineas electrónicas y les
coeficientes de conversión en un amplio rango de valores de E
para comprobar la puesta apunto del espectrómetro magnético de
doble enfoque que se ha utilizado en las medidas.
Los núcleos analizados han sido obtenidos en el separader
de
isótopos
“on—line”
ISOLDE,
europeo del CERN ( Ginebra
instalado
en
el
laboratorio
), que se describe en el capitulo
lío
anterior,
dentro
de
los
experimentos
de
la
colaboración
1301—6.
Los
lat Cs,
núcleos estudiados
y 149
25m.
SS
63
Los valores
de conversión
y
han
sido
‘Se,
05Pd.
‘ 46
1”xe,
54
±49
EU
su
interna
comparación
experimentales,
utilizado
en la determinación
del ~
con
determinar
magnético
de las lineas
en la zona de bajas
los
encontrados
para
espectrómetro
capitulo
obtenidos
en
la
resultados,
la
teóricos
bibliografía,
calibración
en
energías
y
se
han
eficiencia
del
de doble enfoq~ae, como se indicó en el
III.
111
y. í.
ESTUDIO DE LA DESINTEGEACION DEL “Br.
-
El “Br-se desintegra por captura electrónica al rse
una vida media de 57.036
h.
La fuente radiactiva que se ha
utilizado ha sido obtenidá a partir de la cadena
70 aiim>—.
“Rb C3:
-
7?
34Kr <74.4 mm)—.
3’
con
~
(57.036
34
El ~Br fue obtenido por primera vez en 1948 por Wocdward
65e con deuterones y de ‘½.
et al. [1] mediante bombardeo de ‘
con partículas a. Estos autores observaron la producción de
rayos
gamma
captura
y. rayos
electrónica
X
del
asociados
brómo
mediante técnicas
de absorción.
Obtención
de la fuente
v.l.l.-
El
núclido
“Rb
desprendimiento
se
obtuvo
producidas
al
y
a
la
desintegración
determinaron
mediante
bombardear
la
las
con
por
actividad
reacciones
de
protones
un
blanco de niobio de 50 q/cnna de espesor. tos productos
de las
reacciones se transfieren a una fuente de iones de superficie
positiva. En este tipo de fuente les átomos con potenciales de
ionización bajos se ionizan por contacto con la superficie de
un material
a una
iones.
cuya, función
temperatura
La
construido
fuente
en
de trabajo
sufucientemente
está
tántalo
es alta,
elevada
formada
mediante
situado
al
112
final
y que se mantiene
como para
un
de
desorber
estrechamiento
la
línea
de
transferencia
mediante
con el
blanco
una corriente
que
se
calienta
resistivamente
A a una
temperatura
de 120 a 400
de
l0O0~. A la salida de la fuente de iones se obtuvo un haz de
“ab
con
durante
una
17
tiempo
intensidad
I~ 13
rin en una
iones
al
las
elevar
De esta
1.06~10
la
fuente
medidas
desaparición
sistema
blanco
del haz de
la
recogida
la irradiación,
elementos
laboratorio
con una
a 2.45 MA
blanco—fuente
de
y
el
reenfocando
77
Rb se elevó a
del
haz
durante
total
de
el tiempo necesario
de vida más corta
fue enviada a Madrid para su análisis,
en el
deposité
TrAs este
la actividad
Bq. Transcurrido
de los
se
de aluminio.
del
continuandose
la fuente era de 3.44s10
para
del
intensidad
Al terminar
que
del haz de protones
temperatura
forma la
‘iones/s.
5 h 2~ rin.
condiciones
la
iones/e
lámina
se aumentó la intensidad
optimizandose
haz.
de l.9.10
actividad
la
empezándose
las
de 1.71.10’
Bq
debida al “Se
v.l.2.—
Intensidades
de lineas
de electrones
de conversión
Un ejemplo de los espectros de electrones de conversión
interna
figura
del “Se
obtenidos
en este trabajo
se presentan
en la
22.
En la
tabla V.l se presentan
los resultados
intensidades de líneas electrónicas de la capa ~
para las
‘~<~
junto
con los de Sarantites y Erdal (2) que son los más recientes de
la bibliografía,
en la tabla,
para su comparación.
la única discrepancia
113
Como se puede observar
notable
es
la que aparece
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Si
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para
el
valor
de la
transición
resultado
de
conversión
en mejor
acuerdo
como
explica
más-
se
este
correspondiente
cuenta
la
trabajo
de 67.5 kev.
proporciona
con
adelante.
a la’ transición
contribución
los
un
No obstante
el
coeficiente
de
estudios
Para
más recientes
obtener
la
de 249.7 kev sc ha tenido
de la
línea
L de
la
transición
en
de
238.9 kev.
Así
mismo,
en
experimentales
entre
para
resultados
también
la
relación
Band
la
relación
de
intensidades
K/L están
en buen
por -Tokunaga a
al.
acuerdo
(3],
con
que
los
han-Jsido
mediante el estudio del espectro de electrones
del
la reacción ~65~ (n,y). En dicha tabla se presentan
los
valores
por los cálculos
y
para
valores
de las capas E y L. Como puede observarse los
obtenidos
obtenidos
7?Se trAs
tabla.. se han incluido los
obtenidos
las lineas
valores
esta
(
Cap. II,
obtenidos
de coeficientes
Cap.
(1)
teóricos
1,
la
de conversión
)
(14]
para
recopilados
relación
interna
en
E.
>, y de Rósel eta).. < Cap. I,(l5]
K/L
de Sliv
Sieqbabn
) para las
multipolaridades compatibles con -los spines adoptados [4). No
se observan discrepancias entre los valores teóricos, por lo
que, para mejor manejo de las tablas,
solo incluiremos
tablas siguientes los valores de Rósel et al.
que
se
consideran
introducción
de
Para la transición
7.8
± 1.6
también
de mayor
correcciones
Tokunaga et al.
fiabilidad
relativistas
de 87.5 kev se obtiene
en buen acuerdo
(3]
lo que
con el
-
valor
confirma el
116
< Cap.I,
en
[15) ),
debido
los
a
la
cálculos.
una relación
7.19
en las
K/L de
obtenido
valor para
por
TK del
presente trabajo.
V.l.3.- Intensidades de lineas gamma
El espectro gamma obtenido para
desintegración del
se presenta
intensidades
relativas
han
sido
7?Se a partir de la
el
en
la
figura
obtenidas
a
análisis del área de
los pitos y la tabla va
resultados
para
obtenidos
las
lineas
23.
Las
partir
del
presenta los
provenientes
de
las
diferentes transiciones que se producen en el “Se
Los
primeros
realizados
por
estudios
Girgis
et
detallados
al.
[5] y
del
Manero
“se
fueron
(6]- mediante
espectrometria de centelleo con NaI<Tl) y coincidencias y-i.
Posteriormente
Ardissbn
y
Ythier
[7)
determinaron
las
intensidades de líneas gana del ~Se con detectores de Ge(Li]
y Braga y Sarantites [8] con un detector de Ge3lLi]—NaI(Tl) en
un espectrómetro en montaje anti—Compton.
Como
resultados
autores
puede
a partir
de la
anterior
incluyen
dichos
[2, 5—81.
los
Tambien se ha consultado la
a 1963,
pero debido a las pocas lineas
autores
(9—14]
sus
incluido en esta tabla. La recopilación
parámetros
tabla V.2,
de este trabajo están de acuerdo con los de los
más recientes
bibliografía
que
observarse,
nucleares
pricipalmente,
en
los
realizada
valores
para
dados
valores
no
se
han
más reciente [15], de
este
por
núclido
Braga
y
se
basa,
Sarantites
(8]. En esta recopilación no aparecen las lineas 292.8, 656,
682, 811.7 y 843.8 ]ceV, observadas por Sarantites y
117
Erdal [2]
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[2]
pueden
catalogar
detectar
keV.
lineas
aparecen
dudosas.
la existencia
confirmando
y justificando
restantes
de
los
de las
propuestas
en la tabla,
presente
líneas
resultados
su inclusión
El
trabajo
de 292.8,
de Sarantites
656 y
y
Erdal
en el esquema de niveles.
por
estos
no han sido
E 2]
autores
detectadas
Las
que
no
en los espectros
analizados.
canada
y
Nichel
desintegración
mediante
el
análisis
transiciones
espectros
estudios
centelleo
del
espectro
angulares
y
adicionales
y
de
conf irmados
un
de 2~
el
•
correlaciones
total
de
Posteriormente
detectores
utilizando
propusieron
del “Br que fue confinado
gana—gana.
fueron
(9]
por
detector
transiciones
nuevos
de
gana
Ge[Li],
gana,
[5,
[6]
y se
donde
se
incorpora
medianie
6
y
10],
determinaron
Estos
estudio
[16]
coincidencias
realizados
niveles.
primer
esquema de
poco después
coincidencias
el
de
primer
resultados
realizado
[7]
identifican
un
nuevo
un
nivel
de 845.5 kev.
El esquema de desintegración
resolviendo
mediante
recopilación
[15).
existencia
correlaciones,
existente
1989
la
[23.
Los
de
confirman
resultados
fue nuevamente estudiado
ciertas
líneas
encuentran
para el ?~5~ publicada
en Nuclear
24.
121
y,
el esquema de desintegración
se
figura
dudosas
[8]
en
la
última
bata Sheets
en
4
-1
Fig.24.- Esquema de niveles-del “Se.
L•SVAI
V.l.4.- Coeficientes de conversión interna y multipolaridades
Mediante los resultados de las intensidades de electrones
de
conversión
interna
correspondientes
en
obtenidos
intensidades
de
este
determinado los coeficientes de conversión
relativo.
Estos valores
trabajo
rayos
y
gamma,
las
se
han
en valor
interna
relativos han sido puestos en una
escala absoluta tomando la línea de 161.8 kev, asociada a una
transición
electromagnética
convertir
adoptado
al.
los
E2
coeficientes
.
pura,
El
como
valor
ha sido 0.75, que es el valor
referencia
del
pera
coeficiente
a
1
teórico de R6sel et
( Cap. 1, (15] ).
Los
trabajo
coeficientes
se presentan
Dentro
trabaj o están
del
de
conversión
a1,
obtenidos
en
este
en la tabla V.3.
error
experimental
de acuerdo
los valores a1 de oste
con los resultados
de otros
autores,
en particular con los recientes valores de flokunaga et al.,
[3).
la
En particular
transición
errores
de
el
coeficiente
82.5
experimentales,
kev
de conversión
está de acuerdo,
con el de los autores
obtenido
para
dentro de los
de la referencia
[3), lo que indica que la intensidad electrónica obtenida es
más fiable que la de otros autores.
Las multipolaridades
de las
transiciones
la tabla V.3 han sido deducidas mediante la
que figuran
comparación
en
de los
coeficientes de conversión y de la relación X/L obtenidos
experimentalmente
los
coeficientes
en este estudio, con lbs valores
de
conversión
123
para
las
teóricos
de
distintas
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•
multipolaridades
de
resultados
compatibles
son
Rásel
bibliografía [2. 4.
et
8 y 17).
al.
(
cap.
can
los
1.
existentes
87.5.
de correlaciones
238.9,
281.6,
respectivamente,
El,
en
en
la
angulares.
Para las
a partir
del
transiciones
297.2 y 520.6 kev sus valores
a multipolauidades
Los
>.
Braga y Sarantites [8] deducen
coeficientes para la mezcla de multipolaridades
análisis
[15]
de
corresponden
85* MI, E2, 86* MI, 20* E2 y 80* >41,
acuerdo
con
los
resultados
de
este
trabajo.
Tolcunaga et al.
[3)
asignan a las transiciones
249.7 >ceV multipolaridades EZ y E2,
de 161.8
y
respectivamente, que son
confirmadas por los resultados obtenidos en este trabajo.
Los
valores
de
este
trabajo
son
compatibles
esquema de niveles adoptado para la desintegración
con
el
del “Br
que aparece en la figura 24.
La
existencia
de
los
niveles
de
considerados previamente como dudosos,
detectase
en los
118605
y 122DA
keV
puede corroborarse al
espectros analizados las
líneas gana
de
885.7 y 980.8 kev, que con origen en dichos niveles pueblan el
de 238.9 keV.
125
V. 2.- - ESTUDIO DE LA
DESINTEGEACION
El núcleo ‘~?Ag
se desintegra
con un periodo
de 41.3 días,
dese2citación~;
DEL
‘~Ag.
por captura
a través
electrónica
de
al
la cadena-de
Y
56.0 m
los
los
—.
47Ag(
48
41.3 d >
Pd.
.-.———-
46
V.2.l.- Obtención de la fuente
-
La. fuente
radiactiva
de ‘~Ag se obtuvo
reacciones de- desprendimiento
un
blanco
de
bombardeado por+
p
-
se obtiene
tipo
de
-
un
el
producen en el
del
-
descarga
entre
400
1000
en
grados
transforman
> producidas
en
a
120 g/cr± de espesor al ser
de
del que por
protones,
-
de las
se hacen pasar
en
plasma,
reacciones
la
manteniendo
que
se
de iones
línea
de
el blanco y la fuente a una temperatura
grados,
para
que
evitar
La fuente
y
llegar
a ella
los
plasma
por la
acción
en un
desintegración
a una fuente
las paredes.
al
de las
(. “spallation”
Ag. Los productos
blanco,
entre
200. y
haz de
los
transferencia
condensen
fundido
estaño
-.
a partir
está
los
vapores
se
a una temperatura
de
vapores
de la
del
blanco
corriente
se
que
recorre el cátodo.
Una
vez
acelerados
se
realiza
la
separación
en
masa
mediante el campo magnético del ISOIflE obteniendose un haz con
una intensidad de 3.5.10 o iones/s de los Cd, que se recogió en
una
lámina
de aluminio
durante
126
4
horas,
consiguiendose
una
muestra
0 Bq de
de
actividad,
3. 3z10
siendo
atribuibles
al
6
‘05Ag solamente irlO
Bq. Tras esperar un día y medio a la
desintegración del ±osCd < 55.5 rin >, la muestra fue enviada
por avión a Madrid para su análisis
v.Z.2.
-
Intensidades
de lineas
resultados
obtenidos
Los
en el laboratorio.
gamma y rayos 1
para
las
intensidades
de
las
lineas gama y de rayos 3< del IosPd se presentan en la tabla
V.4, junto con los valores de otros autores posteriores a 1965
para su comparación
Trabajos
(l~lO]o
anteriores sobre
este
nucleo han sido
objeto de consulta [11—13], aunque no se han
incluido
tabla
en
la
para
facilitar
su
manejo
0
observado
pudiesen
la
núclidos.
espectros
se
ha
presencia
atribuirse
En
la
de picos
a
la
figura
25
gama analizados
estudiado
conversión
intensas,
interna,
En la
se
de
lineas
fuente
un
de
ejemplo
de
solamente
intensidades
los
valores
de
se
identificados
la
muestra
observandose
con
en
para el núcleo en cuestión.
espectro
determinandose
satisfactoriamente
referencia
el
gamma no
presencia
No
los
que
otros
de
las
los.
También
electrones
que
ha
lineas
de
más
concuerdan
autores
de
la
(3].
bibliografía,
sobre
la desintegración
del
existen
discrepancias
sobre la incorporación
al esquema de
06Aq de ciertas transiciones.
Así los trabajos de
niveles del ‘
Eaben]co et al. [5] y vermeulen et al. [6) identifican
quince
lineas
gamma -no observadas
en trabajos
127
anteriores
de las - que
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7] y que, a su vez, proponen cinco nuevas transiciones.
rl trabajo más reciente sobre este núcleo, publicado por
et
Singh
citadas
al.
[9) confirma
descartando
ocho
solo
de
trece
las
de
las
transiciones
transiciones
previamente
05Pd.
asignadas a la desexcitación de los niveles del ‘
El pico de 73.5 ¡ccv propuesto por Rivier y Gizon f 2] y
confirmado por Babenko et al.
[5] es observado en este trabajo
en contra de los resultados posteriores de Vermeulen et al.
[6]
y
Jackson
y
Meyer
(7].
introducidas por flabenico et al.
pertenecientes
216.1,
al
espectro
del
Del
resto
de
las
[5], se pueden confirmar como
‘~Pd
576.6, 921.0 y 928.8 ¡ccv,
las
de
153.9,
no
observando
acuerdo
et
al.
la
presencia del
con los resultados
(9).
Vermeulen et
De
al.
las
(6],
doce
los
202.1,
no pudiendo mas que asignar
una cota superior para la intensidad de la línea de
y
lineas
gamma
de
598.6
16705
kev,
keV
en
más recientes obtenidos por Singh
lineas
gamma
resultados
introducidas
obtenidos
por
confirman
existencia de las lineas de 382.6, 486.8, 582.9, 844.8,
la
860.3
y 1125.7 ¡ccv en acuerdo con los resultados de Singh et al. [9]
y en contra de los obtenidos por Jackson y ?ieyer [7], quienes
no observan las transiciones de 382.6, 582.9 y 860.3 ¡ccv. Las
lineas de 564,
580 y 796 ¡ccv que han sido identificadas por
Ver,neulen et al.
presente trabajo,
[6] no son confirmadas por los resultados del
en acuerdo con
los valores más
recientes
obtenidos por Singh et al. [9).
Las cinco transiciones propuestas por Jackson y Meyer (7)
131
no han sido observadas en el presente estudio, comfirmandose
el resultado-dé -Singh et al.
[9). -Finalmente las lineas
de
178.3,> l86.Et 187.3-, 402.7,- 442.2, 636.6 y 646.0 Rey recogidas
en
el-. trabajo
de
De
Frenne
et
al.
(10]
por
haber
sido
observadas en espectros, de- electrones de conversión por Suter
[12] y KawakavIyHisatake (3], no han podido ser confirmadas
0
Respecto a- la-línea de
Rengan
(1-3 -
detectores
no.•-’ ha
38.1 ¡ccv -introducida joor Pierson
sido- observada
empleados
para
con
analizar
ninguno :de
los
los
espectros
de
y
dos
este
trabajo,. descartandose-su existencia.
-
-
‘Las --intensidades relativas de las lineas gamma del ‘~Pd
obtenidas
por
-.
discrepancias
trábájo,
-los
diferentes
significativas.
-para las
Los
intensidades
autores
valores
relativas
,de
un buen acuerdo, con- los -resultados
Singh
al.,
[9].-.En
presente ‘-resultado
aL
[4),
(9],
es- inferior
Vermeulen
confirmando’los
el -caso
et
-valores
ocurriendo
lo
al.
de
la
al
obtenido
[6)
y
para
las
líneas
de
89.9
por
Jackson
el
en este
gamma
más recientes
línea
do Sabenko et al.-
mismo
presentan
-
obtenidos,
presentan
et
no
caso
kev
el
Sergienko
et
y
[5)
de
Meyer
[7),
y Singb et al,
de
la
línea
de
382.6 ¡ccV. En el. caso de -la transición de-582.9 )ceV, el valor
propuesto
este
trabajo’
recientes.
de
las
[6]-.
que
es
Al -observarse
líneas
existencia
al.
por -De Frenne et al.
de~582.9
del nivel
-
[10)
compatible,
es inferior
con- los
en - los espectros
y
921.0 -¡ccV,
de 1227.46
es
132
resultados
gamma la
posible
keV propuesto
-
-
al obtenido
en
más
presencia
afirmar
la
por Vermeulen a
Respecto
en la
al espectro
bibliografía
Rengan
los
de rayos
valores
experimentales
[1), quienes determinan
transiciones de la
3<. solo se han encontrado
la
de pierson
intensidad de
capa K respecto
al gamma de
todas
las
280.5 kev,
obteniendo un valor compatible con el presente resultado
0
valores
teóricos
para
todos
está
de
los
X
acuerdo
con
Relación
/
una
los
Los
( Cap. 3<, [5] > asignan
de Brawne y Firestone
rayos
y
relativa de 210, que
intensidad
resultados
experimentales
de este
trataj o.
V.2.
3.-
El
interés
existente
1 K« radica
relación
en
conocer
en su
utilización
análisis o en ciertas aplicaciones,
espesores
produce
mediante
al
la
interponer
con
variación
datos
de
un absorbente
experimentales
la
en
de
técnicas
como la determinación de
esta
relación
entre
detector utilizado ( Canpbell et al. [14]
Los
precisión
la
que
se
fuente y
el
>0
existentes
muestran una
gran
dispersión que podría depender de como se hayan producido las
vacantes de la capa K,
( conversión
interna
o bombardeo con
fotones, electrones, protones e iones pesados
químico
del
blanco.
Los
valores
teóricos
> O del estado
calculados
por
Scofield [15] en base a funciones de onda de partícula única
Hartree—Slater relativista,
general
resultan
de la relación
inferiores
-
aunque
siguen
el comportamiento
K~ /E« y su variación con el número 2,
a
los
valores
132
experimentales.
En
un
posterior,
-trabajo
Scofield atribuye esta discrepancia a
la
corrección de intercambio que resulta del solapamiento de las
funciones de onda de las capas
Scofield
.
[16],
ajustan
internas.
mucho
sus
mejor
los
experimentales, aunque para los átomos con 22
una
discrepancia
resultados
-
con el
y ¶1.6
concuerdan
[28),
7 de 59,5
con
los
quienes
resultados
crean
¡ccv emitido
discrepancias
con los valores
y
obtenidos
cray, [25).
Z c 32 aparece
).
se presentan los valores de la
obtenidos en este trabajo
con los de otros autores.(15,
Cocího st ci.
<
resultados
sistemática < Perujo et al. [17]
En la. tabla ¶1.5
relación
--IOSPd junto
nuevos valores,
más
recientes
de
las vacantes de la capa R
por el
nl’
Am.
de Cliswell
mediante
para el ~~5>4 y
16 y 18—29). Los
Parecen
y cray [29)
bombardeo
existir
y Xhelil
con protones.
Los
presentes - valores son compatibles con los de fl±an y Karami
-[26)
que
corresponden
al
valor
más
-probabfe
de - la
realación XC ¡Y 01 , obtenido mediante el ajuste polinomial de los
valores expeHmenales publicados basta 1980.
V.2. 4., Coeficientes de conversión interna y multipolaridades
Los coeficientes de conversión interna para el IOSPd han
sido - determinados - con
los
valores
experimentales
de
las
intensidades gamma de este trabajo y completando los valores
obtenidos para. las intensidades de
lineas de
electrones en
este trabajo con los resultados de Kawakavi y Hisatake
[3).
Para
cuya
ello
se
han
utilizado
las
134
lineas
de
electrones
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intensidad
relativa respecto
a
la
transición de
344.5
¡ccv
fuese superior a 0.2 %, ya que en los casos restantes existen
discrepancias superiores al 50* entre los dos únicos estudios
12].
Los
valores
realizados
[3,
normalizados
mediante el valor teórico
el coeficiente
344.5
keV.
de conversión
que
es
de
relativos
han
(Cap
0 3<,
sido
> para
[15]
de la capa K de la transición
carácter
E2
puro.
Los
de
resultados
obtenidos se presentan en la tabla ¶1.7, junto con los valores
experimentales y
Cap. 3<,
[15)
>.
teóricos de otros autores (1,
3 y 5] y
Los valores de los coeficientes de conversión
anteriores a 1967 (12)
son inferiores a los de este trabajo
como sucede para las intensidades
gana
de estos
autores.
La comparación de estos valores experimentales con los
resultados
permitido
teóricos
deducir
presentandose
valores
da
la
los
multipolaridad
resultados
en la
de Kawakawi y Hisatake
Para la línea
( Cap.
Rósel et al.
de
las
tabla
[15] >,
3<,
V.B.
transiciones,
junto
[3) y De Premie et al.
de 202.1 keV se ha obtenido
ha
con los
[10].
un coeficiente
de conversión de 10.9 frente a los valores teóricos de 1.8 y
9.5,
correspondientes
a
multipolaridades
El
y
respectivamente,
por lo que se deduce una multipolaridad
El
de
carácter
Ml
resultado obtenido
River y Gizon [2)
de
0.36*
anqulares.
la
a
transición
partir
de
de
306.2
coeficientes
y Ravalcaná y Hisataice
[3],
E2 y 0.04% E2 obtenidos por análisis
Estos
valores
con los coeficientes
para
306.2
de
continua
conversión
E2.
ej
por
así como con los
de correlaciones
¡ccv no están
de mezcla determinados
137
kev
E2,
de acuerdo
por Tayal et al.
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155039
158.92
182.85
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216.17
1280.44
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401.65
408.00 414.66
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98*1(2
El
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2.3%E2
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Ml
Ml , E2
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325.26
328.61
331051
344.52
360.66
370.17
392.64
Ml
E2
E2
El
-
+-
-284.83
289.18
306 • 25
311.64
319016
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El
Ml
,
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Ml
E2
El
Ml
Ml
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Ml < E2)
El,
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(Mí)
¡
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(Ml)
Ml+E2
-El- (Mí)MlÁ-E 2
(E2)
El M14-E2
Ml-eE2
E2
E2
Ml
Ml
Ml
Ml
Ml
99 bEl
El
E2
Ml
Normalización:
El
Ml
70%Ml
(Mí>
Mí, (E2)
(El)
5 541(1
E2
Mí, <E2)
El
E2
40*111
El
95%E1
-(Mí, E2)
420.94
427.12
443.37
446.74
527. 20
560.72
617.85
644.55
650.12
673.21 681.9
727. 22
743.31
807.. 46
962043
1087.94
E2
Mí, E2
-Ml,E2
-Ml,E2
El
Ml (E2>
El
El
Mí, E2
Mí, E2
El+M2
Mí, E2
(E2>
<Mí, E2)
Ml. (E2)
El
El Mí, E2
El
-
E2
E2
96%El
Mí, E2
Ml
El
Ml
Ml
Ml
Ml
El
El
Ml
El
[30).
En las transiciones con mezcla de mu.ltipolaridades,
ejemplo, Ml
las
+
E2,
-
probabilidades
cada multipolaridad
por
se utiliza el parámetro S para determinar
de transición
radiativa
correspondientes
a
que viene dado por la expresión
(¶1.1>
En el caso de la transición correspondiente a 560.9 ¡ccv
los
valores
parecidos
teóricos de
los coeficientes
por lo que no es posible
deducir
E2
y Ml
son muy
la multipolaridad
de la transición.
Existen resultados
spin
del
nivel
correlaciones
frente
al
experimentales
673.0
¡ccv,
direccionales,
resultado
de 3/21-
ya
discrepantes
que
los
para
obtenidos
el
por
¡9, 31J, asignan un valor de 1/2+
asignado
por Ellis
(1979>.
Los
valores obtenidos en este trabajo para las multipolaridades de
las transiciones gamma da 673 y 112 ¡ccv indicarían un valor de
3/2+ para el spin de este nivel, en acuerdo con los resultados
más recientes de TayaleÉ al.
anisotropías
V.2.5.
-
[30], deducidos de la medida de
angulares.
Coincidencias gana-gamma y esquema de niveles
El esquema de niveles correspondiente a la desintegración
del
‘~Ag,
De
coincidencias
Frenne
obtenidos
a
al.
[10]
recoge
en los trabajos
141
los
resultados
de Raether
de
(32], Suter
et al.
[12), Bhattacharyya [13) y Babenko et al.
el- emplazamiento de ciertas
transiciones
se basa en la energía
de las lineas--gana y-la-regla de Ritz [3,
-Los
resultados
coincidenciascomo puerta
algunos
650.7
—
344.5
de
306.2
344.5
¡ccV,
al
observarse
conf irmandose
y~HisátaRe
<[-5).
línea
—
esquema
344.5
este
de
¡ceV,
del
al
la
por
espectros
analizados.
esquema
con estos
a- la
coincidencia
tránsición
conG3.9
propuesto:t
por -: por
Batenko
a-
y
et
al.
la
transición
7 en el
su doble. emplazamiento
nivel
puerta-
esquema
no
de
corresponde
de
1227.4
la
de
442.5,
lo~
anteriormente
haberse
detectado
-
142
¡ccv
línea
644.5
de
incluido
El
el
resultados’de-
564.3,
en el
obtenidos.
los
38.7,
figuraban
26 y 27
establecer
corresponde<
del-. análisis
de
‘-utilizadas
28.- De acuerdo
en
las
espectros
resultado
keV
para
Las figuras
el
observarse
con
resultados
transiciones
¡ccv
resolviendose
.
trabajo
y
576.6
~xistencia
coincidencia
- - -los
[3]
de-niveles.
La
figura
línea
Kawa¡cawi
921.1
la
estudio
transiciones
V.9.
los
la
keV,
- La
tabla
permiten
en
6).
- este-
doce
de
espectros
que se presenta
resultados
en la
ejemplos
de estos
niveles
en
gamma—gamma con las
se presentan
presentan
análisis
obtenidos
[5), aunque
es
de
keV,
confinada
582.9
ospe9tros
qámma~
58O~i--y-
796.5
aceptado
[10)
su -
keV
corroborandose
presencia
en
en
así Las
1<-eV -que
nc se han
en
los
TABLA V.9
Resultados obtenidos en los espectros de coincidencias
Energia
de la
(¡ccv)
puerta
63.98
Transiciones
gamma observadas en coincidencias
216.17
280.44
617.85
143.31
112.43
216.17
289.18
414.66
560.72
155.39
182.35
306.25
442.37
482.9
280.44
63.98
370.17
392.64
446.74
631.9
807.46
344.39
860.33
216.17
306.25
328.61
382.6
576.62
155.39
202.13
325.26
644.55
560.72
89.91
112.43
401.65
527.20
644.55
+
650.72
443.37
582.93
311.64
437.12
673.21
289.18
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ESTUDIO
El
DE LA DESINTEGRACION
12’cs, cuyo
periodo
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es de 32.35
h,
se desexcita
por
124
captura electrónica
al
producen las transiciones
sido objeto de estudio
Este
núclido
Fink et al.
de helio
[1]
Xc, que es estable y en el
entre los niveles nucleares
en este trabajo
fue
obtenido
mediante
por primera
irradiación
conversión
aparecían
la
con
emisión
energías
de
de
vida
rayos
0.3
vez
de iodo,
de 60 MeV, determinando una
observandose
cual se
que han
12?~
de
y
con
por
iones
media de 31 t lii y
X,
MeV
en 1950
de
electrones
rayos
de
gamma
que
entorno a 0.5 MeV.
V.3.l.— Obtención do la fuente
El núclido
de
‘“es se ha obtenido
<
desprendimiento
incidir
sobre
haz
protones
de
diferentes
elementos
selectivamente
600
MeV
y
formados
en
en la fuente
con una superficie
),
“spallation’
un blanco de lantano
de
mediante
que
fundido
1
se
reacción
Estos
iones se
iones/s de
‘“Os que
mm.
47
irradiación
fuente
actividad
total
147
de la
al
Los
ionizan
de carga
aceleran
a 60
obteniendose
fue recogido
una lámina de aluminio durante 1 12
la
se
de iones por intercambio
de tántalo.
haz de l.87x1010
producen
intensidad.
¡ccv y se separan en masa por un campo magnético
un
reacciones
< 120 g/cm2 ) un
¿¡A de
la
las
sobre
Al terminar la
era
1.6.10w Bq,
N•
siendo al comenzar las medidas de 9.55,,lO
Intensidades de lineas de electrones de conversión
V.3.z.—
En la figura 29 se presenta el espectro de electrones
conversión obtenido para el
entre
20 y 600
-de
¡ccV.
lineas
129
este
En
Xc. en el margen de energías
espectro
puede
Auger de gran intensidad
la desintegración por captura electrónica
En la tabla
V.1~
de
se presentan
observarse
la
provenientes
de
del ndcleo
los valores
inicial.
obtenidos
de
las intensidades relativas.de las líneas de la capa K, I~<, ~
la relación,
de intensidades
entre
líneas
de las capas K y L
K/L 1. Los presentes resultados para las intensidades ‘K’ ~
han
compararado
con
obtenidos
los
mediante un espectrómetro
-
por Rézanica
et
al.
[2]
magnético de doble -enf oque y con los
resultados de las medidas de Graeffer y Walters [3] obtenidos
mediante un detector de Si[Li].<Las.
de la-referencia
de
los
tomando
(3) han sido deducidos
coeficientes
-
-
intensidades
para
de
normalizar
el
-
-
ala
línea de 279 kev
estos
han
utilizado
observarse
obtenidas
el
y
las
satisfactorio,
dicha
tabla.
acuerdo
-
del
en -su
entre
las
existentes
en
se
presentan
103
Hg
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tambien
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Como
inferiores
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-
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puede
de electrones
bibliografía
-
gamma,
que es el que
análisis,
intensidádes
siendo las- discrepancias
-
de sus valores
intensidades
coeficiente
-correspondiente
autores
partir
e
conversión
de- electrones
(2.3)
al
resultados
10*.
de
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En
las
relaciones K/L de este trabajo comparadas -con los valores de
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otros autores
[2,3 y 4]. Así mismo se muestran los valores
teóricos de la relación K/L para las transiciones de tipo E2,
Ml obtenidos
por Rósel et al. ( Cap. 1,
V.3.3.— Intensidades de lineas
En la figura
para
el
las
y
‘~Xe,
determinados
se presenta
en
la
de
entre
las
tabla
el
mayor
resolución
lineas
de baja
espectro
‘1.11
los
transiciones
(6] mediante
completandose
intensidad.
valores
ciertas
el
[2,
en este
están
asignados
en la
recopilación
líneas
correspondientes
En cuanto a
discrepancias
empleo de detectores
con
obtenidas
relativos
3, 5) son resueltas
la
introducción
Las energias
trabajo
gamma obtenido
de las lineas.
los primeros valores
por Taylor y Singh
>.
gamma
para las intensidades
energías
existentes
30
[15)
de
las
de acuerdo
realizada
con
(7]
con
de
transiciones
los
valores
por Hashizume et al.
[8).
Las
906.4 ¡ccv han sido analizadas
resolución
a
318.2,
en espectros
321.2,
obtenidos
904.3
y
con mayor
para poder estimar adecuadamente sus contribuciones
respectivas.
Para
la
línea
de
kev,
3905
menor eficiencia
del detector
de la intensidad
mediante
la obtención
de espectros
donde se pueden observar
que
aparece
en la
de Ge, se ha obtenido
el detector
de Si[Li],
zona
el valor
que permite
en la zona de 3 a 60 ¡ccv, figura
también las líneas
correspondientes
la emisión de rayos 2. Comparando la intensidad
151
de
de la línea
31,
a
de
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39.5 ¡ccV con la
total
de las líneas
de rayos X tiene
de rayos
una intensidad
X se obtiene que el
de 330 ± 20 respecto
a
la línea
gamma de 371.9 ¡ccv, en buen acuerdo con los valores
de 300
90 y 337
±
La
±
10 existentes en la bibliografía [2 y 9].
comparación
trabajo
con
los
de
los
de
otros
resultados
obtenidos
autores
es
en
este
satisfactorio
[2,3,5—7 y 9] y en panicular con los más recientes de Meyer
et al.
[9],
espectros
que incluyen
de coincidencias
las medidas de 3ba et
también
resultados
del
a’—;. Ho se incluyen
al.
[7]
por no estar
trabajo original. La compilación
análisis
los errores
incluidas
del Nuclear
de
en
en su
nata Sheets
(8]
tampoco ha sido incluida ya que sus intensidades gene son las
aportadas por Meyer st al. (9].
Fink et al.
gamma de alrededor
[10),
mediante
[1] fueron los primeros en detectar rayos
de 0.5 MeV y posteriormente
espectrometria
de centelleo,
wapstar et al.
identifican
un
gamma de 385 ¡ccv y otro de menos intensidad de 560 ¡ccv. En un
estudio
sobre
los núclidos
formados
por bombardeo de tántalo
con protones [11] se identifican los rayos gamma de 375, 420 y
585 keV, -en una relación de intensidades de 1, 0.092 y 0.023,
seguido
de
la
identificación
de
los
gana
(12)
de
395
y
550 keV.
Shera y- Burson [13] determinaron las intensidades
líneas
gamma
y
mediante
el
estudio
de
de once
coincidencias
gamma—gamma confirmaron el esquema de desintegración propuesto
por Jha et al.
[7] excepto la existencia del nivel de 790 keV
para
no
la
que
encuentran
ninguna
155
desexcitación
gana.
Mediante detectores de
establece
la
semiconductor de mayor resolución se
existencia
de
nuevas
lineas
gamma
[2—3 y
5)
determinandose las intensidades relativas con mayor exactitud.
Tambien se obtienen intensidades de electrones de conversión y
¿osficientes de coñversídn [2, 3) que permiten establecer un
nuevo esquei~a de desintegración con dos nuevos niveles de 322
y 904 ¡ceV.
De las nuevas líneas
trabajo
0.18
confirma
la
gamma asignadas
de
357.5
¡ceV,
(7—8] al ~
con
-
una
este
intensidad
-
de
0.04, y 904.3 keVy potmite a5i~nar una cota superior a
t
89.7, 302.7 y 373.3 ¡ccv. El resto de las líneas identificadas
por
Hashizume
st
0.005% y no son
este trabajo.
gamma
y
resultados
v.3.40—
-
[8]
tienen
observables
La comparación
obteAidas
[5—7,9
al.
14)
en
está
es
intensidades
en~- los
de la& Intensidades
tiabajo
con
satisfactoria,
más recientes
espectros
[9).
las
inferiores
al
analizados
en
de las lineas
de
otros
especialmente
-autores
con
los
-
Coeficientes de conversión interna y multipolaridades
Los -coeficientes
de
conversión
interna
a~,
en
valor
relativo obtenidos en este trabajo, a partir del análisis de
los correspondientes
espectros,
absoluta
tomando para
1.6.102
para
teniendo
en cuenta que es una transición
V.12
muestran
se
el
la
han sido puestos
línea
coeficiente
los
de - 411
de
conversión
coeficientes
156
¡ccv el
en una escala
valor
teórico
correspondiente
Ml pura.
En la tabla
obtenidos
en
este
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.3
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¡.4
$4
—‘$4
•
—>4
estudio junto con los de otros autores experimentales (2—3] y
< Cap.!,
los valores teóricos de Rósel et al.
[15] >.
Como
puede observarse el acuerdo de los presentes resultados con
los existentes en la bibliografía es satisfactorio.
obtenidos,
Comparando los valores de
teóricos se ha determinado la multipolaridad
tabla V.12,
no presentando discrepancias
con los
valores
que figura
en la
significativas con
las asignaciones de otros autores. Como comparación Marest
al.
[4]
obtienen
análiáis
mediante la- comparación
de correlaciones
angulares
de los resultados
un coeficiente
para la transición de 177 ¡ccv que corresponde
et
del
de mezcla
a un 23% E2, y
un carácter Ml puro para las transiciones de 93.3y 411.4 kev,
en buen acuerdo con los resultados
La figura -32 presenta
niveles
con el
del
‘“Cs.
el
deducidos
esquema de desintegración
Los presentes
resultados
esquema de niveles adoptado
permiten
asegurar
la
en este trabajo.
existencia de
para
los
son compatibles
[8) para este núcleo,
los niveles de
y
321.7 y
904.3 ¡ccV, considerada dudosa.
-
Nuestros resultadoé de K/L para la transición
es compatible
EJ.
resto
V.l0.
con la asignación de caracter’Ml dada por
de las transiciones
relaciones
de 278 keV
K/L son mezcla E2
No se da
para las
+
[4).
que se han medido las
Mí, segiln se deduce de la tabla
la relación K/L de
las transiciones
270
y
282 kev debido a que, como puede observarse en la figura 29,
las líneas
cón
lineas
L - de dichas transiciones se encuentran solapadas
74
de
las
transiciones
respectivamente.
158
de
266
y
278
¡ccV
32” II
¡
¿SiSt.!
lis
Fig.32.
—
Esquema de niveles del ‘“Xc.
ilco..
y. 4.-
ESTUDIO
DE LA DESINTEGRACION DEL
3’Cs mediante
captura
electrónica,
El “‘Ba decae al ‘
produciendo la excitación de los niveles nucleares cuyas
transiciones han sido objeto de cate estudio. A su vez el
se desexcita, por captura de un electrón orbital con un
periodo
de 9.61 días al
“‘xc que es estable
de acuerdo
a la
cadena
12.0d
>
En- los - espectros
ningún
rayo
se produce
al
nivel
analizados
gamma
corroborándose
‘~Cs< 9.68 d >
—.
que
en este trabajo
se-
pudiese
no - se detectó
asignar
fundamental.
ningún
nivel
También
-
del
se
“‘Xe,
observó
121 Xc
al
así el hecho de que la desexcitación,
sin excitar
-contaminación
-
‘~Xe
—
del
es decir
la
100%
ausencia
por otros isótopos en la muestra-estudiada,
no aparecer ningún pico
j-
sin identificar
la desintegractdn del ‘“aa.
-
--
como perteneciente
de
al
a
-
V.4.l.— Obtención de la fuente
La fuente radiactiva de ‘~Ba se obtuvo a partir de las
reacciones de desprendimiento
un
blanco
de
-
lantano
-
( “spallation”
fundido
-
de
120
) producidas en
9/cm 2
de
espesor
bombardeado por un haz de protones de 600 MeV, procedentes
del
sincrociclotrón del CERN. Los productos de las reacciones que
160
se
desarrollan
en el
superficie
positiva
~Br,
se
que
blanco
similar
en
escribe
se transfieren
a la utilizada
el
apanado
Z
15),
—
que se
de
en la obtención del
v.í.í,
estrechamiento que forma la fuente esta
Re,
a una fuente
pero
recubierto
calienta a 1700 grados
ahora
el
de renio,
para ionizar
selectivamente los núclidos de bario.
los
productos
de
la
reacción
acelerados
hasta 60 ¡ccV en la fuente
masa
por
el
8~10’
iones/s
imán
de
del
“‘Sa.
ISOWE,
Este
haz
fueron
de iones
ionizados
y
y separados
en
obteniendose
fue
un
enfocado
y
haz
de
recogido
durante dos horas sobre una lámina de aluminio.
de
La
La actividad
3o9xlO-7 Sg.
la muestra al terminar la recolección era de
muestra fué trasladada a Madrid para su análisis,
empezándose
las
medidas,
con una
actividad
en
la
fuente
de
2~10’ Bq ( 0.54 mCi ).
V.4.2.— Intensidades de lineas de electrones de conversión
lSi~
Los espectros de electrones de conversión interna del
analizados presentan una serie de lineas con energías
inferiores a 620 ¡ccv ,
como puede verse en el ejemplo de la
figura 33. Las intensidades relativas se determinaron mediante
el análisis de las áreas de los picos correspondientes.
Los
valores
intensidades
obtenidos
relativas
conversión del “’Ca
de
en
las
la
determinación
líneas
de
de
electrones
las
de
se muestran en la tabla V.13 junto con
los resultados posteriores a 1960 de otros autores (1—4]. Las
161
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Si.
Tabla V.13
Intensidades relativas de lineas de electrones
de conversión interna observadas en
E(kev)
capa
54.96
E
L
74
1<
E
L
73.75
Eelly y
Horen
<1963>
Horen
et al.
(1964)
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51.1
48.3
11.4
4.9
55.7
6.4
Hasselgren
et al
0
<1970>
(b>
65.6
10.3
Morinaqa
y Hisatalce
(1975>
<b)
34.3
49.8
68.5
8.6
-
Este
trabajo
51.5 ± 4.0
11.5 ± 1.0
3.10 ± 0.25
52.5 t 5.0
9.80 ± 0.25
74
N
2.1
32.43
E
1.3
92.30
E
28.9
L
123.80
-
132.60
E
925
L
E
L
328
43
6.8
2.2
74
2.20
2.0
2.4
36.1
5.3
1060
25.1
5.3
895
34.2
5.0
1010
352
43.4
3.6
37.6
340
44.7
3.4
74
137.37
157.15
216.09
239.63
¡
E
L
E
L
74
74
E
L
74
0.85
0.30
100
15
9.2
1.1
0.48
1.82
0.42
100
14.9
9.9
1.3
100
100
13.1
± 0.5
± 0.3
33.1 ±1.5
6.0 ± 1.0
922 t 70
332
43.0
7.8
loso
0.40
±10
0.7
±0.2
±0.50
t 0.30
t
1.10 ± 0.10
0.30 ±0.02
100
14.4 ± 2.5
2.95± 0.60
0.65± 0015
9.50 ± 0.15
1.40 ± 0.04
0.35
± 0.02
TASLA V.13
-
E(kev)
246.92
249.44
capa
E
L
K
L
74
Kelly y Horen
Horen
<1963) -- etal.
(1964)
<a)__¿
(a)
( Continuación
Hasselgren
et
al.
<1970)
-
(b)
E
E
E
L
74
Este
trabajo
2.52
0.39
0.25
8.8
1.2
2.10
0030
10.1
1.4
¡
N
294.54
351.15
373.25
Morinaga
y(1975)
Hisatake
(b)
0.34
0.12
15.5
0.38
0.14
15.04
15.7
2.3
3.1
0.56
N
0.04
±0.02
t
9.8
1.50
-0.27
0.06
O • 37
o • 16
11.9
2030
0.50
0.11
1.16
0.190
± 1.5
* 0.02
±
±
0.03
0.07
± 0.02
*
0.01
0.01
0.4
0.20
*
0.10
*
0.10
±
*
±
404.04
1<
L
0.14
0.20
427 .60
-K
E
0.06
0.09
0.3
0.04
0.10
00043
461 17
462.9
1<
0.05
0.11
0.090
± 0.006
480 • 38
486048
E
E
L
0.32
o
0.230
1 0.007
K
25.9 3.6
0.72
0.057
451.40
496.28
L
572.66
585.02
520.05
74
E
E
E
Errores
1.04
• 26
loo
1.04
0.11
0.70
-
O • 23
1.03
0.15
0.150
* 0.10
± 0.015
1
OoOOE
1 0.02
*
0.006
28. 2
27.4
1 005
4.4
3.40
1 0.06
0.86
0.85
± 0.02
0.060
0.42
0.46
0.32
0037
(a) 13%, (b) 1%
0.42
0.330
—
104
1
0.006
± 0.01
1 0.015
¡
energías que figuran en esta tabla corresponden a la energía
de
la
transición
gamma.
lineas
de
capas se han obtenido
a partir
de
la energía de la transición y las correspondientes
energías
de
conversión
de las distintas
Las
energías
de
las
enlace para cada capa. Esta energía de enlace es de 35.985 ¡ccv
2>Cs, 5.714, 5.359 y 5.012 ¡ccv para las
para la capa E del ‘
capas Lí, Li y L3, tomándose 0.949 y 0.144 keV para las capas
74
y
74,
subcapas
el
correspondiente
[5).
presente
otros
al
valor
medio
de
las
distintas
Como puede observarse los valores obtenidos en
trabajo
son
compatibles
con
los
resultados
de
autores.
En la tabla V.14 se presentan los valores experimentales
obtenidos
otros
para las
autores
incluido
los
relaciones
para
su
valores
K/L, junto
comparación
teóricos
con los valores de
[1—4. 6
y
7].
correspondientes
Se
a
han
dicha
relación para las multipolaridades E2 y Ml. Los valores de la
relación
resultados
K/L de la
tabla
anteriores,
presentan
un buen acuerdo
siendo en general
con los
mejor la concordancia
con los más recientes.
V.4.3.- Intensidades de lineas qarna
Un ejemplo de los espectros de lineas gamma,
mediante
el
detector de
Ge,
y comprendido
entre
obtenidos
los
50
y
1400 ¡ccv, se muestra en la figura 34.
Las intensidades relativas, respecto a la línea de 216.0
¡ceV, obtenidas por medio del análisis del área de los picos.
155
-
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0%
.3
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de las transiciones gamma que se producen en la desintegración
3lBa se presentan en la tabla v.ís, junto con los
del t
resultados de otros autores (3, 8—15). Las energías obtenidas
en este estudio para las lineas gamma están de acuerdo con los
valores que aparecen en la compilación de Atable et al.
Los
errores
salvo
para
experimentales
lineas
han variado
con intensidad
entre
inferior
un
al
2
1%
[11).
y un
8%,
cuyo error
máximo se estima en un iO%
La
comparación
de
los
valores
trabajo con los obtenidos por otros
especialmente
al.
[3)
relativos
autores
con los de Kukarova et al.
y Gebrke et al.
[10) son los que
[12).
parecen
más discrepantes
presente
es satisfactoria,
[9)
Los resultados
del
Eaasselgren et•
•
de Singh et al.
respecto
de
los
restantes pero no se observa ninguna desviación sistemática.
Morinaga et al.
[4) obtienen para las líneas 54.9. 78.7, 92.3,
123.8 y 133.6 ¡ccv valores relativos de 0.48, 3.8, 3.2, 146.2 y
11.0 respectivamente, que son compatibles
resultados
teniendo en cuenta
los-errores
con los presentes
experimentales.
Las lineas de 54.9 y 78.7 kev han sido observadas en el
presente
trabajo
en
acuerdo, con
incluidas en el trabajo más
correspondiente
transición
et al.
reciente
a 82.4
[8) y Hasselgren et al.
posteriores.
[12f aunque
ño
han
sido
de Sharma et al. [13). La
keV observada, por Karlsson
[3] es descartada en trabajos
Aunque en el espectro gamma la intensidad
de esta
línea es muy baja, ha podido comprobarse su existencia en el
espectro
(12].
de coincidencias,
en
acuerdo
Las líneas de 128.1 y 368.9 ¡ccv,
168
con
el
resultado
de
incluidas por Atable et
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en
su
acuerdo con
observada
recopilación,
los
se
autores más
confirman
recientes.
en
este
trabajo
Igualmente ha
en
sido
la línea 137.3 ¡cCV, incluida por [lo], confirmando
los reultados de ( 12, 13),
a pesar de haber sido descartado
por los trabajos de Hasselg?en et al. [3] y Shing et al. [10].
Gebrke et al. (12] incluyen en el espectro las lineas de
323.8 ¡ccv observada por Rarlsson (8] y confirmada por Ku)carova
et al.
[9], y la de 508.0 ¡ccv, introducida por Kukarova et al.
[9]. En ambos casos dichos autores asignan
una cote superior
a
presente
las
intensidades
correspondientes.
proporciona
una cota superior
no pudiendo
confirmar
El
su existencia,
pero
coincidencias.
que
sólo
lineas
como tampoco se observa
la línea de 334.5 IceV que Qebrice et al.
espectro,
trabajo
para la primera de estas
aparece
(12] introducen en el
en
sus
espectros
en
La línea 562.8 ¡ccv indicada en el esquema de
desintegración por Kukarova et al.
[9] se confirma por los
resultados de este trabajo en contra del resultado de Sharma
et al.
[13],
obteniendo
un valor
para su intensidad
concordante con el de Gebrice et al.
relativa
[12]. Las transiciones
correspondientes a 546.2, 795.9, 197.4, 919.5 y 954.6 ¡ccV han
sido incluidas por Auble et al. (11) siendo observadas en los
trabajos
publicados
confirman
791.4
estos
keV
experimental
no
posteriormente.
resultados,
se
puede
aunque
resolver
el
en
presentes
doblete
el
valores
de
presente
195.9,
sistema
habida cuenta de su diferente intensidad < 0.04
0.18 respectivamente.
1126.1,
Los
según
1208.5 y 1342.1
kev
¡12)
>.
Las
lineas
dc
y
703.4,
aunque descartadas por Sharma et
171
al.
[-13)se
en el
confinan
presente
los resultados de Gebrke et al.
Posteriormente
trabajo
a la publicación
han aparecido
(14)
desintegración
del
“‘Ha,
los presentes -datos.
sidhu
niveles
de
1047.6
-
1170.6
¡ccv
-al
multipolaridades
y
-
et
las
123.8
recogen
al.
¡ccv,
-de correlaciones
al. 415]
-
determinan
y
de
valores
para las
existencia
salvo
-
anteriormente
líneas,
[16]
a
nivel
obtienen
-partir
gana—gana.
intensidades
del
Chanó et
gamma que
.y confirman
‘en
inóluyendo
¡ccV. El -trabajo más reciente de
confirma todas la~ conclusiones expuestas
este
estudio
sobre
la existencia
-1110.7 ¡ccV, y<obtienen
del
del
los
de las lineas gana observadas en este trabajo,
las de 82.4- y 1170.7
Ruibin et al.
mediante
entre
¡ccv,
resultados
la
bibliografía
autores
transiciones
están- en- buen acuerdo con los- presentes
la
su
1046.9,
1047.6
direccionales
este
[14—16) sobre
en
Estos
ciertas
análisis
con
de
[14] resuelven
lineas
fundamental.
para
en acuerdo
de los resultados
otros estudios
que no
coincidencias- gamma—gamma
trabajo
(12).
presente-estudio.
Valores
Estos
la
de las
relativos
autores
identificación
transiciones
compatibles
(16)
de
de 82.4 y
con -los
introducen
trece
nuevas lineas gana con intensidades relativas inferiores al
0.007%
que no
son observadas en
los
espectros
que -se han
analizado debido a la baja intensidad de la fuente utilizada.
V.4.4.—
Coeficientes de conversión interna
¡lidiante
los resultados
experimentales
172
obtenidos
para las
intensidades
relativas
conversión
y
determinado
para
los
de
las
las
lineas
correspondients
coeficientes
de
electrones
lineas
de conversión
gana
de
se
relativos
0
han
Estos
valores se pueden poner en una escala absoluta tomandO para
normalizar
el
valor
del
coeficiente
línea cuya multipolaridad
esté
de conversión
bien determinada.
K de una
En esta caso
se ha elegido la línea de 123.8 ¡ccV, que como puede verse en
la tabla V.14, es de carácter E2 puro segUn la correspondiente
relación
resultado
R/L obtenida
de otros
en
este
autores
trabajo
[3.
4
y
17).
y
de acuerdo
coeficiente de conversión K se ha tomado
calculado por Msel st al.
los autores
Karlsson
normalizan
et
al.
(8]
•
que es el que
de las referencias
sus
el
el valor teórico
( Cap. 1, (15] )
también han utilizado
con
Como valor para el
valores
(3,
relativos
4].
de
manera que los coeficientes de conversión interna para la capa
L de siete transiciones,
149
¡ccv, ajusten
las
que ocurren para energías
cunas
correspondientes
teóricos de Sliv y Band ( Cap. 1,
entre 123 y
a los
valores
[14] ), ya que en esa zona
las cunas correspondientes a multipolaridad El y Ml se cruzan
y no se desvían una de otra más del 104
Los
resultados
obtenidos
para
conversión
de la
con otros
valores de la bibliografía
valores
de
capa K se presentan
lloren
experimentalmente
et
al.
intensidades
[2]
de
los
en la
coeficientes
tabla
V.16 junto
(2—4, 8—9 y 18].
que
líneas
sólo
de
de
Los
determinan
electrones
de
conversión, han sido obtenidos a partir de las intensidades
gaa
de la referencia
(~1• Los autores de las referencias
173
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[8—9], que Solo determinan
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de conversión
los valores
intensidades relativas de lineas
a los valores
de [2).
de este
de las
líneas
como puede observarse
trabajo
son compatibles
de electrones
en la tabla
V.l6
con los de otros
autores, especialmente con los más recientes de voinova et al.
[18), que han sido obtenidos mediante medidas simultáneas de
espectros
de lineas
de conversión
y
de lineas
gana.
En el
caso de la linea de 131.3 kev solo existía anteriormente una
cota (
0.2
>
y,
obtenida por (9],
resultado de este trabajo ( 0.55
Análogamente
se
han
que es compatible
± 0.1
con el
>.
obtenido
los
coeficientes
de
conversión para la capa L presentandose los resultados en la
tabla
V. 17.
autores
tos
[1,4
valores
son
compatibles
con
y 8—9), confirmando los resultados
los
de
otros
de Morinaga et
al. [4] obtenidos para la zona de bajas energías.
En las tablas
de conversión
en este
al.
1,
los coeficientes
de las capas M y N, respectivamente,
trabajo,
( Cap.
V.18 y V.19 se presentan
[15)
estos
coeficientes
Y. 4.5.
-
junto
>
con los valores
no existiendo
teóricos
valores
obtenidos
de phsel
experimentales
para
en la bibliografía.
Multipolaridades
Las multípolaridades de las transiciones del
se presentan en la tabla V.20, han sido obtenidas
los coeficientes de conversión
relación
et
K/L
( tabla V.14
( tablas V.l6—19
‘“Ca,
que
a partir
de
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) entre las intensidades de las
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0.30
0.19
0.24 t 0.03
249.44
0.26
0.11
0.160 ±0.025
373.25
0.064
0.061
0.051 * 0.010
496.28
0.026
0.028
0.031 ±0.004
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Rósel et al.
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0.52
0.55 ±0.15
249.44
0.60
0.38
0.35 * 0.10
373.25
0.16
0.13
0.13 ± 0.03
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lineas
de
valores,
electrones.
de otros
En
dicha
tabla
se han
incluido
los
[ 2-3], obtenidos de manera análoga a
autores
los de este trabajo y los deducidos a partir del estudio de
correlaciones
angulares
[14 y 19). Tajnbien se han recogido
valores de la recopilación de Atable et al.
tablas de Lederer-et al. ( Cap. 1,
(3]
>
los
[11] y los de las
de Browne a
y
al.
[5).
Como
puede
observarse
el
satisfactorio con los resultados
acuerdo
es,
en
general,
más recientes y complementan
los deducidos por análisis de correlaciones angulares. Para la
línea
de
133.6
comparable
al
¡ccV
el
valor
17% E2 obtenido
de
este
trabajo
por Krane et al.
es
25%
E2
(19] a partir
del análisis de correlaciones angulares. Igualmente para la de
¡ccv
216.0
se obtiene una multipolaridad predominantemente Ml
en acuerdo con los resultados de Moren et al.
(8]
que
asignan una
proporción superior al
(2) y Karlsson
87%
a Ml
y
es
compatible con el parámetro de mezcla ( a > obtenido por Krane
et al.
(19].
La
transición
correspondiente
a
239.6
kev
tiene
una
multipolaridad de 96% Ml seq~n este trabajo. de acuerdo con el
valor
dc 94% Ml de lloren et al.
parámetro
de mezcla,
permitía
descartar
correspondería
Para
la
5,
de Krane et al.
el
valor
a una transición
línea
(2] y con el valor
de 246.9
[19).
0.17
del
Este resultado
alternativo
de
a
que
E2 pura.
¡ccV Krane
et
al.
[19] obtiene
valoree del parámetro de mezcla de —0.40 y 7.0 es decir 144 E2
y 86% Xl,
respectivamente.
La asignación
119
de multipolaridad
Ml
del presente trabajo corresponde al valor
más bajo de
a,
lo
que es corroborado por la no observación de las lineas LII y
LIII para esta-transición (2].
En el caso de
[li)
obtiene
la transición de 249.4 ¡ccV Erane et al.
valores
28% £2 ó £2 pura.
El presente
de Moren
(2]
et
al.
a,
de 0.63 ó 29 para
y
resultado
ambos son
que corresponden
es concordante
compatibles
valor para el coeficiente de mezcla
a
con el
con el
primer
S de los autores de la
referencia [19).
Para
-
la
correspondería
línea, de
a
al
-
0.50
—
el
deducido
-obtenido para esta transición,
y Hasselgren et al.
¡ccv
373.2
presente
del
resultado
carácter
en acuerdo con lloren et al.
[3] que asigna
(10% £2),
permitiendo
de 5
Para
a
et
al.
el valor
alternativo
—1.67 para esta transición.
la
multipolaridad
descartar
linea
de
404.0
kev
predoninantemente
[3) deducidos
también
£2,
E2
[2)
Este valor es
51% £2.
<
compatible con el resultado de Erane et al. [19] de a
autor
204
—
—0.34,
de este
-
-
se
ha
obtenido
una
en acuerdo con Hassolgren
mediante
los
valores de
los
coeficientes de conversión interna.
tabos
valores
discrepan
del resultado
de
Sidbu et
al.
[14] que corresponde al análisis de correlaciones angulares.
Los valores de A obtenidos por Krane et al.
(19] para la
linea de 480.3 Kev cubren todo el rango desde Ml pura a £2. En
~giuestro
caso se deduce un valor de 30% E2 que, parece favorecer
-el valor
de 5 más bajo de Krane-et al.
-£n este caso
el
[19]-.
resultado - más reciente
180
de Sidbu et al.
[14) es de 96% Ml que es concordante con el resultado de este
trabajO.
Los resultados obtenidos para las multipolaridades de las
lineas de 404.0 y 496.2 ¡ccv están de acuerdo con los de Sharma
st al. [13] que obtienen 99% E2 y 99.5% 142, respectivamente.
V.4.6.-
Coincidencias gaa-gasana
Se han realizado análisis de espectros de coincidencias
gamma—gamma seleccionando
los espectros
en los fotopicos correspondientes
133.6,
216.0,
presentan
372.2.
las
coincidencias
496.2
lineas
con puertas
a las lineas
y 585.0
centradas
gamma de 123.8,
¡ccv. En la tabla
utilizadas
como
puertas
V.fl
y
se
las
observadas.
Tabla V.2l
Coincidencias r7 observadas en
Energía de la
puerta
tnergia
(¡ccv>
observadas
123.80
92.20
795.9
249.44
923.06
133.60
54.9
914.09
de las líneas
en coincidencia
461.17
1046.9
496.28
572.66
62.5
239.63
451.40
486.48
404.04
480.38
0703.44
674.41
797.41
157.15
368.9
216.09
331.63
954.66
372.25
246.92
546.27
íaí
Puerta de 123.8 y 133.6 kev
133.6 kev están
originadas
de las energías
correspondientes
figura
35 se
Las líneas gamma de 123A y
por transiciones desde los niveles
al nivel fundamental.
un espectro
muestra
parcial
correspodiente
En la
a esta
puerta
31Cs,
De acuerdo con el esquema de niveles adoptado para el
[11), estos resultados permiten
confirmar
que el nivel
‘
de 123.8 keV está poblado directamente por la lineas gamma de
92.3,
249.4,
461.1,
procedentes de
696.4,
919.5,
496.2,
los
niveles
1047.6
y
572.6,
de
1170.7
795.9,
216.0,
373.2,
¡ccv.
Respecto
133.6 kev aparecen las lineas de 54.9,
486.4
del
y 914.0
nivel
kev.
133.6
La primera
al
de
923.8 y 1046.9 )COV
82.5,
585.0,
al
620.0,
nivel
239.6,
de
451.4,
línea gamma es una transición
78.7
kev
y
los
restantes
son
transiciones que parten de los niveles de 216.0, 373.2, 585.0,
620.0 y 1047.6 kev.£1
trabajo
de
Singh
123;8 ¡ccv es compatible
et
al.
[10) para
con los presentes
la
resultados
puerta
de
salvo que
reo se?~álan las iínÉas gázna de 795.9 y 1041.6 ¡ccv. I~úestros
resultados
-
confirman
correspondiente
considerado
el
a la linea
dudoso.
Los
emplazamiento
de
gamma de 795.9
Xcv,
valores
de
estos
la
transición
anteriormente
autores
para
la
-puerta de 133.6 ¡ccV están de acuerdo con los de este trabajo
excepto que en este análisis si se observa la presencia del
-
- fotopico de 914.0 Xcv.
Los
valores de
123.8+ 133.6 keV
sharma
et alt
(13)
para
la
puerta de
les lilevan a eliminaren el espectro del
182
m
-t
ej o~
r
o
e
o
‘O ~
—
~~~~00.
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O
Si
04J
EJ
11<
(e,Un
o.
—
‘a
>=cs
las lineas de 562.8,
703.4
¡ccV, lo cual no es
y 1126.1
compatible con los resultados de est, trabajo que si estaii de
acuerdo con las conclusiones áe Gebrke et al.
Puerta de 216.0 ¡ccv
al nivel
niveles
les presentes
valores
muestran que
de 216.0 k~V se puebla por transiciones desde los
de
273.2,
585.0,
620.0,
1170.7 ¡ccv, al identificarse
157.1,
[12].
363.9,
Los
919.5,
como coincidencias
resultados
1041.6
las lineas
y
de
831.6 y 954.6 keV.
404.0, 480.3, 702.4,
presentes
696.4,
están
de
acuerdo
con
los
obtenidos por Gebrke et al.
[123, y con los de Singh et al.
[10)•
autores
aunque estos
,fltimos
no observan
las
lineas
-gamma de 368.9, 703.4 y 954Q6 ¡ccv.
-Puerta de 373.2 ¡ccV
-de 273.2 ¡ccv,
Las coincidencias con el fotopico
que corresponde a la transición desde el nivel
-de igual energía al fundamental,
indican que dicho nivel se
puebla por transiciones desde los niveles 585.0, 919.5, 1047.6
y 1170.7
¡ccV a través de
las lineas gana de 246.9,
674.4
797.4
resultados
y
¡ceV.
esquema de niveles
Los
propuesto
obtenidos
por Auble et al.
546.2e
confinan
el
E 11), salvo que
estos autores indican una línea gana de 322.8 lceV producida
por
la transición
resultados
-
observa
detectada
de
la
en
de 696.4 a
Gebrke
presencia
los
et
de
espectros
373.2 ¡ccv.
al.
r121,
esa
línea
gamma
en
~i
este
que
con
acuerdo
trabajo
tampoco
analizados.
os
no
ha
Gebrke et
se
sido
al.
[12] indican para este caso la existencia de un fotopico de
184
351.1
kev que ha
sido detectado en este trabajo. Este rayo
gamma implicaría la población del nivel de 373.2 keV a partir
del de 696.4 )ceV, directa o indirectamente mediante cascadas
desde otros niveles.
Puerta de 496.2 keV
Los
resultados
para
esta
transición, que ocurre desde el nivel de 620.0 a 123.8 kev,
indican
la
corresponde
620.0
de
aparición
a la
kev.
la
línea
transición
gamma
de
desde el nivel
Indirectamente
aparece
427.6 keV
de 1041.6
reforzado
el
que
.1 de
pico
de
123.8
kev que corresponde a la transición desde el nivel de
123.8
keV al fundamental poblado a través de
gamma de 496.2
hace
que
al
kev.
La
seleccionar
la
transición
resolución del sistema experimental
esta puerta
se
incluya
la contribución
de la línea gamma de 486.4 keV, procedente de la transición
del nivel de 620.0 a 133.6 Rey, ya que aparece el fotopico de
133.6 kev que corresponde a la transición desde el nivel do
133.6
Rey
al
fundamental.
esquema de Autle et al.
Estos
resultados
confirman
el
[11).
Puerta de 585.0 kev
De acuerdo con el esquema propuesto
por (11), esta línea gamma corresponde a la transición desde
el
nivel
de
igual
coincidencias
con
obtenidos
el
en
la
energía
línea
presente
al
de
trabajo
fundamental
462.9
no
¡ccv.
Los
permiten
aparece
en
resultados
concluir
la
existencia de este gamma por su baja estadística y al aparecer
no
completamente
resuelta con la línea de 461.1 keV. Gehrke et
185
al.
(12) sí confirman esta transición e indi~, como posibles
las
lineas
de
334.5
desde
transiciones
y
el
585.0
nivel
kev
que
919.5
y
correspondetian
1120.2
trabajo ha permitido confinar, la
presente
al
a
585.0.
£1
de
la
existéncia
línea gamma de 585.0 kev.
7.4.7.—
Esquema de desintegración
-
-
Los espectros - gamma procedentes
de la desexcitación
del
131
-Ba
-
analizados
existencia
de
368 • 9,
546.2,
1208.5
y
que
no
al.
estudio
y
esquema
de
niveles
123.8,
133.6,
transiciones
anteriormente
En
las
de.
su
lineas
que
portanto
de
las
esquema
han
78.7,
confirmar
-82.5,
954.6,
algunos
128.1,
otros-
trabajo.
basado
en
resultados
-
.se
el
han
obtenido
esquema
incluido
en
186
este
de
en
situar
pueblan
en
figura
kev.
que
dudosas,
picos
de .1342.1
transiciones
795.9
La
obtenidos
permitido
82.4,
foto
el. trabajo
han
de
1170.7,
a: transiciones
coincidencias
496.2-
y
los
585.0
y
1342.1
--las
keV.
Mable
este
en
el
de
Ciertas
kev
estaban
en
niveles.
este
-
multipolaridades
trabajo..
35
niveles
conf irmándose
de
la
137.3,
1126.1,
corresponder
cínivel
373.2,
la
permitido
este
los
consideradas
se
por
en
incorpora-
emplazamiento
este
‘‘‘Cs
niveles-
216.0,
como
54.9.
descartándose
-al
incluyéndose
han-
919.5,
observadas
que
espectros
de
703.4,,
¡coy,
esquema
(11)
trabajo,
fotopicos
562.8,
sido
el
Los
trabajo
este
asignados
han
presenta
et
los
1342.1
previamente
-
en
->
-
de
00 ~O.%
•~~0~
Qz1348
•0
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3»
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¿
~14L.i
—.-i ¡ U
Nt t
Sfl.I
131
c~
55
76
3Cs.
flg. 35.— Esquema de niveles del ‘
2>
V.S.-
ESTUDIO
‘49 Gd
66
El
-o-—.—.
63
“‘Cd
LA
CÁnULA -DE
tu
‘49 Sm
62
decae,
del
excitados
DE
“‘£u
—.
por
y
DESINTEGRACION
captura
éste
a
su
electrónica,
vez
a
“9-Sm
al
niveles
formando
la
cadena
‘~Gd<9.4 d)—.—-—.’Eu(93.l
Al estudiar los espectros gamma del
detectado
transiciones
lineas
que
no
149
d)—.
Sm.
‘Eu y
corresponden
a
‘‘‘Sm se han
ninguna
-
de
las
de estos-núcleos. £1 estudio de las energías con
que aparecen dichas lineas y la evolución de sW intensidad en
el tiempo - respecto
identificarlas
a las lineas
gamma del
como pertenecientes
55my. “‘Pm.
niveles del ‘‘
Estos radionúclidos
se
originan
captura electrónica del ‘“Eu.
a
-
~Eu,
la
ha permitido
desexcitación
de
por la -desintegración por
la aparición
del
en la
fuente se debe a que el “‘cd fud producido a partir del ‘‘‘Tb
y éste,
además de
la
desintegración
por captura
-electrónica
que da ori~én a la cadena objeto de estudio, se desintegra por
emísiónasí
‘‘‘cd. En la-figura 37 se presenta el esquema de
desi,4tegraciión para estos radionúclidos.
V.5.l.— Obtención de la fuente
El núclido de “‘Cd se obtuvo haciendo incidir un haz de
188
lo
4
5
lSte
~ ¶7%
E (MeV)
EC/1t0d6
~5.1O~%
-1
EC
o
Sm
1oI~
rISC
‘1~Gd
22s
EC ¡~tT~~ S.93d
1
ng.
63
SC
60
31.— Esquema parcial de desintegración
de los núcleos estudiados.
protones
de
1
itA de
intensidad
y
una
energía
procedente del Sincrociclotrón del CERN,
tántalo
de
reacciones
122
9/ca’
que tienen
medio de un gradiente
superficie,
diámetro
de
espesor.
lugar en el
de
presión
una
formada por un cilindro
que
se mantiene
son acelerados
al aplicar
productos
las
de ionización
fuente
de
de 3 mm de
de temperatura.
una diferencia
de
se hacen pasar por
de wolframio
a 2400c
MeV
600
sobre una lámina de
Los
blanco,
a
de
Los
de potencial
iones
de 60 kV
y se separan en masa mediante el campo magnético del ISOLDE.
Seleccionando
haz sobre
la masa 149,se
empezándose
fuente
las
fue
medidas
-
mm,
durante 75
de 10’ Bq de “‘Dy ( 4.2
Esta
enviada
m
a
recogió el
obteniendose
) que se desexcita
Madrid
transcurridos
por
tres
vía
al
aérea,
días desde su
Bq: debida al
2eelO6
producción,
(
separador
una lámina de aluminio
una fuente
“‘cd
en el
9.3
siendo entonces la actividad de
d ) qu~ se produce por la desex¿itación
captura electrónica del ‘“lb
por
-
V.S.2.— Estudio de la desintegración del
V.S.2.l.- Intensidades de lineas de electrones de conversión
El espectro de electrones de conversión interna obtenido
en este trabajo permito identificar una serie de lineas con
energías
inferiores
a
939
¡ccV
,
como
se
observa
en
la
figura 38.
Los
valores
obtenidos
en
190
la
determinación
de
las
e.—
t
MI •.t
ce Ile
Ca
e
•
2
-
2
—
5
-00
O0%
Si
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5
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EJ
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•
—
-
o
—
—
—
•
—
•
5
o.
intensidades
relativas
conversión de
V.22
junto
los
[1—2]
para
otros
autores
de
la capa 1<,
su
las
resultados
más
comparación.
[3—5)
han
figuran en dicha tabla.
para las intensidades
lineas
de
electrones
recientes
de la
bibliografía
Resultados anteriores a
sido
tenidos
en
El acuerdo entre
relativas
cuenta
acuerdo con el de Adam et al.
1968 de
aunque
los distintos
es satisfactorio
la línea de 184.5 R en que el presente resultado
V.5.2.2.—
de
del “‘Eu se muestran en la tabla
no
valores
excepto
para
está en mejor
[1).
Intensidades de lineas gamma
Un ejemplo de los espectros de lineas gamma analizados en
este
trabajo
resultados
para
el ‘‘Eu
se presenta
para las probabilidades
de estas
lineas
valores
de
se presentan
los
autores
en la figura
de emisión gana
en la tabla
más
recientes
V.23,
39.
relativas
junto
(2,6—7)
Los
con los
para
su
comparación.
Los valores medidos de las energías de los rayos gamma en
este trabajo están en buen acuerdo con los obtenidos por Sen
et
al. C~)• Las lineas
recopilación
más
de 334.92 y 478.29 keV incluidas en la
reciente
para
este
núclido
[1]
han
sido
observadas solamente como lineas de conversión muy débiles [2]
y no
han sido
resultado
detectadas
de Sen et al.
en este
(6).
trabajo
en acuerdo
Aleksanlcov et al.
[2)
con
el
observaron
una transición de 127.1 ¡cay que no puede ser confirmada por
este trabajo. Estos autores también observaron emisión gamma
193
V.22
relativas- TABLA
de lineas
Intensidades
de~~0 electrones
de conversión
•
E
-
de la capa XC observadas
-
¡ccv >
Adam
et al.
-(1968)
<a)
- -
126.00
132.02
-
138.00
-
149.72
184.5
252.26
260 • 73
212.37
298.64
-
459.87
496.41
516.57
0.32
0.21
0.48 ±0.02
0.29 t 0.007
0.20
0.86
0.17 ± 0.02
0.064
0.186
0.158
534.31
0.202
-
0.057
788.88
(a) Errores~ 1%
0.101
—
35%
Este trabajo
0.59
0.31
100
0.27
0.098
-
0.105
-
100
0.0920 ±0.0009
0.090 ±0.007
-
0.096 ± 0.006
1.40
9.37
-17.1
346.69
43.65
et al.
-Aleksandrov
(1975>
Ca)
100
0.08
0.083
0.082
1.38
8.21
-
en
1.28 ±0.04
8.45 ±0.22
20.07~ -
-
20.38
0.059
0.19
0.18
0.23
0.059
0.11
±
0.77
-
0.060 ±0.004
0.190 ±0.005
0.170 ±0.006
-
0.250
±
0.002
0.044 ±0.002
0.110 ±0.006
SVlN3fl)
-.
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~0~~
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~0.500%
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‘-e-—
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—
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-
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¡
5
¡
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~
A
e
e
o0%
Os
>0
e.
1
0%
0
e.
0%
6.
O
4
a
a
A
O.
TABLA V.23
Intensidades relativas de lineas gamma observadas en ‘‘‘Su
Aleksandrov et al. sen u>t al. Szúcs et al.
Este trabajo
E(kev)
<1975)
(1975)
<1985>
(a)
(a)
(a>
82.50
0.056
0.06
0.07 ± 0.02
¡
¡
¡
126.00
128.70
132.02
138.00
149.72
184.5
214.29
229.0
252.26
260.73
264.5
272.37
278.20
298.64
341.60
346.69
384.7
398.9
404.31
415.7
431.40 ¡
436.60 ¡
459.87 -¡
478.77 482.83 496.41
516.57 534.31
599.2
600.92 s
645.39 662.77
666.28
726.36
734.97
748.65
788.88
¡
794.70
0.30
0.094
0.15
0.19
100
0.13
0.47 -
Errores 1%
0.32
0.19
0.30
1.27
4.25
2.0
-
0.037
0.037
—
30%
7.65
0.22
66.18
-
56.0
0.19
0.075
0.26
0.037
0.15
0.11
1.11 0.45
0.11
3.32
6.28
6.24
798.0
812.68
862.97
875.95
933.25
938.68
947.94
956.4
992.2
1012.6
1082.0
1231.0
(a)
100
0.13
0.45
0.06
- 0.61
3.0
0.64
2.23
0.056
5.70
0.1758.38
0.056
46.34
0.36
2.83
0.62
1.91
0.21
0.26
15.29
14.15
0~056
0.30
0.09
0.15
0.18
100
0.12
0.43
0.14
-
0.460.063
0.16
-
1.29
0.46
-
-
3.81
6.14
6.94
0.09
3.35
0.67
-1.761
0.25
0.23
19.2
-
17.06
-
-
0.10
0.32
0.15
0.38
1.52
5.9
2.36
0.035
0.10
0.09
0.05
0.13
0.61
2.24
0.06
5.85
0.21
59.0
0.06
47.8
0.19
0.07
0.35
0.05
0.15
0.11
1.15
0.45
0.11
3.31
5.8
6.2
0.10
0.36
3.18
0.62
1.89
0.24
0.236
15.3
14.2
0.06
0.099
0.32
0.16
0.33
1~28
4.27
2.01
0.04
0.099
0.06
0.04
0.13
-
0.28 ± 0.04
0.12
0.03
0.14 ± 0.02
0.22 e 0.05
100
0.12 t 0.03
0.41 ± 0.03
0.18
0.01
0.63 ± 0.05
2.80 e 0.04
0.08 e 0.03
6.80 ± 0.04
0.28 ± 0.04
64.4 e 0.5
0.051 e 0.003
51.5 ± 0.03
0.17 ± 0.05
0.08 e 0.03
0.36 ± 0.03
0.07 e 0.02
0.15 e 0.01
0.10 e 0.02
1.24
0.09
0.44 e 0.03
0.12 ± 0.02
4.5 e 0.2
5.8 e 0.4
6.8
0.4
0.12
3.23
0.66
1.88
0.29
0.23
18.3
15.6
0.07
0.085
0.32
0.14
0.30
1.40
5.3
1.95
0.03
0.08
0.09
0.06
0.13
e 0.06
e 0.21
e 0.05
e 0.11
e 0.03
0.04
e 0.6
0.4
± 0.02
± 0.012
e 0.04
e 0.02
±0.03
e 0.11
e 0.2
e 0.11
e 0.03
1 0.03
1 0.01
1 0.01
± 0.01
con
energías
de
189.70
desexcitación del ‘‘Eu.
552.72
y
553.26
y
552.72
kev
que
asignaron
Sin embargo, rayos gamma de 189.70,
kev
han
sido
identificados
desintegración por captura electrónica del “Eu
la
impide
de
asignación
a -la
las
transiciones
en
la
(8—9), lo que
correspondientes
a
189.70 y 552.72 keV al “‘cd, al detectarse en los espectros
analizados lineas del
asignadas
este
De las
u>Eu.
restantes
al ‘“Ei¿ por Aleksandrov t al.
trabajo
las
lineas
de
264.5,
(2],
líneas
gamma
se confirman
341.60,
398.9,
482.83 y 794.70 )cev. Así mismo se han identificado
436.60,
las lineas
384.7, 798.0, 956.4 y 992.2 IceV detectadas por sen et al.
En la recopilación de Szflcs et al.
gamma de 599.2 y
600.92
keV
en
[6].
[7] se incluyen dos lineas
cuyas intensidades han sido
medidas por los autores de las referencias (2 y 6). solo una
de estas
transiciones
presente
trabajo,
ha sido detectada
confirmando
emisión obtenidas
están
recientes
en
de líneas
buen
[2,6,7],
experisentales.
Sztács et al.
energía
y
las
gamma obtenidas
acuerdo
teniendo
probabilidades
con
las
en
cuenta
en el
probabilidad
en el experimento más reciente
Las intensidades
trabajo
la
en esta región
de emisión
de
(6].
en el presente
medidas
los
más
errores
obtenidas
por
[7] son promedios ponderados de los valores de
las referencias (2,6 y 10). La detección en este trabajo de
las
lineas
de
existencia de
1012.6
los
y
1082.0
keV
permite
confinar
correspondientes niveles nucleares
esquema de desintegración del “‘Eu [6], figura 40.
197
la
en el
6-e e
:tce.,
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flg. 40.-
-
Esquema de niveles del
Li.
el
!Lii.L..
¡
¡¡~ —
¡ II
¶ -~ II~-JA1~~
1’Eu.
Coeficientes
V.5.2.3.-
En
la
interna
determinadas
‘“Eu
relativos
a
línea
de
(7]
trabajo
experimentales
transición
deducido
en
autores
de 126.0
[2,
¡ce’? se
interpolación
valores
con
los
>.
Los
con los valores
de la referencia
transiciones
conversión
de
del
en
los
Una
valores
gansa y de electrones,
0.192 correspondiente
—
[2]. Sen et
sus
valores
al.
para
[6)
las
de electrones
(1). En la recopilación
de Szúcs
de conversión
obtenido
se
de 0.50 para
dx
buen
han
la
transición
de conversión obtenidos
acuerdo
con
los
valores
£ 6). Las discrepancias surgidas
6—7) sobre los valores
dx
atribuyen
utilizados
para
los
(15]
de
a los datos
para la
de electrones.
multipolaridades
de
t,
a.<
los coeficientes
están
para las intensidades
Las
para
más recientes
entre diferentes
multipolaridades
gamma y las intensidades
valor
149.7 ¡cay. En general
las
medida
mediante
coeficientes
a un
coeficientes
de
de lineas
de Adam et al.
los
normalizando
este
la
experimental
de lineas
experimentales
cap.
coeficientes
dx
los
para dieciseis
partir
valores
intensidades
en
y
de 346.6 ¡ccV obtenido por
los
al.
XC
capa
de las intensidades
deducen
et
la
los
se ha tomado el valor
a la
presentan
trabajo
obtener
absoluta,
se
2-4
de
en este
Para
escala
Y.
tabla
conversión
de conversión y multipolaridades
transiciones
experimentales
valores
teóricos
resultados
más recientes[11)
estas
(7,
se obtienen
199
para
de
obtenidos
11].
se
a~<
Ráselí
están
y
et
han
la
al.
en acuerdo
Así en el experimento
las relaciones
de mezcla de
TABLA V.24 de conversión interne de lacapa XC del ‘~tu (.10 1
y nltipolaridades
coeficiente.
-
Aleksandrov
et al.
- <19151
Sen
st al.
(1975>
Szúcs
st al.
- (1985>
C.C
126.00
52.3
132.02
65.7
138.00
21.4
149.72
-
-
9.7
7.2
260.73
<272.37
-
-
298.64
346:69
-
-
-
496.41
516.57
t
62.8
50
48.5
± 1.0
39.6
8.5 -
14
36.8 ±1.0
8.2
7.7
7.8
19.2
-
-
3-.l
2.77
3.1
1.9
-
11.9
7.4
20.4
-
-
-
-
6.9
*
E2
2
37.1
-11.3
2.55
-
2.0
100 ±
35
11.8
20.8
459.87
%- — Mt’ltípolaridad
89.5
96
-
1.7
2.8
-
(a) 45
48.0
184~5
252.26
Este trabajo
0.5
-
Ml
1:0
95% 23.
25% 22
Ml
-
22
1.6
0.2
21
9.0
0.8
75% Ml
-6.3 -±0.5
19.0 t 1.0
50% XC>.
0.5
142
2.7
2fl
75%
2.89
2.0 t 0.3
1.48
1.4
± 0.3
1.73
1.8
0.3
Ml
1.37
1.6
1.75
1.8
748.65
0.18
0.19
0.19
0.14
0.04
81
788.88
0.36
0.37
0.36
0.34 t 0.04
22
534.31
-
(a> Errores
-
-
14
—
304
-
Ml
23
554 22
multipolaridad
para
las
tiaflsiciofles
que corresponde
a 10% El,
son compatibles
con los resultados
Intensidades
valores
intensidades
conversión,
tabla
748.6
un parámetro fi
obtenidos
de
del “‘Bu.
en
la
las
de conversión
determinación
líneas
de
de
las
electrones
de
de las capas E L y 1< del “Sm se m~estran
V. 25 junto
que
del presente trabajo.
de líneas de electrones
relativas
y
7% ES y 3% X2. respectivamente,
V.S.3.— Estudio de la desintegración
tos
346.7
de rayos gamma • obteniendo
mediante anisotropía
V.5.3.l.—
298.6,
con los resultados
de otros
autores
en la
(12-13)
para su comparación.
Trabajos
de otros
autores
1960 también han sido tenidos
la línea
Como
en cuenta
dc 22.5 JceV se ha determinado
la intensidad
Sa y 5(0
(1, 3—5
+
de las diferentes
y 16—19] anteriores
a
en este trabajo.
Para
por Antman et al.
(20)
componentes
L y ti así como
ni
obtenidos
el
P).
puede- observase
presente
trabajo
autores,
y confirman
de conversión
los
son compatibles
la
de 281.29
existencia
valores
con los
kev observada
Heyer et al. (133.
201
resultados
de la línea
en
de otros
de electrones
anteriormente
solo por
IntenSidades
TABLA V.25
relativas de lineas de electrones de conversión
observadas en
E<kev>
254.56
277.08
281.29
327.52
<a> Error
capa
Harmatz
et al.
<1966>
E
L
ti
E
L
ti
E
Mc Isaac y
llamar
<1966>
22.1
3.7
22.06
100
13
3
E
L
14I
100
70
9.7
69.85
Srs
Meyer et al.
Este trabajo
<1982>
Ca)
20.43
3.17
0 • 73
100
13.91
3.48
0.71
73.19
10.98
20 ±2
100
14.7 ±1.0
0.66
0.07
79.3 ±3.0
10.4 t 2.0
10%
TABLA V.26
Intensidades relativas de lineas gamma observadas en “‘Sm
E<kev)
22.52
22.98
178.58
208.28
251.51
254.57
277.09
28i.29
327.53
350.02
381.7
506.09
528.59
535.90
538.37
Holland
(1976>
(a)
<a> Errores
Garrett
<1976> et al.
(a)
56.8
0.20
0.43
0.15
0.36
15.05
84.18
0.48
100
8.67
100
9.6
14.03
13.52
1.17
1.58
14.5
13.0
1.1
1.3
14
0.45
15.3
88.2
—
30%
Meyer
(1982)et al.
<a)
59.55
0.34
0.57
0.32
0.27
15.73
88.09
0;57
100
8.91
0.074
13.45
12.73
1.12
1.46
Este trabajo
55.5 t 2.0
0.38
0.04
0.52 t 0.05
0.28 t 0.03
0.26 t 0.05
15.8 z 0.2
88.4
0.4
0.53
0.03
100
8.7 ±0.3
0.09 t 0.02
13.6 ±0.1
12.10 ±0.04
1.35 ±0.04
1.20 ±0.03
V.5.3.2.— Intenaidades de lineas gamma
Un ejemplo de los espectros
este
trabajo
de lineas
se pueden ver en la figura
41.
gamma obtenidos
en
Los resultados
de
las intensidades relativas de estas lineas se presentan en la
11.26, junto con los valores de los autores más recientes
tabla
113—15)
para su comparación.
lineas
con
intensidades
Solamente se han
mayores
que
0.05%.
incluido las
les
valores
obtenidos en este trabajo estan en buen acuerdo con los que
-figuran en los últimos trabajos publicados. La detección de la
transición gamma de 281.7 kev indica la existencia del nivel
nuclear de 658.6 kev, propuesto por Meyer et al.
esta
transición
solo puede
ser situada
en
el
[13], ya que
esquema
de
niveles como una desexcitación entre los niveles 658.6 — 277.0
keV.
El esquema de niveles de este zuicleo se muestra en la
figura 42.
V.S.3.3.— Coeficientes de conversión y multipolaridades
Con las intensidades de electrones de conversión y rayos
gamma
se han obtenido
los
correspondientes coeficientes de
conversión interna y las multipolaridades de las transiciones
cuyos resultados se muestran en la tabla 11.27, junto con los
de otros autores [1, 7 y 13). Los valores relativos han sido
puestos en una escala absoluta normalizando mediante el valor
del coeficiente de conversión teórico de la transición gana
de 327.5 JceV (7].
203
u,
u..
~
Láa
-~
II
c
t-4
5
Lo
-5
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-4
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-4
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‘2
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-4
Ñ
-4
-4
0
o
O
u.
O
o
O
-4
e
él
‘-SI
10tn.
10-2 ‘u
‘-12
flq.42.--Esquema
de niveles del
‘49
Su.
‘u
-
u
4
De
la
misma
multipolaridades
manera
han
que
sido
en
el
caso
deducidas
del
~Eii
las
comparando
los
coeficientes experimentales obtenidos en este trabajo con los
valores
teóricos
(7).
Para
la
transición
281
kev
se
ha
obtenido una multipolaridad Ml y para la transición 327 kev un
90% Ml.
Los
unAs
resultados
transiciones son PC y
<
recientes
[13) para estas
104 22, respectivamente. Estos valores
han sido obtenidos con un método experimental diferente lo que
corrobora los resultados de este trabajo y eh procedimiento
utilizado.
v.5.4.—
Estudio de 1. cadena de desinteqración
“6
la
~
—.
63Bu
62 55
61
60
Los
espectros
gamma
analizados
en
la
cadena del
‘“Gó
muestran la existencia de líneas que han sido identificadas
1~Sm, provenientes de la desintegración
como transiciones
del
por captura electrónica
del ‘~E12 (5.93 d). Este radionuclido
se origina por la desintegración del “50d (22 sin ) producida
por la emisión alta del 1”Th (17%>.
El
fue
decaimiento del ‘~Lz a los estados excitados del
detectado por primera vez en 1951
(21] y la
más intensas
identificación
de las líneas
gana
por Grover
al.
primer
junto
et
con otros
[22).
21
trabajos
esquema de niveles
experimentales
1967 han sido recopilados en la evaluación
realizado
por
Chiao
y
Martin
207
fue realizada
[ 24).
realizados
de datos
Nuevas
antes
[23)
de
nucleares
medidas
de
intensidades
datos
por
de rayos
de conversión
de electrones
Adam
et
al.
de
la capa R.
conversión
núclido
gamma junto
con
una
comparación
publicados fueron
los
[25), determinando
Nuevas
de
los
realizadas
coeficientes
de
sobre
este
investigaciones
[26—27) estudian con particular énfasis la
zona del
espectro de más alta energía y conducen a las probabilidades
5Sm que se
de emisión gana y al esquema de niveles para el “
recoge en la evaluación realizada por Peker [28] en 1986.
En la tabla
este
trabajo
para las intensidades
las de otros
puede
11.28 se muestran los resultados
autores
observase
el
de lineas
para su comparación
acuerdo
es
obtenidos
en
gamma junto con
[25—26 y 28].
satisfactorio
no
Como
existiendo
discrepancias significativas.
La primera
realizada
en 1947 por
espectrógrafo
(30)
determinó
‘55m de 410 días,
hijo,
Inqhram
[ 29)
de masas el samario
Butement
-
de la desexcitación
observación
“‘Pm.-•.
al
del ~«Sm fue
estudiar
mediante
un
activado por neutrones.
en 1951 una vida media pará
el
y calculó una vida media para el núcleo
Rutledge.
et
al.
[31)
determinaron
las
intensidades de electrones de conversión y las relaciones K/L
para la transición de 63,1 lkeV. Brosmí et al. [32) observaron
nuevas transiciones
garsa que ocurrían con una probabilidad
muy
decaimiento
pequefta
radiación
en
gamma
el
emitida
por
del
el
lÉSm
~Pm
en
y
resolOicron
dos
la
componentes
cercanas.
-
El rayo gamma de 121 kev atribuido a un nivel nuclear del
-
por
Berenyi
et
al.
[33] no
208
ha
sido confirmdo
por
Intensidades
E(kev)
relativas
Adam
et al.
(1968>
111.0
191.24
314 • 13
338.33
365.37
373.59
434.41
468 • 76
474 • 84
526.0
Newman
(1973> et al.
(a>
<a)
2.4
0.88
2.40
0.86
2.94
0.787
0.079
0.107
0.092
0.077
0.28
0.17
0.17
0.161
0.29
22.6
713.55
764.77
638.64
893.74
2.6
0.22
100
-
910.55
~49.53
1078.91
1239.57
1423.19
7.0
0.78
0.58
1%
peker
(1986>
(a>
542.56
653.51
(a> Error
TABLA V.28
de lineas gamma observadas
—
20%
6.40
23.16
0.40
2.53
0.21
100
0.11
0.064
0.67
0.17
0.72
en
í~5¡,
Este trabajo
2.55 ±0.02
0.95 ±0.04
0.09 ±0.03
0.10 ±0.05
0.11 ±0.02
0.08 ±0.01
0.34 t 0.03
0.21±0.03
0.14±0.10
0.17 ±0.06
7.0
24.0
6.3 ±0.5
21.4 ±0.05
0.36
2.59
0.167
100
0.36 ±0.01
2.38 ±0.10
0.15 ±0.05
100
0.124
0.125
0.645
0.181
0.560
0.14
0.16
0.66
0.21
0.65
±0.05
±0.05
±0.09
±0.04
t 0.03
trabajos
posteriores
[34—35].
5Sm [34) introdujeron
Nuevas investigaciones sobre el
una emisión gamma de 429.5 keV que no había sido observada
anteriormente. ,Este. resultado fue confinado por. los últimos
[351•
trabajos -experimentales
En la tabla
las
tres
‘45
3m al
-transiciones
que
las intensidades
aparecen
5pú junto con los valores
comparación
Las
11.29 se muestran
en
la
gamma para
desexcita¿ión
de otros
autores
del
para su
[28, 34—35).
características
de la desexcitación del
—v
“5Pm
cuya
Vida media es de 17.7 años son bien conocidas (28] debido a la
ecactitud experimental con que se han determinado las energías
e
intesisidades relativas
de las
lineas
gamma
(36—37).
núcleo decae por captura electrónica a los niveles
Este
72 y 67
kev• y al fundamental del ‘“Nd.
En Ya tabla
este
trabajo
11.30 se presentan
para estas
los resultados
transiciones,
autores [28, 36—37).
210
junto
obtenidos
con los
en
de otros
Intensidades
E(kev>
61.62
431.4
492.55
(a> Error
relativas
Roller et al.
(1977>
<a)
100
0.00052
0.032
TABLA V.29
de lineas qaa
Votb et al.
<1983>
<a)
100
<0.0005
0.027
Observadas en ‘~P?ft
Peker
(1986)
<a)
100
0.0004
0.027
Este trabajo
<
100
0.0010
0.030
t
5%
TABLA V.30
Intensidades
(a>
Error
3%
relativas
de lineas
gamma observadas
en
0.003
CONOLUSIONES
1.-
En este
de doble
magnético
análisis
la
trabaj o
se ha puesto
enfoqus
de las lineas
correspondiente
conversión.
que
a punto
ha
sido
de electrones
determinación
Este espectrómetro
magnética de 20000 gauss
un espectrómetro
utilizado
de conversión
de
tiene
los
el
interna
y
coeficientes
un valor
centimetro y un
x
para
de
de la rigidez
radio medio para
la trayectoria de los electrones de 18.5 cm. La corriente que
se aplica a las bobinas puede variar entre O y SO amperios lo
que
permite
detectar
electrones
con
una
energía
máxima
de
5 MeV.
2.— La detección se ha realizado mediante un diodo de barrera
de
superficie
asociados
que
espectros
junto
con
permiten
la
de electrones.
espectrómetro
los
obtención
ha
consiguiendo
de emisión
que puedan tener
que
Se ha determinado
se
estudio
4.—
para
de las lineas
Se
Para
superiores
“‘Os,
a partir
resultando
de
los
en el
una
alta
procesos
de emisión
despreciables.
que relaciona
y la intensidad de la corriente
el
campo
magnético
mediante
el
de electrones de conversión del ~‘Pb.
segt.
determinado
como presencia
practicamente
crear
espectrómetro
energías
obtener
la curva de cal.ibracibn
obtenido
ha
análisis
de este detector
permitido
lugar,
de los electrones
utiliza
el
electrónicos
que el fondo debido a otros
gamma, puedan ser considerado
la energía
y
La utilización
magnético
resolución
3.-
dispositivos
la
de
la
eficiencia
energía
a
los
los
cinética
ser practicazente
detección
de los
200 Xcv la
diagramas
213
de
constante.
electrones.
eficiencia
de Kurie
del
del
En la
se ha
“Cl
y
zona de
bajas
energías
intensidades-~
electrones
la
eficiencia
se
experimentales
de conversión
ha obtenido
determinadas
y de electrones
comparando
para
líneas
Auger emitidas
±29
Xc con los valores teóricos correspondientes.
S.-~Se
hañ obtenido
-it rálación
de conversióñ
-válo~e~
escala
de
y las
lds
han
puestos
teórico
núciieos
comparación’ de” los
coeficientes
peimitido
de
valores
estudiadas:
errores
-
lá
con
escala
dentro
los
multipolaridad
en
de una
De esta
forma
de converáión
del
lOt
obtenidos
-
una
absoluta
de coñversión
experimentales
conversión
¿~ducir
una
de 155 doeficientes
con
gamma. Los
obtenidos
bien determinada.
n~ád& un total
diferentes-
en
del coeficiente
de multipolaridad
~e’ Éa~ detA~
.
La
para los
valorás
teóricos
de.
transiciones
-
las
há
-
6.— Los valores
de los coeficientesde
han sido déductdos
d~s~onibles.
deducir
loá
El programa que se ha realizado
coeficientes
,iultítolá;idaáes
conVersión utilizadós
mediante un programa de ajuste delos
teóricos
de ¿tros
sido
mediante
de las lineas
transiciones
conversión
por-el
-
de conversión
-
de
-
intensidades
correspondientes
de
mediantC el valor
de
entre las
coefientes~
relativa
transición
los coeficientes
experimental
las
de
posibles
procedimientos
conversidñ
directamente
para
y evita
de interpolación
las
datos
permite
distintas
la utilización
que pueden cdnducir a
-rosultados~ menos exactos.
7~ El ~roc¿dirniento
al
-
experimental
cátudio ~~espectrométrico
desinteÉr~n
-
mediante
aaptura
de una
descrito
serie
electrónica.
214
ha sido
de núcleos
-
Estos
aplicado
que- se
núcleos
han
sido
obtenidos
Finalizado
enviadas
8.—
en el separador
el
procedimiento
de isotopos
de obtención
a Madrid para su análisis
Para
el
núcleo
lineas
de conversión
dc 80
a 600
estudiadas
kev.
en el
coeficientes
“Se
34
se
las
y
fueron
intensidades
de
IC/L en el margen de energía
Las intensidades
conversión
fuentes
las
de lineas
margen de 80 ke’1 a 1 MeV,
de
CERN.
en el laboratorio.
han medido
y relaciones
ISOLDE del
las
gamma han
sido
deduciéndose
los
multipolaridades
de
las
transiciones.
9.— En el núcleo
lineas
gamma,
comprendidas
de ‘Pd,
se han determinado
coeficientes
en el
rango
obteniéndose
también
estudios
coincidencias
de
de conversión
de energías
las
y
intensidades
multipolaridades
de 60
kev
K ¡E
y
relaciones
gana—gamma
de
para
—
1.2
MeV,
realizándose
determinar
el
las intensidades
de
esquema de niveles.
10.
—
Para
el núcleo
electrones
lineas
de
‘~Xe,
se han medido
conversión,
relaciones
K/L e
intensidades
de
gamma. Se han obtenido los coeficientes de conversión y
multipolaridades
energías
35 Xcv
para transiciones
—
comprendidas en el rango de
1 MeV.
11.- En el caso del núcleo
‘‘‘Os,
se han medido 24 líneas de
electrones de conversión correspondientes a la capa E, 14 a la
capa
L,
8
a la capa ti y
correspondientes
han medido
obteniéndose
44
6
relaciones
líneas
gana
20 coeficientes
a la capa N.
de intensidades
en el
rango
de conversión
deterisinándose
1QL. Así mismo se
50
kev
—
1.4
MeV,
de la capa E, 14 de
la capa L, 7 de la capa >4 y 5 de la capa 1. Este estudio
215
las
se La
completado
con
la
determinación
análisis
de espectros
peñitido
situar
de
multipolaridades
de coincidencias gana—gamma
las t7ransiciones
y
el
que
han
en el esquema de niveles.
t49
¿lb
12.— para el núcleo
se han medido las intensidades de
electrones de conversión y de lineas gamma, obteniéndose lás
-coeficientes
de
transiciones
conversión
compréndidas
y
las
multipolaridades
en
el
ranqo
de
para
energías
80 keV - 1.3 MeV.
13.-
En
el
intensidades
20
-
‘49
¿u,
núcleo
de
lineas
6Ó0 ~keV, junto
gamma
con
se
han
en
el
medido
rango
inteñsidades
y
de
de
determinado
energías
de
electrones
de
conversión. Sé han deducido los coeficientes de conversión y
las
multipolaridades
para - transiciones
comprendidas
en
el
rango 200 — 350 kev.
14.—
5Sm
~62
Se
—
ha
estudiado
la
‘“Pm
—
lid
‘46
go
so-
relativas
100
kev
de
—
líneas
1.4
MeV,
cadena
de
desintegración
deterninándose
intensidades
gamma
en
60
500
—
respectivamente.
216
el
keV
rango
y
60
de
—
energías
80
keV,
LISTA DE PUBLIcACIONES RELACIONADAS CON ESTE TRABAJO
1.— CONUNICAOIOMES A ~9E~¶QS-..
—
nI
Reunión bienal de la Real Sociedad española de Física
Salamanca 4 al 10 de Octubre de 1937
Coeficientes de conversión interna en el
‘os
Estudio espectrométrico del
Ag
-
fil
Reunión
bienal
de
la
Real
Sociedad
española
de
Física Palma, del 1 al 7 de Octubre de 1939
Estudio
—
-
de
la
63
International
Applications
cadena
de
desexcitación
62
Syposium on Radionuclide Netrology and ita
( ICfl~9l
Madrid 27—31 de Mayo
>.
de
1991
Decay chain ‘~‘Gd—. “~Eu—. ‘“Sun
2.—
-
Método de determinación
de coeficientes
interna mediante un espectrómetro
1291e y “Se.
Anales de Fisica
Sn,
407
217
<
1986
magnético.
de conversión
Apllcacióm a
131
—
Estudio de la desintegración del
Anales de Física
—
80,
135
(
Ea.
1988
Study of the “Gd—* “‘BU—e “‘Sm decay chain
64
63
62
Nuclear Instruments and Methods in Fhysical Research
1.312, 364—371
<
1992
218
BIBJOGRAflA
CAP! ULO 1
1.— R.S.
Krane
(
Introductory Nuclear Physics
Wiley,
New
YorK, 1987
2.- S.
E.
Patel
Nuclear Physics,
John
<
Wiley,
New York,
1991
3.— c.M.
Lederer y 11.5.
Shirley
TeMe
of
Isotopes
Wiley
(
and Sons, New York, 1978
4.—
F.
Lagoutine,
Radionuclides
Giff-sur
5.—
E.
N.
Blat
Firestone
a
Legrand
l’Energie
Table
Atomique,
of
CEA,
y V.F.
Preston
y
11.5.
Skirley
Table
of
Wiley, New York 1986
(
Weisskopf
John Wiley, New York,
7.— n.A.
J.
1985
R.B.
Radioactivo Isotopes
6.— J.M.
y
Cc,mmissariat
.(
Yvette,
Browne,
Ceursol
Physics
Theorical
Nuclear
Physics,
1986
of the
Nucleus,
<
Addison Wesley,
~eading, 1963
8.—
E.
Ejire
y
M.J.A.
Speetroscopy
<
tr~
de
Voigt
Gamma-Ray
Nuelear Physics.
and
-
Electron
Clarendon Frese,
Oxford
1989
9.— sa..
Watkins
10.- 14.E. Rose
Gamma ray
Aa. 3. Phys. 51, 551 8 1983
“
Theory of Internal
spectroscopy,
cd
1<.
eonversion~,Siegbhan,
(
en Beta and
North Holland
Publising Copmpany, Amsterdam, 1965
11.- K.D. Sevier
Interscienee,
Low Energy Electron Spectrometry,
New York,
1972
220
(
Wiley
-
12.—
H.C.
Paulí,
Internal
Nuclear
Alder y
K.
Conversion
Steffen
LX.
fle
en The Electromagnetic
•
Spectroscopy,
cd.
WD Hamilton
Tbeory
of
Interation
in
North Hollafld,
(
Amsterdam, 1975
13.—
M.E.
Rose
Internal
Conversion
Coefficients.
(
North
Holland, Amsterdam 1958
14.—
L.A.
Sliv
y
Coefficients
I.M.
Band
Tables
recopilado
en 1<.
Gamma-ray spectroscopy,
15.- F. Rósel, HJ(.
Fríes,
(
of
Internal
Siegbabn
Conversion
Alpha,
Beta
and
Nortb Holla,,d, Amsterdam, 1955
E. Alder y H.C. paulí
Atos. nata and
Nucl.Data Tables 21, 91 (1978).
16.- G.T. Evan y R.L. Grahan
‘lnternal
Conversion studies
vefl high resolution”,
en Beta and Gana—ray
cd.
North
E.
Siegbabn,
(
Holland
at
spectroscopy,
Publising
Company,
Amsterdam, 1963
17.—
3.11.
Hamilton
Coefficient
Interaction
Experimental
Measurements,
in
Nuclear
North Holland,
Techniques
en
me
“
Spectroscopy
Amsterdam 1975
“,
of
Conversion
Electromagnetic
ed.
W.D.
Hamilton
>~
CAPITULO II
1.-
E.
Siegbahn
Alpha,
North—Holland,
2.-
K.D. Sevier
Interscience,
Beta
and
spectroscopy.
Amsterdam, 1963
Lcw Energy Electron
New York,
3.— 14. Steckeluacher
Gamma-ray
± 3.
Spectrometry,
1972>
Phys. ES, 1061
221
(
1973
<
Wiley
-
4.
E. Persico y c. geoffrion
5.— P. Grivet
6.—
R.W.
Rey. Sci. Instr. 21, 945 <1950)
J. Phys. Radium 11, 582 (1950): 12, 1 <1950)
Hayward
Electronice,
Beta-ray
vol 5,
cd.
spectrometers,
L. Marton
(
en
Advanees
Academio Presa.
in
New
York, 1953
7.— It - Míadienovio
Hucí. tnstr.
8.—
Nucí. Instr. Meth. 162, 193
>4.
Miadjenovic
9.— K. Siegbhan y W. svartholm
Nature 157, 872
Phys. Rey. 60, 53
(
1979
C
1946
1941
<
71, 681 ( 1947 );
12.— F.B. Shull y D.H. Dennison-: Phys. Rey.
72, 256
(
Phys. Rey. 75, 1955 ( 1949
10.— E. SíAtis y E. Sieqbhan
11.— D.W. Kerst y E. Serber
Meth. 1, 11 ( 1960
1947
1949
13.— II. Sverthol.m: Jxk. Fysik 2, 115
<
14.— G.E. Lee Whiting y E.A. Taylor
Can. J. ?hys. 35, 1 <1957>
CA.pflrLo III
1.- E. Arbman andN. Svartholm
2.- P.N.D. Rurie, J.R.
49, 368
(
Aflc. Fysik 10, 1
Richardson y H.C. Paxton
1955
(
:.
Phys. Rey.
1936
3.— 0.5. Wu y L. Feldman
Phys. Rey. 76, 693
1949
<
1
4.- 0.5. ¡¿u y L. Feidman : Phys. Rey. 52, 457 ( 1951
5.— L. Feldman y 0.5. ¡¿u
6.— Y. Yoshizawa
7.— S.T. Hsue,
Phys. Rey. 37, 1091
Nucí. Phys. ~5, 122
<
222
1952
1958
L.M. Langer y Sd(. Tang
1966
(
Nucí. Phys.
86,
47
8.-
H.
Beherens
y
Zentralstelle
L.
fiár
Szybisz
Shapes
of
Beta
spectra
Atomkernenergie—Dokwuuentatíon.
Physics
Data 6—1 NSRflS, 1976
9.- W. Banbynek,
C.D. Swift,
8. Craseman, R.W. FinE
R.E. Price y P.V. Reo
H.V. Freund,
H. Mark,
Rey. Mod. Phys. 44, 716
1972
10.- W.N. Asaad y E.H.S.
71, 369
<
Burhop
Proc.
Phys.
Soc.
London
<
1958
CAPITULO IV
1.-
A.
Brodsky
Protection,
2.-
<
K. Debertin
with
Handbook
Radiation
Mesurement
and
NORP report rse, New York 1985
y A. G. Rabier
semiconductor
1988
of
Gamma—and X—ray Spectrometry
Detectore
>
North—Holland,
(
Amsterdam,
-
3.— A. Owens
Nucí. Inst.
4.— M. Sudarson y A. Singh
Metb. 1.274, 297
J.
Phys. D
<
1989
Appl. Phys.
24,
1693
1991
5.— Ya.. Ellis—Ak~vali
Nucí. Data Sheets 49,
6.- J.L. Campelí and L.A. Mc Nelles
519
C
W.
(
Irtstr.
1986
Meth. 117,
1974
7.— 0.D. Cohen
8.-
Nucí.
181
Banbynek
Nucí. tnstr. Meth. A 267, 492
Re-evaluation
of
tSe
LX
(
-
1988
and selected
2’Am decay,
gana—ray.
Emission Probabilities,
in tSe
GE/R/RN/12/89,
Commission of tSe Buropean
Joint Research Centre, Geel, 1989
223
Conunity,
9.-> 2¼Christaás,
A.L; NichOlS y 5.0.
standards-for
detector
Lemmel.
:.
Xsand gana-ray
EfficiencY calibration,
<
INDO <NOS)
221, IAEA Nuclear data Section, Vienna 1989
10.—
2¼
Lagoutiná,
Radionúclides
ti. -Coursol
<
and
3.
OEA, Saclay, 1983
11.— L.A. Mc Nelles and J.L. Campbell
241
<
1973>
Legrand.
Nucí. Instr.
of
-
).
Nucí.
Instr. Metb. 109,
-
12.— 3. Rantele
TeMe
-
Metb. 1.275.
149
1989
<
13.— T. Bjernstad, E. Hagebe. P. Hoff, 0.0. Jhonsson, E. Kugler,
S.L.
Ravn,
5.
collahoration
OAPITUIfl 11
-
Apartado V.l
Sundelí,
-B.
Vosicki
Phys. Soripta 34,
-
578
(
tSe
ISOLDE
1976
-
Estudios sobre la desintegración
1.— L.L. Woodward, D.A. Mc Cown y M.L.
870
(
and.
Pool
d.l “Br.
Phys. Rey.
74,
1948
2.— D.G. Sarantites y E.R. Erdal
3.- Y. Tokunaga, 5. Seyfartb,
Fhys. Rey. 177, 1631 (1969>
R.A. Neyer. O.W.B.
Schult, H.G.
B¿rner, G. Barreau, H.R. Faust, K. Schreckenbach, 5. Brant,
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(IP -(15. K. — L- K’:íízl.
Mainz. — Luod Ciii!.
— Ci
1CM 1< («<—¡¡nc bel’ — ray ‘pecli’’n’eler íÑng í :iih,,i:,ci mc. s.íííum.-c~
—
7
—‘1
ISOLDE
(¡7. i.
CERN — Madrid — G,íuh,enhu~ g (?~íLl Dimidio nl irnpl:ínícd r:,tI¡mí¡ícíh-e is.ii.ípcs
(II’ — <IR. ¡4. Mehíer>.
Aarhíít —
Sf11— X’
1501
—
—
prnulutted al
1501
liii
Muiíslcr
in
‘,iIi(I’
Címil.
Nuclear ‘Irtíclure .4 neuuítímí — íleflt-ienI mc c:í,íh ríímclci <iii,
G:ímíw. 1clici dccny- ‘petí rímci¡, y
<II’ — ¡3. SR>¿5. 1’. KItiinbciI,z>.
1 >nin,í’lnmIl — IuilitIi <ííil.
Ní~elca, r:,íIi;ni.ín dcíecíed .‘¡‘Iim:íl p’íi,I~np .~t aii o’, - ¡tríe
236
!SOLDr
1501 — 6
SR. 1990
CERU
Status Report
TEST 0V OVE LIME BVTA
-
RAY SflCTROKETER US!MG RADIOACTIVC SOURCE
rRJPtCVD a? ISOLPE
.Z.Campos. .7.0. Gduuíez del Campo
CÁtedra de Figles Atómica. Facultad de Ciencias Físicas.
Universidad Complutense. 25040 Madrid. Spain.
.7.A.Cabrera. P.flartin. M.Ortíz
CItMAT, 28040 Madrid. Spain.
fl.Shal/. A. Wiiliart
flpco Física de Materiales, ¿WED. 28040 Madrid. Spain.
me ajo cf
this experinent is to investigate internal
conversion electrons apectra following the decay cf riuclides of
interest ir, order to deter,ine tSe nultipolarities ar±d nixing
ratios cf tSe transitions. A deuble focusing clectron uu>agnetic
spectroneter. bulid in Sweden, uas installed lo the DOPartOOOt cf
Ato,zic Physics of Universidad Complutense in Madrid . After
u~prcvements ir, tSe electrcr.ic systern and vacuum installation
conversion electron spectra of nuclides produced a ISOLDE and
sent by plane to Madrid hayo beco nícasured
The efficiency calibration of the spectrometer was done with
Auger and 10w energy linos cf
and ~6Cl. Results of iríternal
conversion
coefficients
lcr
‘“Xc and
“Se
were
published
confix-±ííing good perfornance in encrgy resolution and efficiency of
detection cf tSe apparatus.
237
mc
11.?
StCáS
days),
of
tSe
tO excited
electron capture decay
leveis of
“0s
has
of
Ba
been done.
,
Fren th
6
cenversion unes ar.d of gamna transitior.s
:ntcrnal Conversion coefficients anó nultipclarity rixing hay6
been dedueed. This study
together wich gamma—~amrna coinciden06
spectra pernits te propose a consistont decay schcr,e ter
These rcsults confirr, several transitions and eflCZgy leveis
considered doubtful.
relative
intensity
of
TSe level structi~re of “‘Pó fol1o~inq tSe decay of :~!A
has been investiqated in order te reselve several discrepancies
berveen previcus published results. Mea$urements of. gaeta ray and
Y-ray intensities have been catried ea. C¿mbining these rcsults
with electro,, conversion irtehsities, conversion coefficients and
nt2ltipolarities mixing in agreenent with angular correlations
studies have been cbtained.
mese e,cperieents with nuclides
continued
studying tSe -decay chain
preduced
at
ISCLOE
was
‘“cd
(9.4 d>—”’Eu <91.1
follovin;
electrcn capture disintegz-ation of “Tb. Gaona and
conversion ele¿tren intensitie&h~s been neas~red aná prcscnt york
report ir.tcrnal conversi on:oefficients,
multipoarities aná
o:x:ng ratios. Also emissicn free
5rn and ‘-Po arisin; in tSe
‘46
décav onain.
u <5.9 d)——~ Sm <340 d>——
alpha disintegratien cf
Ib has been atudied.
~
originated by
-
In sumnary tSe analysis of radioactive nuclides produced at
ISOLDE has been relevant ter training cf studeu±ts-and technxcíans
aná. en tSe cther hand, tse use of tSe magneti& spectroneter have
been very valuable ter cur nuclear speccroscopy laboratory.
238
AFacícE II
CALCULO DE COEFICIDITES DE CONVERSION íw~rr.~
PARA flu.MS¡0¡ONES El,
os
LA CAPA PC
£2, 13, >41, >42 Y >43
DE LOS NUCLEOS ESTUDIADOS
Los valores teóricos de los coeficientes de conversión
-
utilizados en este trabajo han sido obtenidos a partir de los
valores calculados por Msel et al.
<
Cap. 1,
£~~3
)i
Los coeficientes de conversión para las energías
de los
electrones y el núcleo de interés se han deducido mediante un
ajuste polinómico de los valores de las tablas,
dependencia
atómico.
en la
de estos coeficientes con la energía y el númsro
De
esta
procedimientos
métodos
basado
de
mamara
se
evita
-
mucho más laboriosos,
interpolación
de
los
la
utilización
como
la
valores
de
aplicación
tabulados
de
o
la
útilización de representaciones gráficas.
Este
método
trata
de
poner
a
punto
un
procedimiento
numárico sencillo y lo más simple posible por lo que solo se
consideran las multipolaridades El, £2,
ser las que más a menudo aparecen.
£3,
Nl, >42 y >43 por
En cuanto al ngmero atómico
2 se ha estudiado la región 25 a Z a $5, ya que elementos más
ligeros o
más pesados pueden determinarse
extrapolando los
resultados anteriores fuera de la región de 2
La dependencia
de los coeficientes
con la energía para Z
través
mediante
de
los
=
30, 40
logaritmos
polinomios
de
los valores
240
30 a Z
de conversión
90,
atas
s
—
90.
interna
se puede describir a
cantidades
tabulados
y
en cada
ajustando
caso.
Las
distintas
Bultipolaridades
dependencia con la
suaves
E
<
entro
< E
bastante
diferentes,
energía mostrando zonas
200 Xcv > y
>
son
con
en
su
inflexiones
zonas con tramos totalmente
curvos
200 ke11 3.
El hecho importante, es que para energías
fo
5000 Xcv,
para
cada
considerada,
esta
función
Xcv
y
multipolaridad
valor
de
Z
puede
y
cada
ajustarse
mediante un polinomio de cuarto orden (5 parámetros).
En las zonas cercanas a la energía de enlace de la capa
E, la curvatura es bastante pronunciada, sobre todo para los
coeficientes
E2,
E3 y >43,
por lo que el ajuste polinómico
anterior no es demasiado exacto en la zona de bajas energías.
Sin
embargo
es
solamente variar
posible
mantener
los parámetros
función
la
de dicha
de
ajuste
y
función para obtener
en estas zonas de baja energía valores de los coeficientes
con un error no mayor del 3%
curvas de los aH para 2
.
De esta manera cada una de las
30, 40
—
90, se describen por dos
polinomios de cuarto orden que equivale
lo
a
parámetros
de
coeficientes polinómicos.
Para
interna
cada
valor
se obtienen
de
z
mediante
los
coeficientes
una expresión
(
de
Cap.
conversión
IV,
[U]
del tipo
ln
—
c
+
c’ín E>
+
c ‘ín E> 2
+
c(ln E> 3
+
c5 (ln E)
(A.II.l>
donde c
son los coeficientes tabulados
<
Cap 1, (153
>
y la
energía de la transición viene dada en Xcv. Para cada 2 y cada
241
multipolaridad
tendremos
coeficientes para
E
>
mx
primer
conjunto
de
cinco
energías E c 220 kev y otras cinco
-
para
220 kev, para cada 2 y cada nultipolaridad.
Una
vez
obtenidos
seleccionados,
se
«*
los
puede
para
los
encontrar
valores
un
-
de
método
Z
de
interpolacián/extrapolación con respecto a 2, para determinar
a~ para cualquier
ello Hantele
distintas
acuetdo
(
otro elemento en la región 25 s 2
Cap.
IV,
[12)
combinaciones
con
interpolación
los
lineal
suficientemente
para energías
de
energía
fesult,ados
con
fiables
inferiores
de
logaritmos
a 220’kev.
95. Para
la dependencia con 2 de
y
multipoláridad.
-
esta
De
dependencia
la
no pueda dar resultados
en el casó de las transiciones
se ha tomado una interpolacidn
de 2,
estudia
>
%
Para estás
cuadrática
£2 y 23
dos nultipolos
de los
lo que proporciona un ajuste mejer del 3%
en función
Por tanto
.
han de usarse dos métodos diferentes de interpelación segt> la
zona de energías: El hecho de que la energía de 220 kev se
pueda usar como punto de cambio de un método de interpolación
a otro
<
solo para E2 y £3
>,
contribuye a la simplicidad del
nétodo.
El programa, escrito en fortran
cuyo listado se muestra
en las páginas siquientem desarrolla el método descrito.
El parámetro P se
introduce para
definir el punto
de
cambio en los métodos de interpolación con respecto a 2. Si la
energía del rayo gamma es E
E,
—
>
220 kev, P
=
5, si E
<
220 kev,
o.
Las
lineas
30
y
40
excluyen
242
el
cálculo
de
a
1
para
energías menores que la energía de enlace de esta capa. Esta
cantidad,
5,
es
calculada
polinomios de ajuste,
Cuando E
5 el
<
en
forma
uno para
Z
aproximada
50
<
programa informa de
y
usando
otro para
E
dos
50.
la imposibilidad de
la
intervalo adecuado para el 2
dc
existencia de conversión en la capa 1<.
Una vez determinado el
interés, se calculan los logaritmos AU,N> de los coeficientes
de conversión para ños valores cercanos a 2 que sean múltiplos
de lo. La interpolación final con respecto a E se lleva a cabo
en
las lineas
110 y 130.
160. Las lineas 180
Los resultados se dan en la línea
220 contienen un procedimiento para dar
—
-.
un aviso si la energía es demasiado baja y no es posible una
fiabilidad del 3%
Los
coeficientes
introducen
en
un archivo
multipolaridad y el
multipolaridad
En
obtenidos,
las
teóricos
de
e
1
(
datos,
Cap.
2,
guardando
(15)
el
>,
orden
se 2
de
cambio de dichos coeficientes para cada 1
según la energía sea menor o mayor que 220 kev.
siguientes
mediante
este
tablas
presentamos
programa,
los
resultados
coeficientes
de
1~?
tos
conversión interna, de la capa K, de los núclidos ,Se,
•Pd,
243
para
los
-:
-
10
20
25
-
30
40
45
50
60
70
80
90
PROCRA.M ICCFOR
INTEGER p,h,m
OOUBLE PRECISION BOR,T(731) ,A<7,50> ,C<5O>,E,G,3,2,tt
OPEN <7,PILE = ‘C_CONV.OAT’ ,STATUS = ‘OIL’>
00 20 E
1,7
00 10 L — 1,61
PEAfl (7,*) SOR
T(K,L>=BOR
CONTINUE
CONTINUE
GLOSE <7>
WRLTE (*,*) ‘ENERGíA PATO—CAJIMA E(KEV;SAEE <= 5.000 KEV>’
ErAn (*,*)
£
IF(E.GE.220.O> TREN
E,—- 5
ELS E
P=o
ENO IP
G
OLOG(E)
WPITE(*,*)
ATOMICO 2<25 < E < 95>’
t,$> 2 ‘NUMERO
PEAD<
IF(Z.CT.5O.O> TREN
COTO 30
ELS E
COTO 40
3 — =14.46+O.647l*2tO.00lO29*2**2+o.000O575~~Z**3+2.
3S4D~O7*~*4
COTO 45
3 = O .032=0.0068033*2+0. 0084825*Z**2*9 . 9l49D~C5*Z**3
8 — 3 — 6.5564007*Z**4
íE<E.LT.B> TREN
COTO 150
ELS E
COTO SO
ENO fl’
IF<Z.GT.90.0> TREN
COTO SO
ELS E
COTO 60
ENO IP
00 10 3
1,6
!F<T(J+l,l)—Z.GE.O.0> TREN
COTO 90
E LSE
COTO 70
ENO IP
CONTINIJE
COTO 90
.1 — 6
00 110 1 = 3,3+1
00 100 N — 0,50,10
ACI,N)=T<I,2+P+N>+T(I,3+P+N>*G+TCI,4+P+N)*G*2+T<I
100
110
A<I,N) >4!,N) + T(I,6+P+N>*G**4
CONTINUE
CONTINUE
00 120 N = 0,50,10
C(N)=<A<J+l,N)~A<J,N>)*(OIflG<Z)=OLCC<T(J,1fl>
C(N)=C(N)/<OIOC(T<j+l,l>
>—OLOG(T(J,lfl)+A<J,N)
C(}{>DEXP<C(N))
120
CONT!NUE
IF(P.EO.5> TREN
COTO 130
ELS E
COTO 160
,5+P+N>tG~3
i30
140
150
160
305
310
120
180
190
200
205
210
ENO ¡E
DO 140 N = 10,20,10
0(N) — (OEXP<A<J..1,N)>OEXP(A<J,N)>>MZ*2<T<J,l>>**2>
0(N) — C(N)/((T<J+l,l>>2—<T(J,1)>~2>
0(N) — C(N)+DEXP<A<J,N>)
CONT!NUE
COTO 160
WR!TE<*,*) ‘R—CONVERSION NO ES POSIBLE’
cOTO 25
WRITE(*,*)
WRITE(,)’ALPEA(K;El) — ‘.0(0>
WRITE<*A)DALPRA<K~E2) = ‘0(10)
WR!TE(*,*)~AiPHA<K;E3) = ‘,C(20>
WRITE( *t,~>’ALPHA<K:Ml)
,
—
‘,C(30)
WR!TE<
WRITE(*,*)’ALPEA<K;M2> = ‘,C<40)
WRITE(*,*>.ALPHA<K;M3) —
‘ARITE( *
write(*,*)t QUIERES SACARLO POR IMPRESORA? SI(l),NO<2)’
p,fl.fl<*,*>
ti
IP (ti.eq.l> TREN
COTO 305
COTO 310
WRITE(*,*>’U~IT 5—PRiV
- WRITE(*,*)
WXITE(5,t>’ Z’,Z
WRITE<5,*>’E<KEV>’,E
WRITE< 5, *>
iIRITE<5,*>’ALPHA(K;El>
,,0<0)
~fflITE(5,*>IALPHA(LE2) ‘,C<lO3
WRITE(5,*)’ALPEA<K;E3> —‘0(20>
WR!TE ( 5 ,
WRITE(5,*>PALPHA(KFMl)
‘,C(30)
WRITE(5,*)tALPHA<K;M2) =‘ ,C(40)
WRITE(5,*)PALPRA(K;M3)
‘,C(50>
END IP
GaTO 310
IPUZ.LT.60.O> .AND.(E.LT.70.O) > TREN
COTO 190
ELSE
GOTO 170
ENfl Ir
Ifl(Z.GE.6O.O>.ANO. (E.LT.X5O.O>> TREN
COTO 180
ELS E
COTO 205
ENO IP
FUE.LT.7O.0 + 2.0*(Z50.Ofl) TREN
GOTO 190
ELS E
cOTO 200
ENO IP
flITE<*,*>’LA PRECISION PARA E2,E3,M3 ES PEOR QUE 3%’
GOTO 205
tt70.O+4 .O*(Z~6O.0>
IP<E.LT.tt> TREN
WRITE<*,*)’LA PRECISION,E3 ES PEOR 3 %‘
END IT
WRITE<*,*>>QUIEPE CONTINUAR? SI(1>,NO(2>’
READ<*,*> >4
IP<M.EQ.1) GOTO 25
cOTO 210
STO!’
END
Tabla AII.l
coer¡cie,,tes de conversión aK para 2
correspondientes
E <kev)
50.9
57 . 59
125.57
138.95
141.1
144.5
161.83
180.68
187.26
200 .40
231.49
238.98
243. 35
249.77
270.63
277.47
281.65
297.23
203.76
3 25.08
331.23
342. 08
278.45
284.99
390.97
405.87
429.15
424.22
£1
13.22
10. 45
3.58
2 .65
2.53
2.36
1.69
1.22
Lío
0.901
0.594
0.540
0.512
0.474
0.376
0.350
0.336
0.289
0.271
0.225
0.214
0.196
0.150
0.143
0.138 0.125
0.115
0.112
£2
153.12
114.80
30.60
21.06
19.90
18.23
12.02
8.03
7.05
5.51
3.29
2.93
2.74
2.49
1.86
1.70
1.62
1.34
1.24
0.983
0.923
0.828
0.593
0.561
0.533
0.473
0.427
0.411
a
transiciones
E>
1452.81
1036.93
217.75
139 • 84
130.76
117.83
71.90
44.61
38.24
28.60
15.45
13.43
12.40
11.07
7.83
7. 06
6.63
5.32
4.84
3 .67
3.41
2.99
2.02
1. 89
1.78
1.54
1.37
1.31
= 34
en
Ml
16.59
13.31
4.98
3.80
2.65
3.43
2.54
1.91
1.74
1.46
1.01
0.935
0.895
0.838
0.686
0.646
0.623
0.547
0.517
0.439
0.419
0,388
0.304
0.292
0.282
0.258
0.239
0.232
(.10~>,
y-,
Se
34
1
M2
204 .64
153.47
42.70
30.05
28.51
26.27
17.56
12.34
10.96
8.77
5.324 .81
4.53
4.17
3. 23
2.99.
2.55
2.41
2. 25
1.83
1.72
1. 56
1.15
1.09
1. 04
0.935
0.850
0.821
2179.77
1529.96
323.56
210.30
197.08
178. 25
111.01
70.58
51.04
46.48
25.13
23.03
- 21.45
19.36
14 .13
12.87
12.15
9.92
9. 11
7.06
6.58
5.84
4.03
3.79
2. 58
3.13
2.79
2.67
Tabla 1.11.1
E <keV>
439.47
472.03
484.57
504.53
517.9
520.69
523.4
565.91
561.90
574 . 64
578.
91
535.48
610.39
662. 43
704.09
749.55
755.35
766.11
791.26
817.79
824.28
335.71
980.81
9 91. 72
1005.05
El
E2
0.102
0.0855
0.0802
0. 07 27
0.0683
O • 0674
0.0666
0. 0 554
0.0549
0.0534
0.0525
0.0512
0.0465
0.0337
0.0338
0.0296
0.0291
0.028
2
0.0264
0.0247
0.0242
0.0209
0.0111
0.0167
0.0163
0.368
0. 296
O . 273
0.242
0.224
0.220
0.211
0.173
O • 171
0.165
0.162
0.157
0.139
0.111
0. 0943
0.0799
0.0783
0.0755
0.0694
0.0639
0.0626
0.0523
0. 0408
0.0398
0.0385
(
Contimnuación
E3
Ml
1.15
0.885
0.805
0.698
0.637
0.625
0.614
o • 469
0.464
0.446
0.434
0.413
0.364
0.279
0.230
0.189
0.185
0.177
0.160
0.146
0.142
0.115
0. 0860
0.214
0.181
0.170
0.155
0.146
o • 144
0.143
0.119
o • 118
O • 115
0.113
0.110
0.101
O • 0839
0. 0733
0.0639
0.0629
0.0510
o • 0569
0.0531
0.0521
0.0447
0.0361
0.0834
0.0353
0.0804
0.0343
>42
o
• 740
0.601
0~557
0.497
o • 461
0.454
0.448
0.359
M3
2.36
1.84
1.63
1.46
1.34
1.31
1.30
0.991
o • 980
0.942
0.919
0.385
0.772
0.592
0.487
o • 400
0.390
0.373
0.356
0.344
0.337
0.327
0.291
0.233
0.198
0.167
0.164
0.158
0.145
0.134
0.131
0.109
0.298
o • 240
0.0840
0.0817
0.0790
0.117
0.172
0.165
0.338
0.306
Tabla 1.11.2
coeficiente
de conversión
a~ para 2
=
correspondientes a transiciones en
E <keV>~
33.72
63.98
73.5
89.91
112.43
155.39
158.92
167.5
182.85
202.13
216.17
230.44
234 .83
289.13
306.25
311.64
319.16
325.26
328.61
331.51
344.52
354.0
360.66
370 .17
382.6
El
.
.188.21
47.21
31.92
18.00
9.50
3.77
3.59
3.05
2.38
1.80
1.49
0.724
0.694
0.666
0.571
0.545
0.512
0.487
0.474
0.463
O • 419
0.391
0. 373
O • 349
0.321
E2
E3
1744.57 11361.16
444.76
3275.59
290. 47 2103.01
151.71 1038.14
71.43
443. 65
23 • 29
- 121.16
110.64
21.54
17.96
89.51
13 • 29
63.03
9.46
42.55
7.56
32.90
3.10
11.56
2.94
2.80
2.32
2.19
2.03
10.83
10. 23
-8.23
7.70
7.04
1.91
1.85
1.80
1.59
1.46
1.33
1. 27
1.15
6.55
6.31
6.10
5.29
4.79
4.47
4.07
3.62
Ml
2>,
46 (no
‘~Pd.
>42
>53
522.51 11547.23 116909.57
121.05
1732.96 16733.46
81.29
1034.79
9511.46
45.82
493.11
4102.19
24.46
219.49
1590.03
10.03
70.00
404.90
9.44
64.76
363.79
3.19
54.02
296. 73
6.47
40.02
201.51
4.95
28 • 53
139 • 16
4.15
22.81
107. 20
2.11
9.51
38.3 7
2.03
9.05
36.14
1.95
8.63
34.10
1.69
7.19
27.40
1.62
6. 81
25 • 65
1.52
6.32
23.44
1.45
- 5.95
21.83
1.41
5.76
21.00
1.38
5.61
20.32
1.26
4.98
17.61
1. 17
4 . 57
15.92
1.12
4.32
14.86
1.05
3.99
13.51
0.968
3.60
11.97
Tabla 1.11.2
E (kev>
392. 64
401.63
408.0
El
0.301
0.234
414.66
420. 94
0.273
0.262
0.253
437.12
0.231
443 • 37
446.74
486.8
0.223
0.219
0.178
o. 148
527 .2
560.72
576.62
582.93
617.85
644.55
0.128
0.120
0.117
0.103
o.0941
52
(
Continuación
E3
1.06
0.992
0.946
0.901
0.862
0.
0.140
0.123
0.565
0.451
0.381
0.353
0.343
0.294
0.263
3.30
0.629
0.563
0.547
0.453
0.425
3.04
2.88
2.72
2.50
2.27
2.16
2.11
1.58
1.21
0.997
0.913
0.882
0.737
0.648
727.22
743.21
0.0725
0.0694
0. 256
O • 235
0.227
0.193
0.183
807.46
0.0584
0.149
844.39
0.0533
0.134
860.33
921.04
0.0514
O. 0449~
928.
0.0441
0.336
0. 296
0.281
0.234
0.229
0.208
0.151
0.139
650. 72
673.21
681.9
0.0921
0.0856
0.0833
962.43
0.0412
0.128
0.109
0.107
0.0986
1087.94
1125.7
0.0326
0.0306
0.0149
0.0695
39
>41
Ml
>53
0.907
o • 858
0.825
0.793
0.764
0.697
0.67 3
0.661
0.536
3.33
10.90
10.04
o • 443
3 .11
2.96
2.82
2.70
9 •49
8.95
8.40
2. 41
7.42
2,31
2.26
7.05
1.75
5.03
1.39
1.16
1.07
3.37
1.04
2.75
O . 304
0.275
0. 269
0.248
0.885
2.27
0.186
1.98
1.92
0.241
0.2 08
0.198
0.672
0.564
0.164
0.148
0.4=5
0.377
1.72
1.65
2.34
1.25
0.966
0.840
0.142
0.122
0.359
0.795
0. 300
o • 647
0.119
0.110
0.294
0.631
0.268
0.567
0.0843
0.0783
0.196
0. 396
0.180
0.359
0.382
0.358
0.343
0.766
0.697
0.531
6.87
3.14
2.86
tabla 1.11.3
Coeficiente,
a
conversión
COrrespondienteS-a
E(lceV>
-39.53
89.79
93.32
177.03
266. 32
270.35
278.61
282. 13
318.18.
321.70
37l~ 91
411.49
492. 78
533.09
534 .54
548.94
585. 00
586.11
SSE 54
624.31
364. 74
904.30
906. 42
946. 04
-
El
220. 37
24.39
21.94
3.72
1.22.
1.18
1.09
1.05
0.770
o • 752
0.520
0.406
0.266
0.222
0.221
0.208
0.180
0.180
0. 178
0.156
0. 0793
0. 07300. 0727
0.0669
E2
1216.39
162.55
145. 01.
18.70
4.91
4.70
4.27
.4.11
2.82
2.74
1.77
1.32
0.800
o • 648
o • 644
0.600
0.509
0.506
0.501
0.431
0.197
0.178
0.177
0.161
a~ para Z
—
54 (rlo~),
transiciones ¿a
E2
4159.37
2
768.95
80.53
17.39
16.55
14 • 83
14.16
9.19
8.89
5.35
3.82
863.8
2.15
1. 68
1.67
1.54
1.27
1.27
1.25
1.05
0.431
O • 384
0.381
0.342
Kl
KL
>53
1070. 62 20990. 20 137211.62
98.53
997.86 7040.67
88.62
867.58
6045. 20
14.82
88.61
444.21
4.94
22.34
37.96
83.52
4.77
21.39
4.41
19.42
74.44
4.27
18.65
70 • 96
3.13
12.69
44.94
- 3.05
12.32
43.38
2.10
7.79
25.22
1.62
5.71
17.50
9.28
1.03
3.32
0.852
0.846
0.793
0.678
0.675
0.669
0.57 9
0.267
0.24 1
0.229
0.217
2.64
2.62
2.42
2.02
2.00
1.98
1. 67
0.683
0 • 606
0.602
0.538
7.09
7.02
6.42
5.18
5.15
5.08
4.18
1.49
1.30
1.29
1.13
reía
Coeficientas
1.11.4
te conversión u~ para
Correspondiente.
z
—
a tranmiclonee •~
u <uit>.
‘‘ca.
SS
El
54.96
73.75
82.43
92.30
123.80
128.1
133. 60
137. 37
157.15
216. 09
249.44
294. 34
3 23.8
351.15
363.9
3 73.25
4 04.04
4 27.60
451.40
461. 17
462.9
480. 38
436. 48
496.28
546 .27
562.8
572. 66
585. 02
620.05
674.41
696.46
703. 44
795.9
797. 41
914.09
919.5
923.86
954. 66
963.87
1046.9
1047.58
1126.16
1170.6
1208.5
1342.1
95.80
36.19
31.81
23.36
10.38
9.44
8.41
7.80
5.37
2.25
1.53
0.984
o • 771
0.628
0.356
0.540
0.445
0.389
0.342
0.3 25
0.323
0.296
0.287
0.274
0.221
0.207
0.199
0.190
0.167
0.140
0.130
0.128
0.0991
0.0988
0. 07 54
0.0745
0. 0738
0.06.93
0.0673
0. 0582
0.0581
0.0508
0. 0473
0. 0447
0.0371
E2
13
Ml
591.13
2551.85
1193.06
1032. 63
765. 27
296.14
262. 93
226. 68
205.65
125.81
38.98
22.79
12.40
8.87
6.70
5.68
450.07
236.16
206.91
149.61
50.76
54.51
47.65
43.63
28. 16
10.06
6.28
3.71
2.77
2.17
1.88
1.82
1.45
1.23
1.06
1.00
0.992
0.895
0.865
0.319
0.636
0.588
0.563
0.533
0.460
0.373
0.345
0.337
0.251
0. 250
0.183
0.181
0.179
0.166
0.161
0.136
0.136
0.117
0.108
o • 101
0.0316
5.46
4.20
3.49
2.94
2.74
2.72
2.41
2.32
2.18
1.63
1.49
1.42
1.33
1.12
0.886
0.811
0.788
0.564
0.561
0.393
0.387
0.383
0.352
0.340
0.280
0.280
0.235
0.215
0.199
0.156
158.21
138.14
100.17
43.64
39.66
35.26
3 2.68
22.45
9.43
6.43
4.17
3.26
2.65
3.33
2.26
1.85
1.60
1.40
1.33
1.32
1.20
1.16
1.10
0.371
0.810
O • 776
0.736
0.639
0.522
0.483
0.471
0.351
0.350
0.254
0.250
0.248
0.230
0.222
0.186
0.185
0.157
0.144
0.134
0.106
>42
10
6109.92 46945. 59
1763.33 12450.13
1482.16 10277. 39
981. 84 6684. 86
338.97
2050. 69
300.01
1784.18
258. 26 1502. 81
234.37 1344.12
145. 46
773. 62
48.80
216.60
30.26
123.17
17.64
64.90
13.04
45.39
10.10
33,57
8.67
28.03
8.36
26.87 6.55
20.17
5.51
16.47
4,68
13.60
4 • 39
12.61
4 • 35
12.48
3 • 88
10.94
3.74
10.47
3.53
9.78
.2.66
7.04
2.44 6.37
2.32
6.01
2. 18
5.60
1.85
4.62
1.46
3.51
1.33
3.16
1.30
3.06
0.924
2.07
0.919
2.06
0.638
1.36
0.628
1.33
0.620
1.31
0.568
1.19
0.547
1.14
0.447
0.906
0.446
0.904
0.371
0.733
0.336
0.656
0.310
0.599
0.239
0.447
Tabla 1.11.5
-
Coeficientes
-.
ee ceuversién a.. para 2 — 62 <102%
a
Correspondientes a transiciones en 1~S 50..
-
52-
-
E<key>
111.0
191.24
212.92
314.13
338.33
El
17~49
4.06
3:05
1.12
u
,
&93Ó
849
17.19
12.32
3.78
3.06
2.46
2.31
1.54
L26
1.22
za
348.71
63.27
43.51
11.58
9.10
-7.12
6.64
4.18
.
Kl
4744.03
568.30
371.19
83.67
63.57
47.99
- 44:28
3.33
2.25
7.24
3.21
2.18
6.97
‘-19.82
18.95
0.772
0.731
526.0
0;332
0.938
2.39
1.68
542.56
0:310
653.51
0.208
713.55
764;77
838.64
872.75
0.174
0.151
0.125
b~1l6
0.868
0.552
0.450
0.384
0.312
0.285
.2.19
1.31
1.04
0~B68
0.688
0.621
1.55
0.976
0.786
0.664
0.531
0.481
877.71
89,04
910.55
0.115
0.111
0.107
0.283
0.272
0.261
0.614
0.587
0.561
0.476
0.455
0.436
0~0988
0.0777
0.239
.1078.91
0.192
‘0.507
0.375
0.394
0.291
1239:57
1423.19
O.0605
0.0475
0.138
0.105
0.273
0.202
0.211
0.152
949.53
¡
-
-
>53
87510
129.14
89.57
23.06
19.79
15.54
14.50
9.12
373.59
434.41
468.76
474.84
-
>52
109.61
24.02
17.91
6.34
5.22
- 4.27
4.03
2.73
-
365.37
0.513
0.430
0.418
-
5.14
25.85
2
4.70
-
2.74
.
2.14
.
1.77
1.37
1.23
-
-
0.984
0.704
-
0.493
0.349
4.89
3.93
2.95
2.60
-
-
1.21
1.16
1.10
-
13.35
12.02
6.49
2.57
2.43
2.29
--
.
2.02
1.39
0.930
0.633
¡
Tabla 1.11.6
Coeficientes
de conversión a1 para Z
—
correspondientes a transiciones en
E(kev>
El
E2
62
tÉO Sm,
E3
>51
>52
4049.99
>53
22070.51
72.98
52.67
248.78
819.81
367.20
178.58
4.38
21.25
80.11
29.00
163.49
745.58
203.28
3.24
13.19
46.99
19.02
96.62
405.08
251.51
1.97
7.34
24.54
11.41
51.61
194.54
254.57
1.91
7.07
23.54
11.05
49.60
185.70
277.09
1.53
5.47
17.60
8.82
37.57
124.20
261.29
1.48
5.24
16.73
8.48
35.78
126.78
327.53
1.01
3.36
10.11
5.68
21.94
71.66
.350.02
0.856
2.78
8.16
4.78
17.79
56.13
381.7
0.695
2.18
6.21
3.81
13.57
40.97
506.09
0.362
1.03
2.67
1.85
5.76
15.22
528.59
0.329
0.927
2.35
1.66
5.07
13.13
535.90
0.319
0.395
2.26
1.60
4.87
12.53
558.37
0.292
0.808
2.02
1.45
4.32
10.91
Tabla 1.11.7
Coeficientes
de cenversien
para Z
62 <*102).
=
6t9
correspendientes a transiciones en
E(kev)
-
El
-
-
El
E2
Xl
281.49
83.92
32.50
126.00
3972
12.82
181.22
60.31
611.54
236.77
128.70
132.02
138.00
149.72
184.5
1SE.7
214.29
229.0
252.26
12.12
11.22
10.05
8.07
4.62
4.29
3.11
2.61
2.03
56.78
52.78
46.42
36.52
19.42
17.84
12.26
9.98
7.42
222.90
207.04
181.52
141.15
71.02
64.62
42.52
34.22
24.48
:6.71
6.43
21.87
20.82
260.73
264.5
-
-
1.86
1.79
.
.
62
>42
-
.
-
11.30
10.88
>42
2781;36
602.25
79.05
73.58
64.97
51.72
28.97
26.83,
19.21
15.98
12.34
-
tu.
-
14763.45
2083.32
559.45
511.08
436.87
327.76
158.31
143.85
94.83
76.45
55.44
2342.99
2578.23
2172.61
1384.42
693.18
625.61
386.22
299.29
205.69
49.73
47.44
181.18
171.49
153.34
141.48
108.28
65.77
62.31
42.73
37.53
35.77
-
272.37
278.20
298.64
341.60
346.69
384.7
398.9
404.31
1.66
1.58
1.32
0.945
0.912
0.711
0.652
0.632
5.39
5.53
4.49
3.06
2.94
2.21
2.00
1.93
18.87
17.58
13.90
9.01
8.60
6.22
5.57
5.34
10.07
9.52
7.89
5.54
5.32
4.07 3.70
3.58
43.10
40.22
31.97
20.82
19.87
14.36
12.83
12.21
415.7
421.40
0.592
0.543
1.79
1.62
4.91
4.40
3.33
3.02
11.31
10.10
436.60
459.87
473.77
0.529
0.469
0.428
1.57
1.37
1.23
4.24
3.64
3.24
2.93
2.57
2.32
9.73
8.32
7.37
27.27
22.74
19.78
482.83
0.420
1.21
3.16
2.27
1.19
19.22
.
-
22.41
28.44
Tabla 1.rI.7
E<keV)
El
496.41
0.395
0.361
516.57
534.31
552.72
599.2
600.92
645. 39
¡
¡
662.77
666.28
726.36
734.97
748. 65
733.83
794.70
798.0
812.63
862. 97
875.95
933.25
938.64
947. 94
956.4
992.2
1012.6
1082.0
1231.0
¡
¡
-
0.336
0.212
0.262
0.260
0.224
0.212
0.209
0.175
0.171
0.165
0.148
0.146
0.145
0.140
0.124
0.121
0.107
0.106
0.104
0.102
0.0953
0.0917
0. 0311
0.0642
32
1.12
1.02
0.939
0.364
0.710
0.705
0.595
0.559
0.552
0.452
0.440
0.422
0.376
0.369
0.366
0.352
0.308
0. 298
0.261
0. 257
0.252
0.247
0.229
0.219
0.191
0.148
<
Continuación
33
>51
2.92
2.61
2.37
2.16
1.73
2.11
1.91
1.75
1.61
1.31
1.30
1.09
1.02
1.01
0.816
0.793
o • 758
0.666
0.655
0.648
0.620
0.536
0.517
0.444
1.71
1.41
1.32
1.30
1.04
1.01
0.961
0.841
0.826
0.8 18
0.731
0.673
0.649
0.557
0.549
0.536
0.525
0.481
0.459
0.393
0.293
-
0.433
0.4 28
0.4 19
0.384
0.365
0.312
0.231
242
>53
6.62
5.33
5.32
4.82
3.31
3.78
3.08
2.86
2.82
2.21
2.14
2.03
1 • 76
1.72
1.70
1.62
1 • 33
1.32
17.47
15.25
13.60
12.14
9.28
9.19
7.27
6.67
6.56
4.97
4.79
4.52
3.84
3 .75
3.70
3.50
1.11
1.10
1.07
1.04
0.948
2.91
2.78
2.29
2.25
2.19
2.13
1 • 91
0.399
0.756
0.542
1.80
1.48
1.02