Справочник по физике для инженеров и студентов - Яворский Б.М.
ISBN 5-488-00330-4
Скачать (прямая ссылка):
О ( 4TlJ 16/Л 40<~. 208Tll. ^ ^
м,агическими. Эти ядра I 2Не , gO , 20Са > 82^*-5 j °°ла-
дают особой устойчивостью, проявляющейся, в частности, в том, что они являются наиболее распространенными в природе изотопами этих элементов.
4°. С одной стороны, аналогия нуклонных оболочек в ядре и электронных оболочек атома имеет внешний характер. Электроны атома движутся в центральном кулоновском поле ядра, тогда как поле, в котором дви-
VII.1.4. МОДЕЛИ ЯДРА
869
жутся нуклоны, не имеет центрального характера. Электроны в атоме не испытывают столкновений друг с другом — только при этом условии можно говорить о числе I, определяющем систему атомных уровней энергии, как о точном квантовом числе, соответствующем стационарному движению. При высокой же плотности ядерного вещества нуклоны должны испытывать частые столкновения друг с другом, так что квантование их движения, казалось бы, невозможно.
С другой стороны, успех оболочечной модели говорит о том, что для ядер I имеет смысл точного квантового числа. Это, по-видимому, связано с тем, что нуклоны в основном состоянии ядра не могут испытывать столкновений друг с другом (п. 1°).
5°. Оболочечная модель ядра хорошо оправдывается цля легких ядер и ядер, находящихся в основном (невозбужденном) состоянии.
В. ОБОБЩЕННАЯ (КОЛЛЕКТИВНА Я) МОДЕЛЬ
1°. Обобщенная (коллективная) модель ядра представляет собой синтез капельной и оболочечной моделей. В этой модели принимается, что нуклоны ядра движутся в некотором усредненном самосогласованном поле, действующем на выделенный нуклон CO стороны остальных. Эта усредненность поля теряется вблизи «поверхности» ядра вследствие того, что нуклоны, не входящие в состав заполненных нуклонных оболочек («валентные» нуклоны), вызывают у «поверхности» ядра флуктуации потенциала самосогласованного поля, что проявляется в «деформации» ядерной «поверхности». Эти деформации возникают тем более легко, что в ядре нет центрального тела, которое стабилизировало бы движение системы нуклонов. В результате деформаций нарушается сферическое распределение заряда в ядре и оно приобретает квадрупольный электрический момент.
2°. Оболочечная и капельная модели рассматриваются как предельные случаи обобщенной модели яд-ра.Оболочечный аспект обобщенной модели состоит в том, что в ней сохраняют смысл индивидуальные состояния нуклонов и нуклонные оболочки. Вместе с тем эти состояния определяются не непосредственным взаимодействием нуклонов, а их коллективным взаимодей-
870
VII.2. РАДИОАКТИВНОСТЬ
ствием, как в капельной модели, через нарушение потенциала взаимодействия «деформациями» ядерной поверхности. Капельный аспект обобщенной модели проявляется при больших возбуждениях ядра (сильных «деформациях» и сильных искажениях самосогласованного поля), когда теряется индивидуализация состояний отдельных нуклонов. При очень высоких возбужденных состояниях из ядра могут «испаряться» отдельные нуклоны.
Глава 2 РАДИОАКТИВНОСТЬ
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
1°. Радиоактивностью называют самопроизвольное превращение неустойчивых изотопов одного химического элемента в изотопы другого элемента, сопровождающееся испусканием некоторых частиц (например, ядер гелия).
Естественной радиоактивностью называют радиоактивность, наблюдающуюся у неустойчивых изотопов, существующих в природе.
Искусственной радиоактивностью называют радиоактивность изотопов, полученных в результате ядерных реакций. Свойства данного изотопа не зависят от способа его получения.
С учетом возможности образования составного ядра в ядерных реакциях радиоактивность можно определять как самопроизвольное изменение состава ядра, происходящее путем испускания элементарных частиц или ядер из основного или метастабильного состояния ядра за время, существенно превышающее время жизни возбужденного составного ядра в ядерных реакциях. Минимальное время жизни радиоактивных изотопов составляет 10~12—10 13 с.
2°. В табл. VII.3 представлены основные типы радиоактивных превращений. В ней указаны «правила сдвигов» AZ и AA, схема процессов и типы взаимодействий, ответственные за их протекание и стабилизацию. Символы S, E и W обозначают соответственно сильное, электромагнитное и слабое взаимодействия.
Таблица VII.З
VII.2.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
871
й к ® ? s 0,
Є- Й* ІН -
s s ч ч о о
KS
s ё
Ч
ч
?
CQ
ч
<
* о а а
E- (У
Ф Ч
(=1 е
^ Я
й U
S
¦в-
Рч 5 00
о . : сц И а - . ы ХПа
*>г
* w ? S3S s ^ ф Й
H
+ ? и ES ? + + + +
CQ И CQ CO CQ
р.
к
ф ¦>
"4і C4J +
_|_ 1 + й»
^ + д *
^ N ^ + X
X N ^lsi
^ X
•ч; N
ts3
+
X
•ч; N
>* JSj
ч ^ Ч N
•ч; N -ь •ч; N
+ Jh4 +
і і ¦ч; ts3
Ч ^ X Ч
X ¦ч5 ts3 X
•ч; N ¦ч; ts3
X
C4J C4J
I I
•ч; ts^
X
n; Nj
8? J CQ >, >»
Si
1
>5
— ч
.и
¦5г1« со
fS-H
м оо CQ -CN W
О -«
ь
Д
?
N3
і
N3
I
N3
с
S
H
>к
3
S л
ев E-C О
0 О
л Я
M
>Я g
