ˆŒ œ ƒ ƒ ˆ ˆŸ ˆ Š ˆ 137 Cs Š ˆ Œ.

Transcript

1 Ó³ Ÿ , º 6(211).. 630Ä636 ˆ ˆŠ Œ ˆ ˆ Œ ƒ Ÿ. Š ˆŒ ˆ Š ˆŸ ˆŸ ˆŒ œ ƒ ƒ ˆ ˆŸ ˆ Š ˆ 137 Cs Š ˆ Œ. œ.., 1,.. ³,. ƒ. Š ² ±μ,.. ³ ±,.. ³ μ,. ˆ. É ²μ,. ˆ. ÕÉÕ ±μ, ƒ.. Ë,, ˆ.. ±μ ˆ É ÉÊÉ μ Ð Ë ± ³.. Œ. μìμ μ, Œμ ± Ñ Ò É ÉÊÉ Ö ÒÌ ² μ, Ê Í μ ²Ó Ò ² μ É ²Ó ± Ö Ò Ê É É Œˆ ˆ, Œμ ± ± ³ É ²Ó μ ² μ μ ² Ö ² μ μ μ ²ÊÎ Ö μ ÒÌ É μ μ μéμ μ 137 Cs 134 Cs ÊÉ É μî É Í μ²μé Ì ³³ - ±É μ ÉÓ É μ É ² μ μ ²ÊÎ Ö μ Ö ± É/ ³ 2. É μ ² μ, ÎÉμ ² μ μ É μ É ± ʳ Ó- Ï Õ ³³ - ±É μ É μ. Éμ ³ ±É μ É μ μ μ É Ö ÒÉμÎ Ò³ ³³ - ²ÊÎ ³ Éμ μ ² É ±É, ±μéμ μ μ Ìμ É μ É Ò μ μ Ì μéμ μ. - Ê ÕÉ Ö μ ³μ Ò ³ Ì ³Ò ² Ö Ö ² μ μ μ ²ÊÎ Ö ±É μ ÉÓ μéμ μ μ μ Ê ² Ö ² μ μ μ²ö ² ³μ μ³ μ μî É Í. The inuence of laser irradiation on the gamma-activity of aqueous solutions of both 137 Cs and 134 Cs is experimentally studied in presence of Au nanoparticles at laser intensity of order of W/cm 2. It is found that laser irradiation reduces the gamma-activity of both nuclides. This decrease is not accompanied by excessful gamma radiation in the spectral range of gamma-activity of their spontaneous decay. Possible mechanisms are discussed of the inuence of laser radiation on the activity of isotopes on the basis of laser ˇeld enhancement on the plasmon resonance of nanoparticles. PACS: b; w; w Í ²μ³ Ö μé μμ Ð ²μ Ó μ ²Õ μ É μ μ μ ²ÊÎ μé μ É ²Ó μ ³ ²ÒÌ É μ É (10 10 Ä10 12 É/ ³ 2 ) μ ±É μ μ - Ð É. Î É μ É, [1] Ò²μ μ Ê μ ʳ ÓÏ ±É μ É μ ±É μ μ Í Ö μ μ³ É μ μ ² μ É Ö μ ² Ò³ ²ÊÎ ³. ˆ ³ Ö ³³ - ±É μ É μ μ μ É μ Í Ö μ μ ² Ó ³ μ ±μ μ μ- ² μ ²ÊÎ Ö. É Í Ö ³³ - ±É É μ μ É μ μ ³Ö ² μ μ 1 efea@mail.ru

2 Ê ÔËË ±É ² Ö Ö ³ Ê²Ó μ μ ² μ μ ²ÊÎ Ö 631 μ ²ÊÎ Ö μ Ìμ ³Ò³ ±É ²Ó Ò³ ³ Ò³ Ï ³ μ μ ² Ó. μ²ó Ê ÊÐ É μ Ö μ Ê μ μ ÔËË ±É μ μ ² μ É ÉμÎ μ μ²óï Ö É É - É ± ʲÓÉ Éμ ³. μ μé É ² Ò Ê²ÓÉ ÉÒ Ô± ³ Éμ μ ±É Ò³ 137 Cs, ±μéμ ÒÌ É Í Ö ±É μ ³³ - ²ÊÎ Ö μ ÊÐ É ²Ö² Ó Ò μ μ, μ ³Ö μ ² ² μ μ μ ²ÊÎ Ö μ Ìμ ³Ò³ ±É ²Ó Ò³, ³ Ò³ μ É É - Ò³ Ï ³ Ë ± μ μ μ³ É Ô± ³ É. Ì ³ Ô± ³ É É ². 1. μé μ²ó μ ² Ö ³ Ê²Ó Ò ² - Nd : YAG ² μ μ² Ò ²ÊÎ Ö 1064 ³, ² É ²Ó μ ÉÓÕ ³ Ê²Ó μ μ²ê Ò μé 10 Î ÉμÉμ μ Éμ Ö ³ Ê²Ó μ 10 ±ƒí. Ö ³ Ê²Ó μ É ²Ö² 2 ³. μ ²ÊÎ Ëμ±Ê μ ²μ Ó μ³μðóõ Ë Î ±μ ² Ò ± μ Ó μ Î μ ²Ö μ μ± μ É ±²Ö μ ±Õ ÉÒ μ²μéêõ ³ Ï Ó, μ³ Ð ÊÕ μ Ò É μ μ² Ì²μ Í Ö 137 Cs ±É μ ÉÓÕ 330 ±. Î Ò μ Ñ ³ É μ 137 Cs μ- É ²Ö² 2 ³². ÊÐ É ²Ö²μ Ó ± μ ² μ μ ²ÊÎ μ μ Ì μ É ³ Ï, μ ÖÐ ± μ μ Õ μî É Í μ²μé, ±μ Í É Í Ö ±μéμ ÒÌ É μ μ - ²Ö² Ó ³ ³ ² μ μ μ ²ÊÎ Ö ÉμÖ ³ μé ÉÖ ± ² μ μ Êα μ μ Ì μ É ³ Ï. μ Ì μ É μî É Í, μ± Ï Ì Ö ÉÖ ± ² - μ μ Êα, μ Ìμ ² μ μ Í μ ² Ö ² ³ Ò Ö. ³Ö ÊÐ É μ- Ö ² ³ μ μ Ö μ ²μ μ μ Ö ±Ê ² Î Ò ² É ²Ó μ ÉÓÕ ² μ μ ³ Ê²Ó μ É ²Ö²μ μ±μ²μ 10Ä20. ˆ ²ÊÎ ² ³Ò ³ ²μ ²μÏ μ ±É. μ μ ²ÊÎ μ ÒÌ É μ μ ʱ ÒÌ ÒÏ ³ É Ì μ É ± - μí Í ³μ² ±Ê² μ Ò Ò ² Õ μ μ μ ± ²μ μ. Éμ μ Ìμ É ² É μí Í ³μ² ±Ê² 2 μ É ³ Ö³μ μ Ê Ô² ±É μ μ ² ³Ò ² μ μ μ μö [2]. ŠÕ É μì² ² Ó μéμî μ μ μ, μôéμ³ê μ μ Ñ ³ É μ μ ³Ö ² μ Ô± μ Í ÒÏ ² ±μ²ó± Ì Ê μ. ŠÕ É Ë ± μ ² Ó - ÉμÖ ±μ²ó± Ì ³ ²² ³ É μ μé ÎÊ É É ²Ó μ Î É É ±Éμ ³³ - ²ÊÎ Ö μ μ ÌÎ Éμ μ ³ Ö (Canberra) μì² ³ ± ³ μéμ³ μé μ É ²Ó- μ ÔËË ±É μ ÉÓÕ 30 %, μ ³ Ì Î ±μ μ ±μ É ±É. Ñ ³ É μ ³ μ μ. 1. Ì ³ Ô± ³ É ( μö Ö É ± É )

3 ³ ÓÏ, Î ³ μ Ñ ³ ± É ²², μôéμ³ê É μ ³μ μ Î É ÉÓ ÉμÎ ±μ³, ² ± ³ Éμ- Î Î μ³ê. Ÿ μ 137 Cs É Ö μ ʳ μ μ Ò³ ± ² ³ μöé μ ÉÓÕ 95 5 % μμé É É μ: ÔÉμ μ Ê μ μ ÉμÖ Ö Ö 137m Ba, ² ± Í Ö ±μ- Éμ μ μ μ μ μ μ ÉμÖ 137 Ba μ μ μ É Ö ²ÊÎ ³ ³³ -± É Ô 662 ±Ô, Ö³μ μ μ μ μ ÉμÖ Ö 137 Ba ²ÊÎ Ö ³³ -± Éμ. ±É μ ÉÓ μ Ò 137 Cs ³ Ö² Ó μ ²μÐ μ ±É ²Ó Ò³ ±μ³ ³³ -± É Ô 662 ±Ô μ³μðóõ Í ²Ó μ μ ³³Ò. Î Ö ±É μ É μì Ö- ² Ó ³ÖÉ ±μ³ ÓÕÉ Î ÉμÉμ 1 ±Ê Ê, Î ³ ³Ö ±μ ² Ö ² Ò ²μ Ó É ± ³, ÎÉμ Ò μï ± ³ ÒÏ ² 0,5 %. ²Ö ±μ É μ²ö É - ²Ó μ É μéò É ±Éμ ² μ μ² ² Ö μ Í μ μ μ É μ Ê μ μ μéμ Í Ö Å 134 s, μ Ï Ö ² μ³ê μ ²ÊÎ Õ. ˆ ³ Ö ±É μ- É ÔÉμ μ μéμ Ô ³³ -± Éμ 605 ±Ô μ μ²ö² ±μ É μ² μ ÉÓ μí ³ ±É μ É 137 s. ³ μ ÉÓ μ³ É ³, μ ÉμÖ μ Ìμ μ Ò μ μ Éμ ±Õ É, Ò μ ÉÓ ³ ±É μ É μ Ò μ É μ μ, μ ³Ö μ ² μ ²ÊÎ Ö Ò μ± ³ ³ Ò³, ±É ²Ó Ò³ μ É É Ò³ Ï ³ ³ ³ ÊÕÉ ³ Éμ Î ± μï ± Ô± ³ É.. 2 μ ÖÉ Ö Ê²ÓÉ ÉÒ ³ ±É μ É μ Ò μ, μ ³Ö μ ² ² μ μ μ ²ÊÎ Ö. É É μ μ²μ ÉÓ, ÎÉμ Ìμ ± μ μ³ ÊΠɱ Å μ ±²ÕÎ Ö ² Å μ Ò É Ö ³μ ÉÓÕ, μμé É É ÊÕÐ É - Ê Ö 137 Cs μ μ³ μ²ê 30 ² É. μé μ É ²Ó μ ³ ²μ³ ³ μ³ É ² ²Õ Ö μ μ ³ É Ö ± ± ±μ É É. Éμ μ ÊÎ Éμ± Å ³ μ É ² ² μ μ μ ²ÊÎ Ö Å Ì ±É Ê É Ö ±²ÕÎ ³ μ μ μ ³ Ì ³, ÊÍ μ - μ μ Ê ²μ ÖÌ Ï μ Ô± ³ É ² Ò³ ²ÊÎ ³ μ ³μ É ³ μ ²ÊÎ ³μ μ. ³ μ Ìμ ± μ É ÉÓ ³ ÊΠɱ Å μ ² Ò±²ÕÎ Ö ² Å ²μ Î Ìμ Ê μ³ ÊΠɱ. ˆ ³ Ö ³μ ÉÓ ±É μ É ± Î É μ μ É Ò ÊÐ ³ ²Õ- Ö³ μ ² μ³ê μ É Õ É μ 137 Cs [1]. Í ²Ó μ Ò³ ³ μ Ìμ ±É μ É μ Í μé Î É Ì ±Ê Ê É μ 137 Cs ² 662 ±Ô. ³ Ò ± ÉÒ Å ² μ μ μ ²ÊÎ Ö; É²Ò ± Ê ± Å ² μ³ μ ²ÊÎ

4 Ê ÔËË ±É ² Ö Ö ³ Ê²Ó μ μ ² μ μ ²ÊÎ Ö μ² Ò ±É ³ ÊÌ μéμ μ Í Ö Ê²ÓÉ Éμ³, μ²êî Ò³ μ μé, Ö ²Ö É Ö μé ÊÉ É ÒÏ Ö Ê μ Ö ³³ - ²ÊÎ Ö Î ²Ó Ò³ Ê μ ³ ±É μ É μ ³ ³ μ³ É ², É.. ʳ Ó- Ï ±μ Í É Í μ ±É μ μ Í Ö μ μ μ É Ö ÒÉμÎ Ò³ ²ÊÎ ³ ³³ -± Éμ Ô 662 ±Ô. Éμ μ μ²ö É ² ÉÓ Ò μ μ Éμ³, ÎÉμ μ μ μ ± ² ± ± É É Ö, É ³Ê² μ É - μ ÊÐ É ²Ö É Ö μ μ μ³ê ³ Ì ³Ê. μ ² ÊÕÐ Ì ÖÌ Ô± ³ Éμ μ Í 134 s μ²ó μ ² Ö ± ± Ò, μ Í 137 s μ ² Ö ² μ³ê μ ²ÊÎ Õ. ˆ μ²ó μ μ μ μ Í μ μ²ö É Ê ÉÓ μ É ²Ó μ É μéò ³³ - É ±Éμ. ±É Ò μ μ Ì μéμ μ - Ò. 3. μ² ²Ó μ ² 134 s Ö ²Ö É Ö ± 605 ±Ô. ±μ ²Ö É Í μ μ ² Ö Ô± ³ Éμ μ²ó μ ² Ó Ê ² ÔÉμ μ μéμ, μ² Ê ² Ò μé ˲ʱÉÊ ÊÕÐ μ ±μô É Î ±μ μ Ëμ. ʲÓÉ ÉÒ μ ³ - Ö³ ±É μ É É μ 137 s ÊÉ É 134 s Ò. 4. μ, ÎÉμ ±É μ ÉÓ μ ²ÊÎ ³μ μ ² Ò³ ²ÊÎ ³ É μ 137 s É Ö μ μ μ μ É Í μ μ μ Ê μ Ö, Éμ ± ± ±É μ ÉÓ μ μ μ Í 134 s Ô ³³ - ± Éμ 605 ±Ô μ É É Ö ³ μ. ²μ Î Ò Ê²ÓÉ É μ²êî É Ö μ²ó μ Ê μ ² μ μ - É μ 134 s ʲÓÉ É μ Éμ ÒÌ ² ÒÌ μ ²ÊÎ μ μ μ Éμ μ É μ 137 s. ÔÉμ Ô± ³ Éμ ± Î É μ²ó μ ² Ó ±É μ ÉÓ 134 s ² 795 ±Ô. ±É μ ÉÓ É μ 137 s, μ ³μ μ ² μ³ê μ ²ÊÎ Õ, É Ö μ ² ÒÌ ÊÌ ² ÒÌ Ô± μ Í, μ μ É É Ö ² Ì μï ± μ- ² É ÉÓ μ μ ²ÊÎ Ö (. 5). Š ÔÉμ³Ê ³ É μ μ³ μ Ìμ ÖÉ ÊÐ É Ò ³ Ö: ³ Ö É Ö ËÊ ±Í Ö ² Ö μî É Í μ ³ ³, μ Î ÕÉ μ ÉÓ Ö É ± ±Õ ÉÒ. ÔÉμ³ É μ ÉÓ Î Ö ² ³Ò μ É Î ±μ μ μ μö ±μ É ³ É μ É Ö. ʲÓÉ ÉÒ μ ³ Õ ±É μ É É μ ³ ÊÌ μéμ μ Í Ö μ ² μ³ μ ²ÊÎ Ò. 6. μ, ÎÉμ Ì ±É ±É μ É ÊÌ μéμ μ ±μ²ó±μ ² Î.

5 ˆ ³ ±É μ É μéμ 137 s ÊÉ É μ μ μ Í 134 s. ³ Ò ± ÉÒ Å ±É μ ÉÓ 137 s ² μ μ μ ²ÊÎ Ö; É ³ Ò ± Ê ± Å ±É μ ÉÓ 137 s μ ³Ö ² μ μ μ ²ÊÎ Ö; É²Ò ± Ê ± Å ±É μ ÉÓ μ μ É μ 134 s. 5. ˆ ³ ±É μ É É μ 137 s μ ² μ É ²Ó ÒÌ ² ÒÌ μ ²ÊÎ ÖÌ - ÊÉ É μ μ μ Í 134 s. É²Ò É ³ Ò ± ÉÒ Å ±É μ ÉÓ 137 s; É ³ Ò ± Ê ± Å ±É μ ÉÓ μ μ É μ 134 s. É ²± ³ ʱ Ò ³ Ö ±É μ É μ - Íμ ( μí É Ì) μ μé μï Õ ± Ìμ μ³ê Ê μ Õ μ ²μ ÉÊÏ ³ ²Õ³ Í Í ³Ò ² ÔÉμÉ ³ Ì ³ ÉÊÏ ³ - μ ±É μ É. Œμ μ μ²μ ÉÓ, ÎÉμ μ Ö Ê ² Î ³ μöé μ É Ö³μ μ Ìμ μ μ μ μ ÉμÖ 137 Ba ²ÊÎ Ö ³³ -± É Ô 662 ±Ô. ± Ö ÉÊ Í Ö É μ É Ö μ ³μ μ ²ÊÎ μ Í Éμ³ Í Ö μ ² ÊÕÐ ³ μ É - μ³ Ö μ μ ÉμÖ, ±μéμ μ³ É -Ô² ±É μ ³ É ± É ÊÕ μ Í Õ Ô² ±É μ μ μ μ²μî± Éμ³. μöé μ ÉÓ É - Ö μ μ ÉμÖ ³μ É μî Ó ²Ó μ ÉÓ μé É - μ Í É - ±É ÒÌ Éμ³μ. ³, Ô± ³ É ²Ó μ μé [3] Ò²μ

6 Ê ÔËË ±É ² Ö Ö ³ Ê²Ó μ μ ² μ μ ²ÊÎ Ö ³ μ Ìμ ±É μ É ³ ÊÌ μéμ μ Í Ö: 137 Cs ² 661 ±Ô ( ) 134 Cs ² 605 ±Ô ( ) μ²êî μ, ÎÉμ μ μ²ê μ² μ ÉÓÕ μ μ μ μ Éμ³ Ö 187 Re μ± - ² Ö 10 9 ³ ÓÏ ³ μ Õ μ μ³ μ²ê É ²Ó μ μ Éμ³ 187 Re. ²μ Ö Ï μ Ô± ³ É μ μ²öõé μ²μ ÉÓ, ÎÉμ μ ³Ö ² μ μ μ - É Ö μ Ìμ É Î É Î Ö μ Í Ö Éμ³μ 137 Cs, ±μéμ Ö É ± ³μ É É ± ÊÐ É μ³ê ʳ ÓÏ Õ μ μ μ²ê, ± ± ² É, ± Õ ±μ Í É Í μ ±É μ μ Í Ö μ ²ÊÎ ³μ³ É μ. μ²ó Ê É ±μ μ μ²μ Ö μ μ É Éμ μ ÉμÖÉ ²Ó É μ, ÎÉμ Ô² ±É μ³ É μ μ² ² ²μ± ²Ó μ Ê ² É Ö ² Ï ÒÌ ±μ É ³ É ²² Î ± Ì μî - É Í [4]. ² μ ³μ ² μ, μ μ μé [5], μ± Ò É, ÎÉμ ±μôëë - Í É Ê ² Ö ³ ² ÉÊ Ò Ô² ±É μ³ É μ μ μ²ö ² ³ É ²² Î ±μ μî É ÍÒ μ É ²Ö É 10 2 μ². ² ±É μ Ò, Ô³ É Ê ³Ò μ Ì μ É μî É Í, ÕÉ ÔÉμ³ μ² Ô Õ, μ É ÉμÎ ÊÕ ²Ö μ Í μ± Ê ÕÐ Ì Éμ³μ μ ² ÊÕÐ μ ² ³μμ μ Ö. ² ±μ Í É Í Ö μî É Í ÉÖ ± ² μ μ ³ Ê²Ó μ É ÉμÎ μ ² ±, Éμ μé ²Ó Ò ² ³ Ò μ ² É ³μ ÊÉ ± Ò ÉÓ Ö, μ ÊÖ - Ò ² ³ Ò ± ², ±μéμ μ³ μ Ìμ É μ ²μÐ μ 90 % Ô ² μ μ ³ ʲÓ, ÎÉμ ²Õ É Ö Ï ³ Ô± ³ É. μ ÉÒ μí ± μ± Ò ÕÉ, ÎÉμ É ³ ÉÊ Ô² ±É μ μ ² ³ μ³ ± ² ³μ É μ É ÉÓ Î Ö μ Ö ± 10 Ô. ³, μí Í Ö μ Ò Ô² ±É μ Ò³ Ê μ³ μ Ìμ É Ô Ô² ±É μ μ, ÒÏ ÕÐ 20 Ô [2]. μ Ö μ ² ÉÓ ÉÖ ± ² μ μ ³ ʲÓ, Éμ³Ò Í Ö ³μ ÊÉ ÒÉÓ Î É Î μ ( ÊÌ- ² É Ì± É μ) μ μ Ò Ô² ±É μ ³ ² ³Ò. ²Ó Ö ±²ÕÎ ÉÓ É ± μ Í Õ Ì Ì Ô² ±É μ ÒÌ μ μ²μî ± Éμ³ Í Ö Ô² ±- É μ ³, μ É ÕÐ ³ μ Ìμ ³ÊÕ ²Ö ÔÉμ μ ± É Î ±ÊÕ Ô Õ Ê²ÓÉ É μ ³ É μ μ É Ö ² Î ÒÌ ³ Ì ³μ Ê ² Ö Ô² ±É μ³ É μ μ μ²ö ² μî É Í ±μ²² ±É ÒÌ ÔËË ±Éμ Ê ±μ Ö Ô² ±É μ μ ² ³ μ³ ± ². μ- μ μ Éμ³, ±μ²ó±μ ÊÐ É μ μ μ²ê Éμ³ 137 Cs ³μ É ÉÓ μé μ É μ Í, μ² É Ö ÊÎ ÉÓ μ ² ÊÕÐ Ì μé Ì. ±²ÕÎ μé³ É ³, ÎÉμ ²μ ÔËË ±É ÉÊÏ Ö μ ±É μ É ²Õ ² Ö μé [6], ±μéμ μ μμ Ð ²μ Ó μ ³ ±É μ É 152 Eu μ É ³

7 ³μÐ μ μ ³ ± μ μ² μ μ μ ²ÊÎ Ö. ÔÉμ³, μ ±μ, ²Õ É Ö μ Ìμ ±É - μ É ÔÉμ μ μéμ. Ê μ ² μ ²ÊÎ Ö μ ±μ É Ö, μ ² μ±μ Î Ö μ ²ÊÎ Ö ÒÌμ É μ Ò Ê μ Ó, ÒÏ ÕÐ Ìμ ÊÕ ±É μ ÉÓ. μé Î É Î μ Ë μ ² Ó É ± ³ Éμ³ μ ± ÊÐ Ì - ÊÎ ÒÌ Ï±μ² ( ), μ ± ³ Ëμ μ³ ËÊ ³ É ²Ó ÒÌ ² μ, ÉÒ a, ³μ², , Éμ³ É MK Éμ³ Ê³ I.25. ˆ Š ˆ 1. Barmina E. V., Simakin A. V., Shafeev G. A. Laser-Induced Caesium-137 Decay // Quantum Electronics V. 44, No. 8. P. 791Ä Barmina E. V., Simakin A. V., Shafeev G. A. Hydrogen Emission under Laser Exposure of Colloidal Solutions of Nanoparticles. arxiv: Bosch F. et al. Observation of Bound-State Beta Minus Decay of Fully Ionized 187 Re: 187 ReÄ 187 Os Cosmochronometry // Phys. Rev. Lett V. 77, No. 26. P. 5190Ä Barmina E. V. et al. Nanostructures Generation on Nickel under Its Laser Ablation in Liquids and Their Activity in Surface Enhanced Raman Scattering // Quantum Electronics V. 40. P. 346Ä Encai Hao, Schatz G. C. Electromagnetic Fields around Silver Nanoparticles and Dimers // J. Chem. Phys V. 120, No. 1. P. 357Ä Gonz Z. et al. Inuence of High-Power Pulse RF Irradiation on Several Types of Beta-Decay // Proc. of the 9th Intern. Workshop Strong Microwaves and Terahertz Waves: Sources and Applicationsª, Nizhny Novgorod, July 24Ä30, μ²êî μ 1 ³ É 2017.