1626435893-691da8e1223766775fc277661dcb4565 (844331), страница 60
Текст из файла (страница 60)
4 группы моделей, в которых образование кластера рассматривается как резко асимметричное спонтанное деление, то для их проверки пока еще мало экспериментального материала. Модели этой группы предсказывают ускорение изменения Т»(э при л, з/А>36,5 (т. е. начиная с эзэщ по сравнению с моделями типа сг-распада. Пока на примере эзарп такого ускорения не наблюдается, хотя Уэ/А этого ядра равно 37,44. Однако не исключено, что для ядер с большими Уз/А делительные модели будут давать лучшие предсказания, чем и-частичные, поскольку с утяжелением кластеров условия их образования будут все больше походить на деление и все меньше на и-распад.
$21. Краткое заключение к гл. 1П В гл. Ш рассмотрены основные законы радиоактивности, а-распад, (ьраспад н у-взлучеаие ядер, а такие авутренвяз ковяерсня электровоз, ядерная юомерпа, эффект Мсссбауэра а экзотическая радиоаатианость (развме виды протонной в нейтронной радиоактивности, запаздыза»оп»ая тритаеяая радиоактивность н несколько разновидностей ради оактвваоста кластерного типа: утлеродная, неоновая а кремниевая). а-Раси ада и называется самопроюмн»ьпый пускания ядром (Л, Е) ядра»дНе (а-часпщы) с осаобоидением энергии а форме киветнческой энергии ючастацы и дочернего ядра (Л вЂ” 4, Е-2).
Условием энергетической аозмопноста а-рв»нада явлзетсз Е„Д>0 или отрацательназ эверпщ саюи а-частацы а ядре: е,= — (е (М,+М(Л вЂ” 4, Š— 2) — М(Л, сне»<0. Экснерамеитально а-ран»оахтавность установлена дяя ядер, пиречй»ощнхся а природе, аачввая с Е 83 (а та»гпе у некоторых ядер редкоэемельвь»х элементов). Искусственно а-радиоактивность монна получать а у ядер с У<82, если ови сильно нейтронодефицитвы.
Кинетическая энергия а-частиц, за редкими исключениями, не выходит эа пределы 4 — 9 МэВ. Наоборот, пераоды полураспада а-радиоактивных ядер нзмевпотся а очень широких пределвл: от 1О ' с до 5 ° 10'» лет. Эта особенность а-распада была установлена зкспервмевтально а ащю закова Гейгера — Нэттола а объяснена теоретически с помощью кзавтоаомеханвческого процесса прохоиденвя мвкрочаспщ через потеациалыцай куловоясквй барьер. а-С и е к т р»щскрстен.
Твпвчным для а.спс»троя является налачне тонкой структуры, т, е. блюко располоиенных энергетаческвх групп а-частиц. Дяа вэотопа полонна »ЦРо а»ьел»о вспускают длвивопробсавме в заствцы, проасхонденве которых связано с магичностью дочернего ядра»»РЬ. Аналю этого веления поз копал оцеюпь время июни одного ю аоэбу»паевая»х лр "'Ро(10 "с). у 21.
Кранжае заключение к гл. Ш 297 а-Частыцы испускаются как с 1=0, так и с 1~0. В последнем случае кроме кулоновского барьера надо учитывать еще центробежный барьер )ге= йз1(1+1)/2ннз. Велычиыа 1 опРеделлет хаРактеР Углового РаспРеделениЯ испускаемых а-частиц. Т е о р и я а-р а с п а д а связмвает между собой кинетическую энергию а-частиц Т„постоянную распада Х, радиус ядра Е и его заряд Е. (3-Распадом наэываетсл самопроизвольный процесс испускания ядром электрона и антинейтрино ((Г-распял) нли позитрона и нейтрино ф'-распад), а также процесс захвата ядром электрона с К- илн Е-орбиты собственного атома с испусканием нейтрино (е-захват).
В процессе (3распада ядро (А, У) превращается в ядро-изобар (А, 2+1) или (А, Š— 1). Энергетическим условием возможности Вз-распада является Е =(М (А, У) — М (А, л-г1) — зл,)с'>О, а е-захвата — Е,=(М (А, Е)+т,— М (А, Š— 1))сз>0. Для некоторых ядер могут одновременно выполняться все три условия. Энергия (3-распада изменяется в пределах 0,018 †!6,6 МэВ, периоды полураспада — в пределах от 1О ' с до 2 !О" лет. (3-Распад обнаружен также у свободного нейтрона, который распадается по схеме л- р+е +9, с периодом полураспада Тп,м!0 мин.
В отличие от а-спектров !3-спектры не дискретны, а непрерывны. Энергия электронов (позитронов), испускаемых в процессе б-распада ядрами одного типа, заключена в интервале 0<Т,<(Т,)„„где (Т,)„.,мЕ . Часть энергии, равную Ез-Т, Е„, уносит нейтрныо (антинейтрино), испускающееся вместе с позитроном (электроном). е-Захват сопровождается испусканием моноэнергетических нейтрино. Нейтрино (антинейтрино) обладает следующими свойствами: г„=О; зн„=Оч Р,=О; е„=1/2; о„м10 чз см' (при Е„ю! МэВ). Электроыы (позитроны) и нейтрино (антинейтрино), испускаемые при В-распаде, не содержатся в ядре, а возникают непосредственно в момент б-распада. Теория (3.распада связывает между собой время жизни 8-радиоактивного ядра г и энергию (3-распада соотношепием вида Р(е )т=сопз1, где Р(ее) еез; е =(т,ез+(Те)з,)/т,ез; Гтм10з для сверхразрешенных, ргм10з для разрешенных и Реги!Ое (10", 1О'е) для запрещенных переходов (в зависимости от степени запрещенности).
Разрешенные и сверхразрешенные переходы удовлетворюот правилам отбора по моменту и четности ядра: /3/=О, ~ 1; Р,/Р,= 1. Из сравнения теории с экспериментом получена константа (3-взаимодействия уж 1О ез эрг см' = 10 'е Дж см', малость которой указывает на чрезвычайную слабость 8-взаимодействия. Исследование 8-распада поляризованных ядер подтвердил вывод Ли н Янга о несохранении четности в (З-распаде. ч В последнее время широко обсуждается возможность того, что т„ФО (см.
6 108). 298 Глааа 111. Рад сактиеные Щюйьняеяня ядер 7-И з л у ч е н н е — самопроюйольвый провесс верехола ядра ю аоэбунле ~- ного состояния а основное (илв менее аозбулдевное), сопроаондающвйса испусканием кванта коротковолнового зиеатромагввтиого взлучеввн. В зависимости От мсханнэма сбразОВ2ння 7-излучение нодрйзлялштся на элса" 2'- рическое и мазнпгное в характеризуется определеююй мультююльиостью, т. е. значением уносимого вм момента 1Х (для злектрвческого) или 1„(для магнитного 7-излучеюш). Исаи 1„1„, Р Р.— соотаетсгаевно моменты н че2ноств начального В ХОИСТНОГО сосГОяннй ядра, тО для разрешенных 7-псрсходОй йозмонные значения 1 удовлетворяют следующем правилам отбора: ~1-1,~~1~!1,+1,!! Р,)Р„=( — !)"; Р„(Р,=( — !)'"+'.
Обычно учвтызается навмевыпее аозмопвое значевве 1я (влв 1,Г), так как с ростом порядка мультапсльиости ва едвннцу вероятность юнучевва умевьшаегсй нрвмерно з !03 раз. Вснп вавмевьшее значение 1 достаточно велико (1 4), а АЕ мало, то аозбупденвое состояние ядра отличается большим временем Вазвв (мета- стабильное состоянве).
Ядро, нзходюцсеся в метсстабильвом состоянии, назыаается юомером данного арра. Изомервя монет прваодать к сущестаоааввю у одного и того Ве ядра вескольхих периодов ().рвспада илн спонтанного деления. Ядра-вэомеры сосредоточены з определенных областях взменеюи У (вли !7), образуя «острова» юомераи. КРОМЕ 7.пэяуэевпя ЭНСРПП2 йОэбудденая ядра мОВСТ ПОЯТЛ На попу«калнс электровоз внутренней конверсии (обычно с К оболочки).
Этот вроцесс сопроаоплйетса непусканием характеристического рснцчвоаского взлучеввя н электровоз Оие. ОбычнО эне)ЭГня 7-перехода Е н энергия нспущенного 7-кванта Е связаны соотношением Е=-Е,+Т, где Т„, Е32)2М«3С2 — Знеряия ОтДаЧН ядра. Т, мала (около 0,01 ЗВ), во сунгестаенво превышает ссгссзяеиаую цпгриву Г лавин взлучеввя. Однако прв некоторых условиях (асисаьзояавве ядер а саязалном анде и пра достаточно нвзкой температуре) шергин отдачи монет стать исчезающе малой, так что Е, Е. В этом случае моя но осуп2естзать процесс резонансного поглощения а рассеянюг 7-юалтой (эффехт Мйесбауэра), позаслпопи2й взмерать зверппо с точностью до есюствеивой шврнвы лизав Г.
Для нейтронодефицвтяых ядер обнарулевы щю тонный распад ядра и основном состоявви и непускание запаздызающвх протонов а протопвь2х пар вз нозбундеавых состояний ядер, обраэоваыпихся после ()+-распада. Для вейтровоазбмточвых ядер обваруыено в«пускание эняазиыаающвх (одного, двух в трех) вейтровоа а ядер трития аз зозбундеввых состояний Якер, образовавшихся после () -распада. У х -р Оахтпаиых юотопоз радия 222Ва, 223ВЯ, 22«ВЯ н 22«Ка обнарупеиа углеродная радноактианость с вылетом ядра '«С, у ядер К 233(! 233(1 23оуй н 232ра в«Сапная рздноахтпан33сэь с яьхзетом ядр22 2«)3!е у 23«(1 232)3О н 23«рн — мапшсссл ралдоалтианос2ь с аылегом Я2цэа 2«М8, и, наконец, у ядра 233РΠ— кремниевая раляоактнйность с вылетом 328! 299 Глава 1Ч ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЧАСТИЦ И ИЗЛУЧЕНИЯ С ВЕЩЕСТВОМ 9 22.
Общая характеристика взаимодействия заряженных частиц, нейтронов и т-квантов с веществом При прохождении через вещество частицы взаимодействуют с атомами, из которых оно состоит, т. е. с электронами и атомными ядрами (или нуклонами ядра). Всего известно четыре вида взаимодействия, в которых могут участвовать частицы: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное. Однако гравитационное взаимодействие в связи с его исключительной слабостью учитывается очень редко (например, при изучении свойств ультрахолодных нейтронов, см. 9 46). Поэтому обычно рассматриваются только первые три вида взаимодействия.
Из тех частиц, с которыми мы имели дело до сих пор (р, л, е, е+, ч,; 9„у), в сильном взаимодействии участвуют нейтрон и протон, в электромагнитном — все частицы, кроме к, и Р„в слабом — все частицы, кроме у-кванта. Простейший пример сильного взаимодействия — притяжение между нукл она ми, находящимися на очень малых (около 10 'з см) расстояниях друг от друга внутри атомного ядра (сильное ядерное взаимодействие, или ядерные силы). В дальнейшем (см. ч. П1 и 1Ч) 'мы узнаем, что существуют и другие частицы (и- и К-мезоны, гипероны, антинуклоны, антигипероны, нестабильные частицы или резонансы и др.), которые также участвуют в сильном взаимодействии.
Эту более широкую разновидность сильного взаимодействия иногда называют сильным адронным взаимодействием, а перечисленные выше сильновзаимодействующие частицы (вместе с нуклонами) — адронами. Сильное взаимодействие между нуклонами является частным случаем адронного взаимодействия. Основными переносчиками, квантами сильного взаимодействия между адронами служат легчайшие адроны — главным образом, ямезоны (см. гл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
