Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Яворский Б.М. -> "Физика для школьников старших классов и поступающих" -> 196

Физика для школьников старших классов и поступающих - Яворский Б.М.

Яворский Б.М. Физика для школьников старших классов и поступающих — М.: Дрофа, 2005. — 795 c.
ISBN 5-7107-9384-1
Скачать (прямая ссылка): fizikadlyashkolnikovstarshihklasov2005 .djvu
Предыдущая << 1 .. 190 191 192 193 194 195 < 196 > 197 198 199 200 201 202 .. 236 >> Следующая


ґКл\

на килограмм I — I — экспозиционная доза рентгеновского или гамма-излучения, при которой сумма электрических заря-

1 Ввиду определенной специфики сведений о биологическом действии гамма-лучей соответствующие единицы физических величин не вынесены в отдел IX справочника, а приводятся здесь.
642

ГЛ. VIII.1. СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА АТОМНЫХ ЯДЕР

дов одного знака, созданных электронами, освободившимися в облученном воздухе массой 1 кг при полном использовании ионизирующей способности, равна 1 Кл. Внесистемной единицей

ICji

экспозиционной дозы служит рентген: I P = 2,58 • IO-4 — .

ICI4

__ Q

При экспозиционной дозе, равной I Р, в 1 см* сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении возникает суммарный заряд ионов одного знака, равный (1/3) • 10~9 Кл.

Мощностью N3 экспозиционной дозы называется экспозиционная доза ?>э, отнесенная к единице времени, N3 = D3/t.

Единицей N3 служит ампер на килограмм — мощность

экспозиционной дозы электромагнитного излучения, при ко-

. Кл

торой за время 1 с экспозиционная доза возрастает на 1 —.

ICP

Внесистемные единицы мощности экспозиционной дозы: 1 — =

с

= 2,58 • IO"4- , 1 — = 4,30 • 10“®— , I I = 7,17 • IO"8^ .

’ кг мин кг ч кг

7°. Доза излучения • может быть оценена по ее биологическому воздействию (эквивалентная доза излучения).

Эквивалентная доза излучения в СИ измеряется в зивертах (Зв). 1 Зв соответствует поглощенной дозе 1 Гр при воздействии рентгеновского или у-излучения.

Внесистемная единица — биологический эквивалент рентгена (бэр). Так называется поглощенная энергия излучения, биологически эквивалентная одному рентгену:

1 бэр = IO-2 Зв.

§ УІІІ. 1.8. Эффект Мёссбауэра

1°. Все возбужденные энергетические уровни ядра имеют значения энергии, определенные с точностью до величины AW, определяемой из соотношения неопределенностей (VI.1.6.60),
§ VIII.l.8. ЭФФЕКТ МЁССБАУЭРА

643

где At — время жизни ядра в возбужденном состоянии. Только для основного состояния стабильного ядра At = °о и AW = 0, т. е. ядро имеет значение энергии, равное W1. Например, ядро ири-

191T

дия 771г за время At, которое можно принять равным периоду полураспада (VIII. 1.4.5°) At = IO-10 с, переходит из возбужденного состояния с энергией W — 129 кэВ в основное состояние, испуская у-фотон. Величина AW неопределенности энергии оказывается равной AW ~ 4 • IO-5 эВ.

Конечное время жизни возбужденных энергетических состояний ядра приводит к немонохроматичности у-излучения, сопровождающего переход ядра из возбужденного в нормальное состояние. Эта немонохроматичность называется естественной шириной линии у-излучения, а неопределенность AW величины энергии возбужденного состояния называется естественной шириной Г энергетического уровня ядра2.

2°. Резонансным поглощением у-излучения ядрами называется поглощение ядром гамма-фотонов такой частоты V, что энергия hv фотона равна разности энергий одного из возбужденных и основного энергетических состояний ядра. Смысл названия в том, что такая же частота v будет у линии у-фотона, излученного при переходе ядра из возбужденного состояния ядра в нормальное.

В актах излучения и поглощения ядром у-фотонов свободное ядро испытывает отдачу, так как при этом должен сохраняться импульс системы ядро—фотон. При переходе ядра из возбужденного состояния с энергией W в основное (энергия которого принята равной нулю) у-фотон приобретает энергию Wf, равную

Jivji3ji = W1 = W-WraCW, где Wfm — энергия отдачи ядра.

1 Это в равной мере относится к энергетическим уровням электронов в атомах.

2 Эти определения справедливы также для перехода атома из возбужденного состояния в нормальное. В этом случае говорят о естественной ширине спектральной линии и о естественной ширине энергетических уровней электронов в атоме.
644

ГЛ. У1П.1. СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА АТОМНЫХ ЯДЕР

При возбуждении ядра в переходе его из основного состояния в состояние с энергией W гамма-фотон должен обладать энергией Wf, равной Zivnorjl = Wf = W + Wrr > W.

Частоты в максимумах линий излучения Vh3ji и поглощения vIIOIVi сдвинуты друг относительно друга на величину

VnorJI - Уизл = Av, такую, что Mv = 2Wejs.

Энергия Wra отдачи ядра определяется по импульсу фо-

тона (V.6.2.20), который в процессах излучения и поглощения у-фотона должен быть равен импульсу ядра (р^ = ряд)

w = -Esl. = -EL = 1

"'яд 2 Мяд 2 Мяд {е)2 Мад’

191

где Мад — масса ядра. Для ядра 771г с энергией возбужденного состояния W = 129 кэВ вычисления дают Wra = 0,05 эВ, и максимумы линий излучения и поглощения сдвинуты на ве-

2ЖЯД

личину Av = —j-— . При этом HAv =0,1 эВ, что значительно

превышает естественную ширину уровня Г (п. 1°).

3°. Резкое сокращение энергии отдачи ядер при испускании и поглощении у-излучения достигается при наблюдении этих процессов в ядрах, находящихся в кристаллической решетке, т. е. в связанном состоянии. В этих условиях импульс и энергия отдачи передаются не одному ядру, излучающему (или поглощающему) у-фотон, а всей кристаллической решетке в целом. Масса кристалла несравнимо больше массы ядра, и потери энергии Wrr при излучении и поглощении у-излучения становятся весьма малыми. В этом случае будет наблюдаться резонансное поглощение и излучение у-фотона строго определенной частоты V, причем ширина линии будет сравнима с естественной шириной (п. 1°). Явление резонансного поглощения (излучения) у-излучения без отдачи называется эффектом Мёссбауэра.
Предыдущая << 1 .. 190 191 192 193 194 195 < 196 > 197 198 199 200 201 202 .. 236 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed