ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА, 2023, том 86, № 6, с. 641-646

ЯДРА

ИССЛЕДОВАНИЕ (γ, α)-РЕАКЦИЙ НА ЕСТЕСТВЕННОМ ТАНТАЛЕ

М. В. Ленивкин¹⁾, В. Н. Яценко²⁾, А. П. Черняев¹⁾

Поступила в редакцию 16.06.2023 г.; после доработки 13.07.2023 г.; принята к публикации 13.07.2023 г.

В работе представлены результаты исследования выхода перспективного медицинского радиоизотопа

¹⁷⁷Lu в (γ, α)-реакциях при облучении природного тантала тормозным излучением электронов с

граничными энергиями 37, 40 и 55 МэВ. Проводится сравнение экспериментальных выходов с ре-

зультатами вычислений, основанных на коллективной модели ядра. Определено изомерное отношение

выхода для177mgLu.

DOI: 10.31857/S004400272306003X, EDN: OUTZYQ

1. ВВЕДЕНИЕ

рамках статистических моделей ядра с использова-

нием программного кода TALYS оказались доволь-

но близки к экспериментальным значениям для

В фотоядерных экспериментах предметом изу-

чения обычно являются реакции с вылетом от-

ядер⁶⁵Cu,¹¹⁵In и⁹²Mo. Однако для тяжелого ядра

дельных нуклонов. Исследования фотоядерных ре-

²⁰⁷Pb зафиксированы принципиальные отличия —

акций с испусканием α-частиц крайне малочис-

согласно теоретическим расчетам с использова-

ленны. В работе [1] для нескольких элементов с

нием программного кода TALYS сечение реакции

Z = 40-80 относительные выходы (γ,α)-реакций

²⁰⁷Pb(γ, α) оказалось пренебрежимо мало, тогда

сравнивались с выходами (γ, p)-реакций. Выходы

как реакция наблюдалась в эксперименте.

(γ, α)-реакций оказались меньше примерно на два

Аналогичные расхождения между расчетами с

порядка. Авторы объясняют это тем, что нук-

использованием TALYS и экспериментальными ре-

лоны в ядрах некоррелированные и не объеди-

зультатами для (γ, α)-реакций наблюдались и на

нены в квазиальфа-частицы. Чтобы испустилась

других тяжелых ядрах, таких как изотопы тантала

α-частица, она должна сначала сформироваться.

и вольфрама [3]. Теоретические оценки средне-

взвешенных сечений этих реакций для граничных

Этот фактор преформирования подавляет выход

энергий тормозного излучения 40 и 55.5 МэВ с

(γ, α)-реакции и уменьшается с ростом Z. Авто-

использованием программного кода TALYS ока-

ры указывают, что относительный выход (γ, α)-

зались для тантала и вольфрама равными около

реакции линейно зависит от Z.

10-3 мкбн. Эти оценки отличались от экспери-

В исследовании [2] значения абсолютных выхо-

ментальных значений на три порядка. Результа-

ты авторами интерпретировались по полупрямо-

дов (γ, α)-реакции на изотопах⁶⁵Cu,¹¹⁵In,⁹²Mo

му механизму: испускание кластера происходит

и²⁰⁷Pb позволили сделать наблюдение, что при

до формирования кулоновского барьера, который

переходе от тормозного спектра с граничной энер-

образуется за время 10-18-10-19 с [4] и затрудняет

гией 21 МэВ к тормозному спектру с граничной

испускание заряженных частиц. Остаточное ядро

энергией 40 МэВ выход на первых трех ядрах

распадается по статистическим законам. Поэто-

увеличился в 2-3 раза, в то время как на свинце

му дальнейшее изучение фотоядерных реакций с

выход α-частиц вырос на порядок. Это свиде-

испусканием α-частиц важно для исследования

тельствует об увеличении роли предравновесных

внутренней структуры этого квантового объекта и

процессов для ядер с большим Z при энергиях ква-

механизмов распада его возбужденных состояний.

зидейтронного возбуждения. Важно заметить, что

Кроме того, исследование выхода реакций с

теоретические расчеты выходов (γ, α)-реакций в

испусканием α-частиц на тантале имеет и боль-

шое прикладное значение, так как открываются

¹⁾Московский государственный университет имени

новые возможности по получению перспективно-

М.В. Ломоносова, Москва, Россия.

²⁾ФГБУ ГНЦ ФМБЦ имени А.И. Бурназяна ФМБА Рос-

го медицинского изотопа¹⁷⁷Lu, который облада-

сии, Москва, Россия.

ет высоким потенциалом для применения в ра-

^*E-mail: zhelton@yandex.ru

дионуклидной терапии благодаря своим ядерно-

641

642

ЖЕЛТОНОЖСКАЯ и др.

физическим характеристикам. Период полураспа-

Поток тормозного излучения

да 6.7 сут является оптимальным для выведения

10⁹

37 МэВ

радиофармпрепарата с¹⁷⁷Lu из крови с последую-

40 МэВ

щим накоплением в патологических очагах. Кроме

10⁸

55.5 МэВ

этого, он испускает β-частицы низкой и средней

энергии 176 (12.2%), 380 (9.1%), 498 кэВ (79.3%),

что соответствует пробегу в мягких тканях до

10⁷

∼2.5 мм и позволяет локализовать дозу в малой

области вокруг патологического очага, не создавая

10⁶

дополнительную дозовую нагрузку на окружающие

здоровые ткани [5]. Другой важной особенностью

этого радиоизотопа является наличие γ-переходов

10⁵

с энергиями 71.65 (0.15%), 112.95 (6.40%), 208.37

(11.1%), 249.7 (0.212%), 321.3 кэВ (0.219%), со-

10⁴

провождающих его радиоактивный распад. Испус-

кание γ-квантов низкой энергии позволяет визу-

E , МэВ

ализировать его распределение и кинетику выве-

дения методами сцинтиграфии или однофотонной

Рис. 1. Спектры тормозного излучения 37,

эмиссионной компьютерной томографии, а также

55.5

МэВ, смоделированные в программном коде

позволяет проводить дозиметрию до и в процессе

GEANT4.

лечения [6].

В настоящее время наиболее распространенны-

облучались фольги из естественного тантала тол-

ми способами получения¹⁷⁷Lu является получение

щиной 20 мкм.

в реакторах из мишеней лютеция, обогащенного

Облучение тормозными γ-квантами с граничной

по¹⁷⁶Lu (82%), в реакции¹⁷⁶Lu(n, γ)¹⁷⁷Lu и из

энергией 37 и 40 МэВ было проведено на ускори-

мишеней иттербия, обогащенных по¹⁷⁶Yb (95%), в

теле ЛИНАК-200 (ОИЯИ) с тормозной мишенью

реакции¹⁷⁶Yb(n, γ)¹⁷⁷Yb с последующим распадом

из свинца толщиной 3 мм. Источником тормозного

¹⁷⁷Yb на дочерний¹⁷⁷Lu [7]. В первом случае мак-

излучения 55.5 МэВ служил разрезной микротрон

симально достижимая удельная активность пре-

НИИЯФ МГУ [8] c танталовой мишенью толщиной

парата составляет только 25%, во втором случае

2.1 мм. Тормозные спектры этих ускорителей (см.

необходимы сложные процедуры радиохимическо-

рис. 1) были смоделированы с помощью программ-

го выделения¹⁷⁷Lu из иттербиевых мишеней при

ного кода GEANT4 [9] с шагом 0.1 МэВ.

соотношении лютеций-иттербий 1 : 100-1 : 10 000.

Время облучения составляло от 40 до 80 мин.

Использование реакций с вылетом заряженных

Облученные мишени измерялись на полупровод-

частиц открывает новые возможности для получе-

никовых спектрометрах с детекторами из сверх-

ния перспективных медицинских изотопов. Полу-

чистого германия с разрешением 1.8 кэВ по γ-

чение радионуклидов на ускорителях электронов

линии 1332 кэВ⁶⁰Co. Калибровка по эффектив-

намного экономичнее и технологически проще по

ности детекторов производилась с использованием

сравнению с реакторами и циклотронами. Одна-

стандартных эталонных источников¹⁵²Eu,²²⁶Ra,

ко использование (γ, n)-реакции как реакции с

¹⁸²Ta,¹³⁷Cs. Измерения спектров проводились с

наибольшим сечением во многих случаях мало-

перспективно из-за сложности радиохимического

паузой от 10 до 30 сут, для того чтобы выделить

отделения целевого радионуклида от нуклида облу-

вклад¹⁷⁷Ta, образующегося в (γ, 4n)-реакции. Об-

чаемой мишени, так как они являются изотопами

работка γ-спектров производилась с использова-

одного и того же химического элемента. В на-

нием программного кода Winspectrum [10].

стоящей работе представлены результаты иссле-

Хотя выходы исследуемых реакций на порядки

дования¹⁸¹Ta(γ, α)¹⁷⁷Lu реакции на естественном

меньше выходов реакций (γ, n) и (γ, p), для набора

тантале под действием тормозного излучения раз-

достаточной статистики в интересующих пиках из-

личной энергии.

мерения спектров проводились в течение времени

порядка одной недели. Это позволило четко выде-

лить γ-переходы ядер¹⁷⁷Ta и¹⁷⁷Lu относительно

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

фона и с высокой точностью рассчитать выходы

В качестве источников тормозного излучения

этих изотопов. Фрагменты γ-спектра мишени тан-

были использованы ускорители электронов с энер-

тала, облученной при граничной энергии тормозно-

гией пучка 37, 40 и 55.5 МэВ. В экспериментах

го излучения 37 МэВ, приведены на рис. 2.

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 86

№6

2023

ИССЛЕДОВАНИЕ (γ, α)-РЕАКЦИЙ

643

Отсчеты

10⁶

208 кэВ ¹⁷⁷Lu

1058 кэВ ¹⁷⁷Ta

10⁵

210

220

1040

1060

10⁴

E , кэВ

10³

10²

250

500

750

1000

1250

1500

1750

2000

2250

E , кэВ

Рис. 2. Фрагменты γ-спектра облученной мишени тантала при граничной энергии тормозного излучения 37 МэВ.

При расчете выходов реакции¹⁸¹Ta(γ, α)¹⁷⁷Lu

выбрана

¹⁸¹Ta(γ, n)¹⁸⁰Ta. Кроме того, что это

при энергиях тормозного излучения

МэВ

хорошо изученная реакция в широком диапазоне

энергий тормозного излучения [11], это — внутрен-

важно учитывать вклад¹⁸¹Ta(γ, 4n)¹⁷⁷Ta →¹⁷⁷Lu-

няя реакция для мишеней тантала. Для получения

реакции, так как сечение этой реакции на три

потока определялись интенсивности γ-линий 93.3

порядка больше сечения (γ, α)-реакции, несмотря

на то, что квантовый выход γ-излучения 208 кэВ

и 103.6 кэВ, сопровождающие распад¹⁸⁰Ta, и

¹⁷⁷Ta на порядок меньше, чем 177Lu. Поэтому

средневзвешенный выход реакции¹⁸¹Ta(γ, n)¹⁸⁰Ta.

основные измерения проводились через месяц

Этот выход определялся в результате свертки

табличных значений сечения этой реакции для

после облучения. Активность

¹⁷⁷Lu при этом

монохроматических γ-квантов с шагом 0.1 МэВ

уменьшилась в 20 раз, а активность¹⁷⁷Ta — в 600

c относительными величинами моделированного в

раз. Также проводились измерения по периоду

GEANT4 [9] спектра тормозного излучения (см.

полураспада для того, чтобы выделить вклад (γ, α)-

рис. 1) по формуле

реакции в γ-линию 208 кэВ. Контроль вклада¹⁷⁷Lu

^∑σ_iϕ_i(E_пор;E_max)

проводился по γ-линии 1058 кэВ¹⁷⁷Ta (квантовый

Yср =

(1)

выход 0.29%), см. рис. 2. Аналогичные исследо-

^∑ϕ_i(E_пор;E_max)^,

вания были проведены для тормозного излучения

где Y^ср — средневзвешенный по потоку тормоз-

с граничной энергией 37 и 40 МэВ. При таких

ного излучения выход реакции 181Ta(γ, n)180Ta

энергиях из-за порога (γ,4n)-реакции, равного

(мбн); σ_i — расчетные значения сечений реак-

29 МэВ, относительный выход γ-квантов¹⁷⁷Lu

ции¹⁸¹Ta(γ, n)¹⁸⁰Ta для монохроматического γ-

уменьшается на порядок для граничной энергии

излучения; ϕ_i — весовой коэффициент, отража-

тормозного излучения

МэВ, что позволяет

ющий долю фотонов данной энергии в тормоз-

проводить измерения с меньшей паузой.

ном спектре. Суммирование производилось от

Для определения средневзвешенного выхо-

энергетического порога реакции до граничной

да (γ, α)-реакции необходимо знать величину

энергии излучения. Теоретические сечения реакции

интегрального потока тормозного излучения на

¹⁸¹Ta(γ, n)¹⁸⁰Ta до энергии фотонов 55.5 МэВ рас-

мишенях. В качестве мониторной реакции была

считывались нами с помощью программного кода

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 86

№6

2023

644

ЖЕЛТОНОЖСКАЯ и др.

Сечение, мбн

излучения выход реакции 181Та(γ, n)180Та, рас-

считанный согласно (1) (бн); m — масса мишеней

400

тантала на единицу площади (г/см²); A = 181 —

массовое число атомов изотопов тантала; λ —

постоянная распада¹⁸⁰Ta (с-1). Величины λ, α, A,

300

p были взяты из [15]; S — из экспериментальных γ-

[12]

спектров, а ξ — из калибровочных кривых, допол-

TALYS1.96

нительно проверенных с помощью моделирования

200

с использованием программного кода GEANT4.

Далее аналогично по формуле (2), используя

эти данные и поправки на разницу энергетических

100

порогов исследуемых реакций и реакции на мони-

торах, рассчитывалось средневзвешенное по по-

току тормозного излучения сечение (γ, α)-реакции

¹⁸¹Ta(γ, α)¹⁷⁷Lu при E^max = 37, 40 и 55.5 МэВ.

E , МэВ

Результаты приведены в табл. 1.

Статистическая погрешность в наших измере-

Рис.

3. Функция возбуждения 181Ta(γ, n)180Ta из

[12], рассчитанная с помощью программного ко-

ниях составила менее 5%. В то же время модели-

да TALYS1.96 до энергии монохроматического γ-

рование спектра тормозных γ-квантов достаточно

излучения 55.5 МэВ.

сложная задача, так как при облучении использо-

вались разные по размерам и массам сборки. Наша

оценка погрешности за счет формы тормозного γ-

TALYS1.96 и хорошо согласуются с известными

спектра составила около 10%. Для оценки систе-

экспериментальными данными (рис. 3). Геометрия

матической погрешности измерения проводились

мишеней учитывается в самом программном коде

на разных спектрометрах, в таблице указана общая

GEANT4, т.е. учитывается ослабление потока для

погрешность.

низкоэнергетических тормозных фотонов. В нашем

случае этими поправками можно пренебречь

вследствие высоких пороговых энергий тормозных

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

фотонов для мониторной реакции.

Полученные экспериментальные сечения ре-

После этого рассчитывались потоки тормозных

акций сравнивались с теоретическими, получен-

γ-квантов по формуле, n_γ/(см² с) [13]:

ными в рамках программного кода TALYS1.96,

F =

(2)

который использует “традиционный” статистиче-

ский подход к расчету сечений фотоядерных ре-

SλA

акций: комбинацию испарительного и экситонного

(1 - e^-λtобл )e^-λtохл (1 - e^-λtизм )ξkη

монNAmp

предравновесного механизмов распада составных

ядер (табл. 1).

где S — площади фотопиков, соответствующих

распаду¹⁸⁰Та; η — квантовые выходы γ-квантов

Выход¹⁸¹Ta(γ, α)¹⁷⁷Lu при энергии тормозно-

го излучения 40 МэВ в пределах погрешности

при распаде¹⁸⁰Та; ξ — эффективности регистра-

измерений совпадает с результатами для энергии

ции γ-квантов, сопровождающих распад ядер

тормозного излучения 37 МэВ (14.0 ± 2.5 мкбн).

¹⁸⁰Та; t_обл, t_охл, t_изм — времена облучения, охла-

В табл. 2 приведены выполненные нами расчеты

ждения и измерения соответственно (c); k —

выходов изученных реакций для разных моделей

коэффициенты самопоглощения γ-квантов рас-

плотности уровней. Как видно, для граничной энер-

пада. Они рассчитывались после моделирования

гии тормозного излучения 37 МэВ величина рас-

реальных облучаемых мишеней в программном

хождения экспериментальных значений с наиболее

коде MCNP [14]. Была рассчитана эффективность

близкими по значению теоретическими расчетами

регистрации нужных γ-линий для точечной (ε_т)

с учетом микроскопических плотностей уровней

и реальной (ε_р) мишеней, и введена поправка

составляет не менее порядка. На наш взгляд, это

на самопоглощение k = ε_р/ε_т. При этом эф-

указывает на доминирующую роль полупрямых

фективность регистрации для точечной мишени

процессов, что отмечалось в работе [3]. Для то-

совпадала с экспериментальной, полученной с

го чтобы проверить возможные систематические

помощью калибровочных точечных источников;

ошибки, для граничной энергии тормозного излу-

p —абсолютное содержание¹⁸¹Та в естествен-

чения 55.5 МэВ нами был также измерен выход

ной смеси; N_A = 6.02 × 10²³ — число Авогадро;

¹⁷⁷Lu в (γ, 4n)-реакции. Он оказался равным 6.5 ±

мон — средневзвешенный по потоку тормозного

± 0.6 мбн. Эта величина хорошо коррелирует с

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 86

№6

2023

ИССЛЕДОВАНИЕ (γ, α)-РЕАКЦИЙ

645

Таблица 1. Экспериментальные и теоретические значения средневзвешенных по потоку тормозного излучения

выходов изученных реакций

Энергия тормозного

Реакция

эксп

YсрTALYS

излучения, МэВ

¹⁸¹Ta(γ, α)¹⁷⁷Lu

13.8 ± 1.4 мкбн

0.001 мкбн

¹⁸¹Ta(γ, α)¹⁷⁷Lu

55.5

3.4 ± 0.4 мкбн

0.007 мкбн

¹⁸¹Ta(γ, 4n)¹⁷⁷Ta →¹⁷⁷Lu

55.5

6.5 ± 0.6 мбн

8.9 мбн

Таблица 2. Сравнение теоретических средневзвешенных по потоку выходов (мкбн), полученных путем свертки

значений TALYS1.96, различных моделей плотности уровней со спектрами тормозного излучения

Модели TALYS

Реакция

E, MэВ

ПТМ¹

МОС²

ОСМ³

СХФБ⁴

ГХФБ⁵

ТЗГХФБ⁶

¹⁸¹Ta(γ, α)¹⁷⁷Lu

0.0008

0.101

0.067

0.162

0.230

1.361

0.0005

0.064

0.039

0.089

0.134

0.801

55.5

0.0067

0.089

0.058

0.127

0.192

1.104

¹ Модель ферми-газа с постоянной температурой [17].

² Модель ферми-газа с обратным смещением [18].

³ Обобщенная сверхтекучая модель ядра [19].

⁴ Таблицы Скирма-Хартри-Фока-Боголюбова [20].

⁵ Таблицы Горни-Хартри-Фока-Боголюбова [21].

⁶ Таблицы температурозависимых уровней Горни-Хартри-Фока-Боголюбова [22].

ранее проведенными измерениями [16], где она ока-

Это соотношение, в общем-то, вписывается в си-

залась равной 6.1 ± 0.9 мбн.

стематику, выполненную в работе [1]. Но при та-

ких энергиях тормозного излучения роль порога

Отметим, что величина изомерного отношения

реакции незначительна. Да и роль коэффициента

выхода для177mgLu для граничной энергии тормоз-

преформирования α-частицы также не очень ясна.

ного излучения 37 МэВ оказалась равной 0.026 (3)

и она неплохо описывается программным кодом

Как уже отмечалось во Введении, выход (γ, α)-

TALYS1.96 (0.030). В общем, это не удивительно,

реакции на¹⁸¹Ta имеет и большое прикладное

так как величина изомерного отношения в первую

значение. В этой реакции образуется¹⁷⁷Lu, пер-

очередь зависит от плотности уровней, а для пря-

спективный медицинский источник для ядерной

мых реакций — от фотонной силовой функции, ко-

медицины. В предыдущих работах показаны опре-

торая в конечном итоге тоже определяется плот-

деленные перспективы в наработке¹⁷⁷Lu при об-

ностью уровней. Поэтому изомерные отношения

лучении мишеней естественного гафния [23]. При

нечувствительны к соотношению прямых и стати-

сравнении средневзвешенных по потоку тормоз-

стических процессов.

ного излучения выходов (γ, α)-реакции на¹⁸¹Ta и

Аналогичные исследования проводились и в ра-

(γ, p)-реакции на¹⁷⁸Hf видно, что при облучении

боте [1], в которой изучались (γ, α)-реакции на

мишеней естественного гафния выход на порядок

¹⁸¹Ta при граничной энергии тормозного излуче-

больше. Однако и в том, и в другом случае необ-

ния 23 МэВ и выход этой реакции был оценен,

ходимо проводить радиохимические процедуры вы-

как равный 0.7 мкбн. В теоретических расчетах

деления¹⁷⁷Lu из облученных мишеней, и использо-

с использованием программного кода TALYS1.96

вание танталовых мишеней может оказаться более

(γ, α)-реакция наблюдается с 8.5 МэВ, что опять-

эффективным в виде того, что естественный тан-

таки, на наш взгляд, указывает на значительную

тал, в отличие от гафния, является моноизотопом.

роль полупрямых процессов.

Однако окончательные выводы об эффективности

Нами исследовались (γ, p)-реакции на¹⁷⁸Hf при

использования (γ, α)-реакции на¹⁸¹Ta для произ-

энергии тормозного излучения 55.5 МэВ, и было

водства¹⁷⁷Lu можно сделать после анализа всех

получено, что выход реакции Y^ср = 800 ± 40 мкбн.

факторов на этапе разработки технологии.

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 86

№6

2023

646

ЖЕЛТОНОЖСКАЯ и др.

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

L. Broglia, A. Brunengo, H. Burkhardt, et al., Nucl.

Instrum. Methods A 506, 250 (2003).

Впервые получены экспериментальные средне-

10.

М. В. Желтоножская, В. А. Желтоножский,

взвешенные сечения (γ, α)-реакции на тантале для

Д. Е. Мызников, А. Н. Никитин, Н. В. Стрильчук,

нескольких энергий тормозного излучения. Срав-

В. П. Хоменков, Изв. РАН. Сер. физ. 85, 1446

нение с вычислениями, основанными на коллек-

(2021) [M. V. Zheltonozhskaya, V. A. Zheltonozhsky,

тивной модели ядра, свидетельствует о нестати-

D. E. Myznikov, N. V. Strilchuk, V. P. Khomenkov,

стическом механизме протекания указанных реак-

and A. N. Nikitin, Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 85,

ций. Обсуждается перспективность использования

1122 (2021)].

(γ, α)-реакции на¹⁸¹Ta для получения перспектив-

11.

O. S. Deiev, I. S. Timchenko, S. N. Olejnik,

ного медицинского изотопа¹⁷⁷Lu. Исследование

V. A. Kushnir, V. V. Mytrochenko, and S. A. Pere-

выполнено за счет гранта Российского научного

zhogin, Phys. Rev. C 106, 024617 (2022).

фонда (проект № 22-22-20119).

12.

A. V. Varlamov, V. V. Varlamov, D. S. Rudenko, and

M. E. Stepanov, Atlas of Giant Dipole Resonances

(IAEA Nuclear Data Section, Vienna, 1999).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

13.

V. A. Zheltonozhsky and A. M. Savrasov, Nucl.

С. А. Карамян, ЯФ 77, 1496 (2014) [S. A. Karamian,

Instrum. Methods B 456, 116 (2019).

Phys. At. Nucl. 77, 1429 (2014)].

14.

J. F. Briesmeister,MCNP-A General Monte Carlo N-

A. R. Balabekyan, N. A. Demekhina, E. Melyan,

Particle Transport Code, Report LA-12625-M (Los

A. Aleksanyan, S. Amirkhanyan, H. Gulkanyan,

T. Kotanjyan, and A. S. Hakobyan, J. Contemp. Phys.

Alamos, 1993).

(Armen. Acad. Sci.) 55, 1 (2020).

15.

R. B. Firestone et al., Table of Isotopes, 8th ed.,

В. А. Желтоножский, М. В. Желтоножская,

Ed. by V. S. Shirley, C. M. Baglin, and S. Y. F. Chu

А. В. Саврасов, А. П. Черняев, В. Н. Яценко,

(Hungary, 1997).

Письма в ЭЧАЯ 18, 255 (2021) [V. A. Zhel-

16.

В. А. Желтоножский, М. В. Желтоножская,

tonozhsky, M. V. Zheltonozhskaya, A. V. Savrasov,

А. В. Саврасов, А. П. Черняев, С. В. Варзарь,

A. P. Chernyaev, and V. N. Iatsenko, Phys. Part. Nucl.

В. В. Кобец, Письма в ЭЧАЯ 18, 249 (2021)

Lett. 18, 319 (2021)].

[V. A. Zheltonozhsky, M. V. Zheltonozhskaya,

H. Morinaga, Phys. Rev. 97, 444 (1955).

A. V. Savrasov, A. P. Chernyaev, S. V. Varzar, and

S. Patra, R. Chakravarty, K. Singh, K. V. Vimalnath,

V. V. Kobets, Phys. Part. Nucl. Lett. 18, 315 (2021)].

and S. Chakrborty, Chem. Engin. J. Adv. 14, 100444

(2023).

17.

A. Gilbert and A. G. W. Cameron, Can. J. Phys. 43,

M. I. del Olmo-Garc´ıa, S. Prado-Wohlwend, P. Bello,

1446 (1965).

A. Segura, and J. F. Merino-Torres, Cancers (Basel)

18.

W. Dilg, W. Schantl, H. Vonach, and M. Uhl, Nucl.

14, 584 (2022).

Phys. A 217, 269 (1973).

A. Dash, M. R. A. Pillai, and F. F. Knapp, Jr., Nucl.

19.

А. В. Игнатюк, К. К. Истеков, Г. Н. Смиренкин, ЯФ

Med. Mol. Imag. 49, 85 (2015).

29, 875 (1979) [Sov. J. Nucl. Phys. 29, 450 (1979)].

А. Н. Ермаков, Б. С. Ишханов, А. Н. Каманин,

20.

S. Goriely, F. Tondeur, and J. M. Pearson, At. Data

Н. И. Пахомов, В. В. Ханкин, В. И. Шведунов,

Н. В. Шведунов, Е. Е. Журавлев, А. И. Ка-

Nucl. Data Tables 77, 311 (2001).

рев, Н. П. Собенин, ПТЭ,

№ 2, 20 (2018)

21.

S. Goriely, S. Hilaire, and A. J. Koning, Phys. Rev. C

[A. N. Ermakov, B. S. Ishkhanov, A. N. Kamanin,

78, 064307 (2008).

N. I. Pakhomov, V. V. Khankin, V. I. Shvedunov,

22.

S. Hilaire, M. Girod, S. Goriely, and A. J. Koning,

N. V. Shvedunov, E. E. Zhuravlev, A. I. Karev, and

Phys. Rev. C 86, 064317 (2012).

N. P. Sobenin, Instrum. Exp. Tech. 61, 173 (2018)].

23.

V. A. Zheltonozhsky, A. M. Savrasov,

S. Agostinelli, J. Allison, K. Amako, J. Apostolakis,

M. V. Zheltonozhskaya, and A. P. Chernyaev,

H. Araujo, P. Arce, M. Asai, D. Axen, S. Banerjee,

Nucl. Instrum. Methods B 476, 68 (2020).

G. Barrand, F. Behner, L. Bellagamba, J. Boudreau,

INVESTIGATION OF (γ, α)-REACTIONS ON NATURAL TANTALUM

M. V. Zheltonozhskaya¹⁾, P. D. Remizov¹⁾, M. V. Lenivkin¹⁾, V. N. Iatsenko²⁾, A. P. Chernyaev¹⁾

¹⁾Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia

²⁾A. I. Burnazyan FSBI SSC FMBC FMBA of Russia, Moscow, Russia

The study presents the results of the yield analysis of a promising medical radioisotope¹⁷⁷Lu in (γ, α)

reactions upon irradiation of natural tantalum with electron bremsstrahlung with boundary energies of

37, 40, and 55 MeV. The experimental yields are compared with the results of calculations based on the

collective model of the nucleus. The isomeric ratio of the yield for177mgLu was determined.

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 86

№6

2023