Кулоновское возбуждение ядра

К ядерным реакциям можно отнести и кулоновское возбуждение ядра, т. е. изменение его внутреннего состояния за счет электромагнитного взаимодействия с заряженной частицей (без попадания частицы в ядро). [c.257]

Внутренний электрический квадрупольный момент ядра не влияет на сверхтонкое расщепление энергетических уровней атома и должен определяться совершенно иными методами. Для измерения Qa используется явление кулоновского возбуждения ядра, состоящее в том, что ядро при столкновении с заряженной частицей может перейти в возбужденное состояние за счет чисто электростатического взаимодействия. Если возбуждаемый уровень ядра — вращательный, то процесс поддается точному расчету, а из сравнения [c.68]

Как известно, энергия возбуждения ядра при захвате а-частицы складывается из энергии связи и кинетической энергии (в с. ц. и.). Для того чтобы ядерная реакция была эффективной, кинетическая энергия а-частицы должна быть сравнима с высотой кулоновского барьера [Та (йк)а]. Поэтому энергия возбуждения ядра будет равна [c.439]

Особенно интересным является случай взаимодействия с ядрами Дейтонов при энергии, сравнимой с высотой кулоновского барьера В. Этот случай был проанализирован в 1951 г. Батлером, который показал, что, изучая энергетическое и угловое распределение продуктов реакций типа d, р) и [d, п), можно составить представление об энергетических уровнях остаточного ядра, образующегося в этих реакциях, т. е. определить их энергию, момент количества движения и четность. При этом метод Батлера позволяет получить характеристики уровней, соответствующих энергии возбуждения ядра меньше энергии связи захватываемой частицы. [c.463]

Если налетающая частица заряжена и имеет относительно большую массу (протоны, а-частицы и особенно многократно ионизированные тяжелые ионы таких элементов, как углерод, азот и др.), то становится возможным кулоновское возбуждение, при котором налетающая частица не очень близко подходит к ядру и воздействует на него только своим кулоновским полем. Кулоновское возбуждение используется, например, для изучения низко лежащих вращательных уровней тяжелых ядер. [c.133]

Изучая тонкие детали реакции кулоновского возбуждения (в частности, угловое распределение и поляризацию у-квантов), можно получать информацию о временах жизни, спинах и четностях, а также квадрупольных моментах низших возбужденных состояний ядер. Например, с помощью реакции кулоновского возбуждения был измерен квадрупольный момент первого уровня 2 в ядре изотопа кадмия d . Он оказался равным —0,5-10 см . [c.166]

Распад, формирование Г. р. Как правило, Г. р. расположены при энергиях возбуждения, превышающих пороги испускания частиц из ядра, и, следовательно, распадаются преим. с вылетом нуклонов или лёгких ядер. Самые лёгкие ядра распадаются преим. с испусканием а-частиц с ростом А возрастает доля протонного канала, однако с увеличением Z он обрезается кулоновским барьером ядра. Тяжёлые ядра распадаются в основном с испусканием нейтронов. Наблюдается также деление ядра из Г. р. Ei и Е2. Распад аналоговых Г. р. идёт как с вылетом протонов, так и по нейтронному каналу 458 (запрещённому при строгом сохранении изоспина). [c.458]

Изучение каналов распада Г. р. позволяет выяснить его формирование, изучить его связь с др. возбуждениями ядра, получить информацию о поведении кулоновского барьера при колебаниях ядра, распады Г. р. дают информацию о вкладе различных одночастичных состояний в структуру коллективного состояния. [c.458]

М. а. образуются при захвате мюонов кулоновским полем ядра Z.Upn этом из электронной оболочки атома выбивается один или неск. электронов (обычно внешних). М. а. образуются вначале в возбуждённых состояниях и за время порядка —lO i с переходят в осн. состояние, освобождая энергию в виде рентгеновских и у-квантов или передавая её оже-электронам. Измеряя энергии радиац. переходов в тяжёлых М. а., можно получить информацию о распределении зарядов в ядре, а также о его размерах и форме. Иногда возможны безызлучательные переходы с передачей энергии на возбуждение ядра. [c.229]

Ф-лы (1,2) описывают зависимость радиуса ядра R и плотности заряда р(г) от Л в среднем и не учитывают индивидуальных особенностей строения ядер. Последние могут привести к нерегулярностям в изменении R. В частности, из измерений изотопических сдвигов энергий атомных уровней следует, что иногда радиус ядра может даже уменьшаться при добавлении д х нейтронов (напр., радиус ядра Са меньше радиуса Са). Измерение изотопич. сдвигов уровней атомов и мезоатомов дало возможность оценить изменение радиуса ядра в возбуждённом состоянии, Как правило, по мере возбуждения ядра его радиус увеличивается, но незначительно (доли %). Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что распределения протонов и нейтронов в ядре практически одинаковы. Но в тяжёлых ядрах из-за больших кулоновских сил и связанного с ними избытка нейтронов радиус распределения нейтронов может немного превышать радиус распределения заряда (нейтронное гало). Подобное гало может возникать также в лёгких ядрах, перегруженных нейтронами ( Li). [c.686]

Механизм кулоновского возбуждения. В некоторых процессах пролетающая заряженная частица взаимодействует с ядром только своим электрическим полем. Уже этого бывает достаточно, чтобы возбудить ядро и вызвать реакцию. [c.176]

Для а-частиц кулоновский барьер ещё выше и достигает у тяжёлых ядер 0 25 МэВ. При такой энергии налетающей а-частицы энергия возбуждения ядра - 20 МэВ, что достаточно для компенсации не только энергии связи вылетающего нуклона, но и для преодоления кулоновского барьера вылетающим протоном. Вследствие [c.915]

Для другого рассмотренного выше примера трех ядер 4Ве °, 5В и бС учет кулоновских поправок приводит к совпадению характеристик основных состояний ядер вС ° и 4Ве с характеристиками одного из возбужденных состояний sB . В этом и аналогичных случаях сравниваемые ядра отличаются не только по числу (п-п)- и (р —р)-связей, но также и по числу (п-р)- [c.278]

Такая большая энергия возбуждения промежуточного ядра вполне достаточна для того, чтобы компенсировать не только энергию связи вылетающего нуклона едг, но и кулоновский барьер (Вк)р в случае вылета протона. Действительно, так как ея 8 Мэе, то = W — Ejv = 20 — 8 = 12 Мэе и > (Вк) v [c.440]

Понятие ридберговского атома относится не только к водородоподобному атому. Внешний электрон в сильно возбужденном состоянии находится далеко от ядра и окружающего ядро электронного облака остальных электронов, которые в совокупности для него составляют заряженную область. Если электрон в своем движении не проникает существенно в эту область, то можно считать, что он движется в кулоновском поле с эффективным зарядом Z = 1, и воспользоваться результатами, полученными для ридберговских состояний атома водорода. Изучение ридберговских состояний атомов имеет большое значение для радиоастрономии, физики плазмы и лазерной физики. [c.198]

Перейдем к предсказаниям, вытекающим из статистической теории. Во-первых, в модели испарения угловое распределение должно быть изотропным, а не только симметричным вперед-назад, поскольку в процессе установления теплового равновесия ядро полностью забывает , каким образом оно образовалось. Во-вторых, испаряемые ядром нейтроны должны иметь спектр (4.58). Наконец, в-третьих, вылет заряженных частиц из составного ядра должен быть, как правило, сильно подавлен, поскольку вылет медленных частиц затруднен кулоновским барьером (см. гл. VI, 3), а быстрых — резким уменьшением плотности р (Еу) уровней конечного ядра при уменьшении энергии возбуждения . Разумеется, сохраняются и более общие предсказания модели составного ядра, такие как независимость процентной доли распада по определенному каналу от способа образования составного ядра. [c.146]

Основными физическими величинами, характеризующими прохождение тяжелых частиц, являются потери энергии —dE/dx на единицу пути и полный пробег R частицы в веществе. Частица может терять энергию различными способами (столкновения с электронами, кулоновские столкновения с ядрами, ядерные столкновения с ядрами и т. д.). Соответственно полные потери получаются суммированием потерь, обусловленных различными механизмами. Как мы уже упоминали, для тяжелых заряженных частиц основ-ньши являются потери за счет ионизации и возбуждения атомных электронов вещества. Эти потери объединяются под общим названием ионизационных. В этом параграфе мы будем рассматривать только ионизационные потери. Рассмотрение других видов потерь мы отложим до 5. [c.433]

Кулоновское взаимодействие тяжелой заряженной частицы с ядром наряду с упругим рассеянием может привести и к неупругому рассеянию с кулоновским возбуждением ядра на одно из низколежа-щих возбужденных состояний. [c.161]

В зависимости от величины прицельного параметра Ь (расстояния, на к-ром частица прошла бы мимо центра ядра-мишени, если бы взаимодействие отсутствовало) осуществляются Я. р. разного типа. При больших значениях прицельного параметра сталкивающиеся ядра А,, А 2 оказываются вне области действия ядерных сил—взаимодействие чисто кулоновское либо упругое рассеяние, либо кулоновское возбуждение ядра. При касательных столкновениях ядер А,, А2 Ь Ь ) идут только прямые реакции (рис. а). При ещё меньших значениях Ь b b b ) наблюдаются глубоко неупругие столкновения (рис. б). Для них характерны большая величина потерь кинетич. энергии, к-рая переходит во внутр. энергию возбуждения ядер, большие ширины массовых и зарядовых распределений. Кинетич. энергия ядер в выходном канале приближённо равна их энергии кулоновского отталкивания, Максимумы проинтегрированных по энергии и углу зарядовых распределений продуктов реакции располагаются около значений зарядов сталкивающихся ядер. Различным парциальным волнам, к-рые дают вклад в глубоко неупругие столкновения, отвечают разные времена взаимодействия и вследствие этого разные [c.669]

Последние обусловлены электромагнитным, а не ядерным взаимодействием, но так как они приводят к преобразованию ядер, их также относят к ядерным реакциям. Некоторые ядерные реакции принято различать в соответствии с характером превращения кулоновское возбуждение ядра, деление ядер, синтез ядер, процессы М ножественноро рождения частиц. Кроме того, разделяют ядерные реакции, идущие на легких ядрах (Л<50), средних (50<Л< <100) и тяжелых (Л >100), а также ядерные реакции при малых (<1 кэв), средних (от 1 кэв до 1 Мэв), больших (от 1 до 100 Мэв) и высоких (>100 Л1эв) энергиях, хотя, конечно, приведенные границы областей весьма у.слов.ны. [c.171]

КУЛОНОВСКОЕ ВОЗБУЖДЕНИЕ ЯДРА, переход ат. ядра из невозбуждённого (основного) состояния в возбуждённое в результате электромагнитного взаимодействия с налетающей заряж. ч-цей. К. в. я. наблюдается при бомбардировке ядер ускоренными эл-нами, протонами, дейтронами, а-частицами и др. заряж. ч-цами. При определении эфф. сечения К. в. я. либо измеряют энергию неупруго рассеянных ч-ц, либо регистрируют у-кванты или конверсионные электроны, испускаемые возбуждённым ядром. К. в. я.— один из важнейших методов изучения спектра и св-в возбуждённых состояний стабильных ядер. [c.334]

ЯДЕРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ, совокупность методов исследования ат. ядер по их излучению, сопровождающему яд. превращения и переходы ядер из одного состояния в другое. Измерение энергии, интенсивности, углового распределения и поляризации излучений, испускаемых ядром либо в процессе радиоактивного распада (а- и Р-спектроскопии), либо при переходе ядра из возбуждённого состояния в менее возбуждённое (у-спект-роскопия), либо в ядерных реакциях (прямых ядерных реакциях, реакциях кулоновского возбуждения ядра и резонансных реакциях) даёт информацию [c.910]

Реакции кулоновского возбуждения (см. п. 1) имеют ограниченную область применимости, поскольку с их помощью удается переводить ядра лишь в низшие возбужденные состояния. Однако эти реакции интересны, в частности, тем, что с их помощью можно измерять внутренний квадрупольный момент Qo ядра (см. гл. II, 7). Для пояснения рассмотрим простейший случай несферичных четно-четных ядер, у которых в основном состоянии спин равен нулю. Несферичное ядро обладает внутренним квадрупольным моментом. Однако, если спин этого ядра равен нулю, то за счет квантовых флуктуаций ориентация этого момента хаотически меняется. Поэтому, если время измерения велико по сравнению с частотой флуктуаций момента, то происходит усреднение по этим флуктуациям, так что и измеряемый момент (это и есть внешний квадрупольный момент Q) оказывается равным нулю. При кулоновском же возбуждении пролетающая частица эффективно действует на квадрупольный момент ядра в течение короткого промежутка времени, за который полное усреднение по хаотическим ориентациям произойти не успевает. Действительно, частота со хаотических флуктуаций ориентации квадрупольного момента имеет порядок Е/Н, где — энергия первого вращательного уровня ядра. Положив Е = = 20 кэВ, получим, что соответствующее характеристическое время [c.165]

Кулоновское возбуждение несферичного ядра на вращательный уровень происходит, грубо говоря, следующим образом (см. рис. 4.24). Во время пролета а-частицы ядро как-то ориентировано и за время пролета эту ориентацию существенно изменить не успевает. Кулоновское поле а-частицы спадает с расетоянием и поэтому не одинаково действует на части ядра, находящиеся на разных расстоя ниях от а-частицы. При удачной ориентации ядра (вроде изображенной на рис. 4.24) а-частица может передать ядру вращательный момент, т. е. перевести его во вращательное возбужденное состояние. Вероятность такого перехода пропорциональна квад- [c.165]

Определить квадрупольный момент можно из сверхтонкой структуры по кулоновскому возбуждению ядер и другими методами. Знание его дает дополнительные сведения о строении ядра. Наличие квадрупольного момента у дейтона также свидетельствует о нецентральности ядерных сил. [c.56]

Механизм кулоновского возбуждения. Налетаюш ая заряженная частица взаимодействует с ядром своим электрическим полем, возбуждает его и вызывает соответствуюш ую реакцию. [c.508]

Прямые методы основаны на неносредствепном измерении спадания активности со временем, причем для измерения Ti < 1 сек применяются снец. электронные устройства (временной анализатор и др.) основной метод измерения времени жизни от 10" до 10 ч сек — метод задержанных совнадений. Время жизни измеряется также но длине пробега ядер отдачи. Косвенные методы основаны на измерении эффективного сечения возбуждения ядра а в различных реакциях. В ряде случаев — кулоновское возбуждение, реакция срыва, возбуждение у-лучами — резонансное рассеяние гамма-лучей (см. также Мессбауэра эффект) — [c.543]

Итак, перевод атома из конфигурации " " 5 = в конфигурацию соответствует возбуждению атома. Это происходит из-за того, что прп увеличении числа электронов во внутренней области ( -электронов) притяжение ядра резко ослабляется, так как обмен растет недостаточно сильно, чтобы скомпенсировать куло-новское отталкивание. На языке электростатики это означает, что кулоновский потенциал ядра становится сильнее экранирован, когда во внутренней области сосредоточено большее число электронов. Поскольку притягпваюш ая сила потепцнала во внутренней области уменьшается, орбитали становятся менее связан-нымп — они поднимаются вверх и становятся более диффузными. Ясно, что смеш ение -орбиталей будет более сильным, чем 5-орбиталей, так как они более чувствительны к потенциалу во внутренней области. [c.80]

Этот процесс имеет место одновременно с у-изл) чением в результате ядерной изомерии. Энергия возбуждения ядра, которая обычно отдается в виде одиночного фотона, в некоторых случаях передается непосредственно (без участия промежуточного фотона) одному из электронов атомной оболочки, который затем испускается со строго определенной кинетической энергией. Основой механизма такой внутренней конверсии является кулоновское сферически-симмет-ричное электростатическое поле, создаваемое ядром, тогда как про- [c.185]

Аналоговые уровни обладают большой энергией возбуждения. Их энергию можно определить следующим образом. Поскольку структура уровней, входящих в изотопический мультиплет, должна быть одинаковой, то должна быть одинаковой и энергия связи, обусловленная ядерными силами. Следовательно, энергии связи основного состояния ядра ssPb и аналогового ему уровня в 8зВ1 различаются на кулоновскую энергию А кул одного протона. Поэтому энергия возбуждения уровня, аналогового основному состоянию, дается формулой [c.195]

Другая возможность уменьшить энергию возбуждения составного ядра — повышение Q. Это может быть достигнуто увеличением массы бомбардирующих ионов. При этом возрастает кулоновская энергия U,., но она целиком компенсируется возрастанием дефекта масс. Сущесгв. выигрьпл достигается при использовании в качестве мишени дважды магич. ядер, напр. " РЫ- Са. Здесь в процессе слияния значит, часть энергии должна быть затрачена на перестройку хорошо упакованных сферич. партнеров в рыхлую составную систему Такая реакция будет более эндотермичпой ( 15— 18 МэВ), и переход возбуждённого ядра в осн. состояние будет сопровождаться испусканием 1 или 2 нейтронов. Сечение -образования конечных ядер в реакции Pb + - i a возрастает на неск, порядков по сравнению с реакциями-горячего слияния. Аналогичная ситуация имеет место и ялл более тяжёлых бомбардирующих ионов — изотопов Ti, Сг, Fe, Ni. Реакции этого типа получили назв. холодного слияния [6]. С их помощью удалось синтезировать самые тяжёлые элементы—вплоть до Z=1I2 — и исследовать большое число новых изотопов известных Т. э. [7, 8 ]. [c.159]

Из составного ядра, образованного при поглощении нейтрона, могут испускаться заряженные частицы, если энергия возбуждения составного ядра была достаточна для того, чтобы заряженная частица имела заметную вероятность проникновения через кулоновский барьер. Реакции с испусканием заряженной частицы на медленных нейтронах обычно экзотермичны, поскольку медленный нейтрон не может сообшить ядру энергию, необходимую для испускания заряженной частицы из ядра. [c.888]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...