Лекция. Ядроның гамма сәулеленуі
Гамма кванттың өзіндік механикалық моменті бірлікке тең
жүктеу/скачать 231,5 Kb.
|
10 ЯДРОНЫҢ ГАММА СӘУЛЕЛЕНУІ
- Бұл бет үшін навигация:
- -ға аз. Сәулелену ықтималдығындағы көшудің азаю тәртіп қатары: Е1 , Е2 және М1 , Е3 және М2 және т.б. Қозған ядроның өмір суру уақыты 10
| Гамма кванттың өзіндік механикалық моменті бірлікке тең. Сол себептен гамма квант ядродан бірліктен кеи емес момент импульсін алып шығуы керек. Тыныштық массасы нолге тең фотон үшін басқа микробөліктерге қарағанда орбиталды момент түсінігі жоқ. Фотонда s-, p-, d- және т.б. орбиталды моментті білдіретін айқын күйі жоқ. Онда тек L = 1, 2, 3… толық моменті бола алады.
Белгілі толық моменті және жұптылығы бар еркін таралатын электромагниттік поля мультиполя деп аталады. Моментті әкететін сәулелену L = 1 диполь д.а., L = 2 – квадрупол L = 3 – октуполь және т.б. Мультипояны белгілеу үшін келесі шартты белгілер қолданылады. Ядродағы электронның зарядтарының қайта бөлінуінен пайда болған радиациялық көшу электрлік деп аталады да E (E1 - дипольды (L = 1) деп белгіленеді, Е2 - квадрупольды (L = 2) деп белгіленеді, нуклон моментінің магниттік қайта бөлінуінен пайда болған ауысуды магниттік ауысу д.а. (дипольды - M1, квадруполды - М2 т.б.). Спинді сақтау заңына байланысты бастапқы Iн мен аяққы Iн ядро спиндері және гамма квантымен әкетілетін момент L арасында арақатнас бар: Бұл арақатнас спинді таңдау тәртібі деп аталады. Сол арақатнасқа байланысты дипол кванттары (L = 1) (0-0)- ауысуларынан басқа ΔI = 0, ±1 арасындағы күйлер ауысуы кезінде шығарылуы мүмкін; квадруполды γ‑кванттары (L = 2) - ΔI = 0, ±1, ±2-ден ауысу кезінде, 0-0)-, (0-1)- и(1-0)-нен басқа көулерде; октуполды γ‑кванты (L = 2) - ΔI = 0, ±1, ±2-мен көшу кезінде, (0-0)-, (0-2)- и(2-0)-ден және т.б.-дан басқа көшулерден басқа. Тағы бір тақтық таңдау ережесі тақтықты сақтау заңымен байланысты. Электрондық γ-квант шығаратын Р ядроның тақтығы мына формуламен көрсетіледі: Магнитты γ-квант шығаратын ядро үшін формула: Мында Рн мен Рк ядроның бастапқы және аяққы тақтығы. (10.4) - (10.5) жиынтығының арақатнасы γ-сәулеленуінің таңдау тәртібі деп аталады. Уақыт бірлігіндегі гамма g- квантыныңтың шығу ықтималдығының мультипольды L көшуінен және толқын ұзындығынан тәуелділігі: мұнда R – ядроның радиусы. Әдеттегі ... болғанда, (10.6) мен (10.7)-нан мультипольдылық үлкен боғанда энергиядан сәулелену ықтималдығы көбірек, ал жоғары мультипольдықтың көшуінің ықтималдығы аз. Бірдей мультипольдық ықтималдық кезінде магниттық сәулелену ықтималдығы -ға аз. Сәулелену ықтималдығындағы көшудің азаю тәртіп қатары: Е1, Е2 және М1, Е3 және М2 және т.б. Қозған ядроның өмір суру уақыты 10‑14 ÷ 10-7 с. Кей кезде аз энергиямен жоғары дәрежелі көшудің тйымының үйлесуі кезінде макроскопикалық қатардағы секундпен, сағатпен немесе жылмен өлшенетін өмір сүру уақытымен қозу күйі байқалады. Бұндай күйді метотұрақты деп атайды, лайықты энергияны деңгейін изомерді деңгей деп атайды. Ядро нуклидының метотұрақты күйі және де сол ядроның негізгі энергетикалық күйі изомер деп аталатын қос изомерді құрайды. Көбінесе изомер деп қозған метотұрақты қос изомерден тұратын ядроны айтады. Ядролық изомерлер тұрақты және β-активті нуклидтер ішінде байқалады. Тұрақты нуклеидта бір изомері тұрақты болады да, екіншісі γ квантының шаңуымен ыдырап кетеді. Бірақ β- активті нуклеидінде изомерлердің деңгейі міндетті түрде γ квант шығаратын бастапқы қалпына келуі шарт емес. Ол басты ыдырауға қарағанда өзге болып келеді. Изомералық кездегі ядроның өмір сүру уақыты жарты секундтан жылдарға дейін өзгере алады. Рис.1. Ядроның метатұрақты деңгейінің аралас ыдырауы 85Kr. 1. суретте 85Kr ядро деңгейінің аралас метатұрақты ыдырауы көрсетілген. Спин изомерлерінің үлкен айырмашылығы үшін тек 19%-да γ ауысу мен сыртқы энергиясы бар исомердің пайда болады, ал 81% -ы β ыдырау қозған 85Kr ядросымен пайда болады. Жартылай ыдырау кезінде жай түрден қоздырылған түрге көшу айырмашылығы үлкен назар аудартады. Радиациялық өткелдерден басқа, демек гамма-квантты шығарудың , ядроның қоздыру энергиясын жоғалтатын тағы бiр процесс бар - iшкi конверсияның электрондарының шығаруы. Гамма-сәулеленумен бәсекелесетiн процессте, ядро қоздыру энергиясын виртуалды түрде, атом қабығының бір электронына береді. Шығаратын электрондарда дискретті энергетикалық спектр болады: жүктеу/скачать 231,5 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|