ПЕРСПЕКТИВЫ ВЫСВОБОЖДЕНИЯЭНЕРГИИ ИЗОМЕРОВ

摘要

X-ray range are under scope, in particular, the experiments aimed at the ~(178m2)Hf isomer triggering using the X-ray sources and radiation at synchrotrons. Excitation of nuclei by transitions in ionized atomic shells may be promising for isomer stimulation, and different schemes of such experiments are considered. Atomic cross sections are higher than nuclear ones by 8 orders of magnitude, and the isomer stimulation may happen even at low probability of the conversion of atomic to nuclear excitation.%Представлен обзор состояния экспериментальных работ и перспективных предложений по применению ядерных изомеров в качестве контролируемого источника энергии и/или γ-излучения. Содержится анализ свойств изомерных состояний, методов их получения и подходов к эффективной стимуляции с использованием различных излучений в качестве стимула. Приведен список долгоживущих изомеров, которые могут быть накоплены в реакторных облучениях или в других ядерных взаимодействиях с хорошим выходом. Изомеры оценены по значениям удельной энергии, запасаемой в расчете на одно ядро, и по уровню сечения их образования в реакциях с нейтронами. Произведена классификация ядер, перспективных или для получения управляемых импульсов γ-излучения, или для ускоренного высвобождения энергии радиоактивного распада, или для модельных опытов по наблюдению запрещенных электромагнитных переходов с основных состояний на изомерные. Во всех случаях ключевое значение имеет возможность воздействия внешних стимулов на ядерные переходы, что и должно стать предметом исследований. Приведены результаты успешного наблюдения стимуляции изомеров при энергии возбуждения Е~*≥1 МэВ в реакциях с тормозными γ-квантами и при кулоновском возбуждении на пучке ионов. Обсуждается существенное ослабление K-запретов с ростом энергии, а также K"-смешивание при высокой частоте вращения в случае высокоспиновых уровней. Уделено внимание попыткам наблюдения триггеринга под действием излучений в рентгеновском диапазоне, в частности наблюдения триггеринга изомера ~(178m2)Hf с помощью рентгеновских источников и синхротронного излучения. Рассмотрены предложения экспериментов с другими изомерами. В качестве перспективной обсуждается возможность воздействовать на ядерные состояния посредством ионизации электронных оболочек соответствующего атома, предложены разные схемы подобных экспериментов. Атомные сечения на 8 порядков выше, чем ядерные, поэтому стимуляция изомера может иметь место даже при невысокой вероятности конверсии атомных возбуждений в ядерные.