ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Излучение ядер из "Введение в ядерную физику " В обоих рассмотренных примерах ядро, испускающее у-лучи, имеет сравнительно небольшую энергию возбуждения, недостаточную для испускания нуклона. Этот результат может быть распространен и на многие другие процессы, приводящие к образованию ядер с энергией возбуждения, меньшей энергии отделения нуклона. К числу таких процессов относятся многочисленные ядерные реакции, одним из продуктов которых является ядро в возбужденном состоянии. При этом обычно энергия возбуждения ядра-продукта бывает меньше энергии отделения нуклона (или какой-либо другой частицы), и испускание -у-излу-чения является единственно возможным способом снятия возбуждения (если не считать рассматриваемого ниже явления внутренней конверсии). [c.165] В тех случаях, когда энергия возбуждения ядра-продукта оказывается равной энергии отделения нуклона или больше ее, испускание у-лучей также может быть преобладающим эффектом, если испускание нуклона почему-либо затруднено. В части второй книги будут рассмотрены реакции радиационного захвата медленных нейтронов, в которых возбуждение ядра, полученное за счет энергии связи захваченного нейтрона, снимается испусканием двух-трех Y-KBaHTOB. Процесс испускания у-кван-тов в этом случае оказывается более вероятным, чем обратное отделение нейтрона, так как последнее связано с необходимостью концентрации всей энергии возбуждения на одном нуклоне, который к тому же должен находиться вблизи границы ядра. Это явление маловероятно из-за того, что сразу же после захвата нейтрона вносимая им энергия связи быстро перераспределяется в ядре между всеми его нуклонами. [c.165] Испускание Лучей ядрами, возбужденными значительно выше энергии отделения частицы, бывает связано с запретом по четности и моменту количества движения для вылета нуклонов (или других частиц), который делает процесс испускания Y-лучей относительно более вероятным. Примером такого рода является испускание у-лучей с энергией 17 Мэе в результате реакции + р- 4Ве + у, идущей под действием s-протонов (см. 54, п. 2). [c.165] Процессы первого типа обусловлены перераспределением электрических зарядов в ядре, процессы второго типа — перераспределением спиновых и орбитальных магнитных моментов. [c.166] Правила отбора при -излучении связаны с выполнением законов сохранения момента количества движения и четности. [c.166] Соотношение (11. 1) является правилом отбора по моменту количества движения. Согласно этому соотношению дипольные Y-кванты (/ = Г) могут быть испущены при переходах между состояниями с А/ = О, 1, кроме (О—0)-переходов квадрупольные (1 — 2) — при переходах между состоянием с А/ = = 2, 1, О кроме (0-0)-, (0-1)- и (1—0)-переходов и т. д. [c.166] Периоды полураспада для излучения различной мультипольности сильно отличаются друг от друга, в особенности для переходов между состояниями, близкими по энергии. [c.166] Из теории следует, что увеличение порядка мультипольности на единицу приводит к уменьшению вероятности перехода в (XjR) раз, где R — радиус ядра, а % — длина волны излучения. Так, например, при А = 100 и Е- = 0,5 Мэе =105. В связи с этим период полураспада для дипольного перехода обычно заключен в пределах 10 —10 з сек, а для квадруполь-ного не бывает меньше 10 сек. Если же энергия -квантов невелика ( 100 кэв), то период полураспада для квадруполь-ного излучения достигает 10 —10- сек, для октупольного— нескольких часов, а при I = 4 — нескольких лет. Быстрое убывание вероятности -излучения с ростом I приводит к тому, что из различных /, удовлетворяющих правилу отбора (И. 1), следует рассматривать только наименьшее I = (А/ . [c.166] Один из них должен быть электрическим, другой — магнитным. В табл. И приведены практически осуществляющиеся переходы для нескольких невысоких значений А/ при условии сохранения или изменения четности. [c.167] А = 100 и ЛЕ = 0,5 Мэе равно 10 ). В связи с этим почти во всех случаях (кроме JA/ = 1, ДЯ = 0) из двух переходов, разрешенных правилами отбора, преобладаюш,им является только один —с наименьшим I (в табл. И преобладающие переходы подчеркнуты). Поэтому изучая у злучение экоперименталько, можно по типу Y-перехода определить четность и изменение спина ядра. [c.168] Экспериментальное изучение -у-лучей проводится при исследовании вторичных процессов, сопровождающих прохождение у-лучей через вещество фотоэффекта, эффекта Комптона и образования электронно-позитронных пар (см. 23). Во всех этих процессах возникают электроны, по величине и направлению импульса которых можно судить об энергии и направлении вызвавших их у-лучей. [c.168] Анализ электронов отдачи, возникающих в эффекте Комптона, может производиться, например, при помощи камеры Вильсона с магнитным полем. Этот метод был впервые предложен в 1927 г. советским физиком Д. В. Скобельцыным и в свое время сыграл очень большую роль при экспериментальном изучении эффекта Комптона и фотоэффекта. Однако из-за малой разрешающей способности и невысокой статистической точности этот метод анализа комптоновских электронов сейчас применяется редко (хотя для других задач камеры с магнитным полем используются очень широко). [c.168] Для повышения статистической точности в камеру Вильсона может быть введена пластинка из легкого вещества. При облучении ее у-лучами возникает больше комптоновских электронов, чем в газе камеры. По верхней границе спектра электронов можно судить об энергии вызывающих их у-квантов. Разрешающая способность при этом также невысока (можно различать две монохроматические линии и с АЕ = Е — Е[ 150 кэв). Поэтому данный метод в настоящее время применяется также очень редко. [c.168] Гораздо более точным является метод изучения электронов, возникающих в результате фотоэффекта, при котором энергия электронов однозначно определяется энергией у-кванта (и энергией связи электрона в атоме). В этом методе в качестве источника фотоэлектронов используются тонкие фольги из тяжелых веществ (например, свинца), для которых особенно велика вероятность фотоэффекта. При этом одновременно возникают и комптоновские электроны, однако их энергия значительно меньше, поэтому оба эффекта могут быть легко разделены. [c.169] Вернуться к основной статье