Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Гольдин Л.Л. -> "Квантовая физика. Водный курс" -> 146

Квантовая физика. Водный курс - Гольдин Л.Л.

Гольдин Л.Л., Новиков Г.И. Квантовая физика. Водный курс — М.: Институт компьютерных исследований, 2002. — 496 c.
Скачать (прямая ссылка): kvantovayafizikavvodniykurs2002.pdf
Предыдущая << 1 .. 140 141 142 143 144 145 < 146 > 147 148 149 150 151 152 .. 190 >> Следующая

разными энергиями распада). При распаде нейтронодефицитных ядер (47еAg и
др.) /3+-распад и электронный захват являются конкурирующими процессами.
При /3+-распаде форма /3-спектра, как и при /З--распаде, является
сплошной и имеет те же характерные особенности. При электронном захвате
продуктами распада являются всего две частицы: дочернее ядро и нейтрино.
Поэтому энергия, выделяющаяся при электронном захвате, распределяется
между продуктами распада всегда одинаково.Самым легким изотопом,
испытывающим электронный захват, является изотоп |Ве:
|Ве + е -4 Li + v + Qec - ^св (^1/2 = 53,6 дн).
Законы сохранения энергии и импульса позволяют найти и полную энергию,
выделяющуюся при распаде, и кинетическую энергию дочернего ядра.
Расчетное и экспериментальное значения этой энергии (Тяд = = 57,3 эВ)
совпадают. Это совпадение явилось одним из первых доказательств
существования нейтрино.
Излучение возбужденных ядер. И при а-распаде, и в процессах /3-распада
дочерние ядра могут получаться не только в основных, но и в возбужденных
состояниях. На рис. 158 изображена схема распада изотопа 557Cs, который в
числе многих других радиоактивных изотопов образуется при делении тяжелых
ядер. Рядом с уровнями дочернего ядра, получающегося при распаде,
проставлены их энергии и спины.
§75. Спонтанные превращения атомных ядер
383
'Т7ТТ7ТТТТ7Т Q
662 кэВ (т = 156 сек)
ур
Рис. 158. Схема распада 5|rCs.
Характеристики уровней таковы, что распад с образованием дочернего ядра
5бТВа в основном состоянии оказывается еще более запрещенным, чем распад
в состояние с энергией возбуждения Е = 0,662 МэВ, и общий период
полураспада оказывается большим: ~ 30 лет.
В тех случаях, когда ядра, образующиеся при радиоактивном распаде
оказываются в возбужденных состояниях, избыток энергии передается квантам
электромагнитного излучения. В случае, изображенном на рис. 158,
возбужденное ядро 137Ва* распадается с г = 156 с. Это - огромное время
для электромагнитного перехода, указывающее на его сильную
"запрещенность", связанную с большим различием спинов возбужденного и
основного состояний (А/ = 4). Возбужденные ядра с г > Ю-10 с, как уже
упоминалось выше, принято называть изомерами основных состояний.
Изотоп 55^Cs является удобным источником 7-лучей с Е1 = 0,662 МэВ и
широко используется как в научных, так и в практических целях (например,
для выявления дефектов внутри металлических изделий в
металлообрабатывающей промышленности, или для стерилизации продуктов в
пищевой промышленности).
С испусканием 7-квантов конкурирует процесс испускания электронов
внутренней конверсии. При этом возбужденное ядро взаимодействует с
электронной оболочкой атома таким образом, что вся избыточная энергия
ядра передается одному из электронов (чаще всего, из К- или L-слоев
электронной оболочки), и он покидает атом (атомный остаток приобретает
при этом небольшую энергию отдачи). В атоме, испустившем электрон
внутренней конверсии, происходит перестройка электронной оболочки:
свободное место занимается электроном с меньшей энергией связи (при этом
испускается квант характеристического рентгенового излучения), его место
занимается другим электроном и т. д. Вместо рентгеновских квантов при
перестройке электронной оболочки могут испускаться электроны Оже. Так
называются элек-
384
Глава 14
троны, получившие энергию не от ядра, а от возбужденной электронной
оболочки. (Вероятности всех процессов, происходящих при перестройке
электронной оболочки, как всегда, зависят от "правил отбора",
разрешающих, или запрещающих тот или процесс.)
Схема всех рассмотренных выше процессов изображена на рис. 159. В средней
части рисунка (под цифрой I) условно изображено возбужденное ядро. В
левой части (II) изображено "высвечивание" возбужденного ядра с
испусканием 7-кванта. В правой части (III) показана схема конкурирующего
процесса - испускание электрона внутренней конверсии с К-слоя (egK); там
же изображена схема образования характеристического рентгеновского кванта
Ка и схема испускания электрона Оже с N-слоя атома (едже). Пренебрегая
энергией отдачи атомов, с помощью закона сохранения энергии получаем:
Здесь efB, е^в, и е^в - энергии связи электронов в соответствующих слоях
электронной оболочки атома.
Естественная радиоактивность. Радиоактивные ряды. Большая часть
радиоактивных изотопов, содержащихся в земной коре, входит в три
радиоактивных ряда (семейства), в каждом из которых ~ 15 звеньев. В
каждом из семейств все изотопы, кроме первого и последнего, получаются
при распаде предыдущих изотопов и сами распадают-
к
L m'n
Рис. 159. Схема процессов, происходящих при "высвечивании" возбужденных
ядер (I): II - испускание 7 - кванта; III - образование электронов
внутренней конверсии и электронов Оже.
§75. Спонтанные превращения атомных ядер
385
ся. "Родоначальниками" семейств являются: i8U (Т1/2 = 4,5 • 109 л), 925U
(Тх/2 = 7,0 • 108 л) и go2Th (Тх/2 = 1,4 • 1010 л). Периоды полураспада
Предыдущая << 1 .. 140 141 142 143 144 145 < 146 > 147 148 149 150 151 152 .. 190 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed