Теория а-распада

В явлении альфа-распада следует различать два этапа I) образование а-частицы в ядре из нуклонов и 2) испускание а-частицы ядром. Последовательная теория а-распада должна дать удовлетворительное количественное объяснение первому и второму этапу распада, и это объяснение должно находиться в полном согласии с эмпирически найденными закономерностями и особенностями этого процесса. К сожалению, такой теории в настоящее время еще не имеется. [c.228]

Второй этап а-распада — испускание а-частицы — в основном определяет время жизни а-активного ядра. Поэтому основное внимание существующих теорий а-распада уделялось процессу испускания а-частицы активным ядром и, в частности, вопросу прозрачности потенциального барьера сферического ядра. [c.228]

Элементы теории а-распада [c.134]

Если воспользоваться найденной зависимостью массового числа А от радиуса R, то теория а-распада может быть проверена сопоставлением Я, Z и Та.. На рис. 45 теоретические кривые со- [c.136]

Другая возможная причина уменьшения вероятности а-распада по сравнению с теоретической связана с тем, что в элементарной теории а-распада не учитывается роль момента, уносимого а-частицей. Трудность здесь заключается в том, что наблюдающиеся на опыте высокие коэффициенты запрета F нельзя объяснить одним только увеличением барьера за счет появления центробежного потенциала (роль которого, как было показано, мала), а надо рассматривать гораздо более сложные явления. К числу таких явлений относится, например, влияние поля излучения дочернего ядра на улетающую а-частицу. Здесь связь вероятности а-распада с величиной уносимого а-частицей орбитального момента I должна проявляться потому, что различным [c.137]

Уточнение теории а-распада ведется и в других направлениях. Производится, например, учет влияния на вероятность а-распада [c.137]

Теория а-распада связывает между собой кинетическую энергию -частиц Та, постоянную распада X, радиус ядра R и его заряд Z. [c.180]

Полученные соотношения имеют важное значение для теории а-распада, так как основным фактором, определяющим вероятность а-распада, является проницаемость потенциального барьера. [c.266]

Простейшая теория а-распада основана на модели двух тел, т. е. на предположении, что а-частица до распада существует внутри радиоактивного ядра, где она совершает колебательные движения. Такая модель не совсем соответствует действительности, и считается, что сформировавшиеся а-частицы находятся в поверхностном слое ядра, но она приводит к хорошему согласию теоретических предсказаний с экспериментальными данными, по крайней мере в случае четно-четных ядер. [c.229]

Иными словами, в идеальном газе частица вне сферы Ферми (р> >рр) живет бесконечно долго. То же самое относится и к дырке Р<Рр), но в нашем качественном рассмотрении мы сэкономим на формулах, рассматривая только частицу с р>рр. Если имеется затухание, т. е. отличная от нуля вероятность перехода частицы с импульсом р за секунду в какое-либо другое состояние вследствие взаимодействия ее с другими частицами то вероятность обнаружить частицу в этом состоянии Wp(t) удовлетворяет, грубо говоря (как в полуфеноменологической теории а-распада, Г. А. Гамов, 1928), уравнению [c.468]

Курс современной экспериментальной ядерной физики (даже в элементарном изложении) должен содержать много вопросов, тесно примыкающих к теории, например понятие о теориях а- и р-распада, представление об изотопической инвариантности нуклон-нуклонных и мезон-нуклонных взаимодействий, понятие о странности описание различных моделей атомного ядра, элементы теории рассеяния и пр. [c.13]

Вероятность а-распада может быть существенно меньше теоретической по разным причинам. Одной из этих причин является то, что в элементарной теории не рассматривалась вероятность образования а-частицы, предполагалось, что а-частица существует в ядре в готовом виде. Однако если считать, что а-частица образуется в ядре в момент а-распада, то вероятность ее образования должна быть разной для различных ядер. Так, например, в соответствии с моделью ядерных оболочек (см. гл. III) вероятность образования а-частиц в ядрах с нечетным числом нуклонов должна быть меньше, чем в ядрах с четным числом нуклонов. [c.137]

Из величин, входящих в формулу (10.35), F (ео) и т могут быть определены экспериментально, а M 2 должно быть близко либо к единице (для разрешенных переходов), либо к нулю (для запрещенных). Поэтому теория р-распада предсказывает, что произведение двух экспериментально измеримых характеристик р-распада (бо) и т] должно быть приблизительно постоянно как для рав-решенных, так и для запрещенных переходов, причем константа во втором случае должна быть существенно больше чем в первом. Наименьшее значение константа F-r дол- [c.152]

Полученные значения для А и В подтверждают несохранение четности в р-распаде, полностью соответствуют векторному V и аксиально-векторному А вариантам теории р-распада и не согласуются ни с каким другим вариантом. Из величин А и В следует относительный знак констант взаимодействия V — А. [c.164]

Таким образом, если а-распад представляет собой чисто ядерное явление, то Р-активные процессы — явление гораздо более сложное, связанное как с теорией слабых взаимодействий (а через нее, например, с теорией распадов так называемых странных элементарных частиц), так и со структурой ядра. [c.231]

Массовое число А при р-распаде не меняется, а при а-распаде уменьшается на четыре. Поэтому остаток от деления массового числа на четыре одинаков для всех ядер одного и того же ряда. Таким образом, существуют четыре различных радиоактивных ряда. Радиоактивные ряды в настоящее время сами по себе большого интереса для ядерной физики не представляют. Но они имеют большое прикладное значение для ядерной техники, геологии, теории происхождения Земли и смежных с ними наук, поскольку в этих рядах есть изотопы, периоды полураспада которых сравнимы с временем жизни Солнечной системы, имеющим порядок 10 лет. Пере- [c.253]

Н. а. м. используется для описания ядерных реакций. Наиб, общим подходом здесь является т. н. метод резонирующих групп, в к-ром для описания рассеяния нуклонов на ядрах применяется волновая ф-ция типа ( ), а для описания реакций передачи одного или веек, нуклонов ядру — её обобщения. Упрощённые варианты Н. а. м. используются в теории альфа-распада, а также для описания /-радиоактивности — спонтанного распада тяжёлых ядер с испусканием тяжёлых фрагментов (напр., ядер N6, см. Радиоактивность). [c.367]

Рассмотрим приближенно с точки зрения квантовой теории прохождение частицы сквозь потенциальный барьер. Поскольку точный ход потенциальной кривой не очень существен для вероятности а-распада, будем считать для простоты, что потенциальный барьер имеет форму, показанную на (рис. 37), т. е. [c.105]

В дальнейшем с помощью квантовой механики стали описывать также и яд ные процессы. Так, например, в 1928 г. Гамо-вым и др. бш построена квантовомеханическая теория а-распада. [c.17]

Теория а-распада связывает между собой не только постоянную распада к и кинетическую энергию Та, но также еще и заряд Z и радиус R ядра. Все эти константы достаточно хорошо известны для очень большого количества а-радиоактивных ядер, число которых существенно увеличилось в последние годы за счет большого количества искусственно полученных ядер. Поэтому в настоящее время теория а-распада может быть проверена более точно, чем это позволяет сделать закон Гейгера — Нэттола. [c.135]

Наконец, третьей, столь же важной, как и две первые, причиной является то, что при переходе к микромиру законы сохранения начинают действовать более эффективно. Именно, если в макромире законы сохранения только запрещают, то в микромире они еще и разрешают все процессы, не подпавшие под запрет. Иначе говоря, в микромире все, что не запрещено полной совокупностью законов сохранения, должно обязательно соверишться. Микроскопический чемодан не может годами лежать на микроскопическом шкафу, а свалится на пол под действием квантовых флуктуаций. С частным проявлением этого общего правила мы уже встречались в теории а-распада (гл. VI, 3) при рассмотрении просачивания а-ча-стицы сквозь кулоновский барьер. Для ядра эффект кулонов-ского барьера может быть очень большим за счет того, что квантовые поправки к движению а-частицы в тяжелом ядре малы. Но взаимодействие элементарных частиц — процесс существенно квантовый, так что факторы запрета барьерного типа всегда малы. Только что описанное свойство законов сохранения в микромире не раз эффективно использовалось в физике элементарных частиц. Если какой-либо процесс был разрешен всеми известными законами сохранения и все же не наблюдался, то это означало, что он не до конца понят. Как мы увидим ниже, именно на этом пути была открыта новая элементарная частица — мюонное нейтрино. [c.282]

Точно так же благодаря волновым свойствам частиц существует определенная вероятность прохождения сквозь потенциальный барьер конечной толщины частиц, величина энергии которых меньше высоты этого барьера. Это свойство частиц, подчиняющихся законам квантовой механики, было впервые замечено М. А. Леонтовичем и Л. И. Мандельштамом и с успехом использовано Г. А. Гамовым для построения теории а-распада. [c.105]

Неучет этих двух факторов, а также некоторых других более тонких эффектов приводит к тому, что для некоторых ядер значения постоянной распада Я, полученные на основе элементарной теории а-распада оказываются на несколько порядков больше величин, найденных из экспериментов, а-переходы, для которых Ятеор много больше Яэксп называются запрещенными, а отношение P=Taк JT teop — коэффициентом запрета (Г — период полураспада). [c.108]

Решение. Поставленная задача нуждается в пояснении. Считается, что все события, обсуждаемые в задаче (свободные пролеты в течение последовательных интервалов времени, с1х>лк-новение на заданном интервале At и т.д.) происходят независимо друг от друга. Подобные представления при их возникновении в гл. 2 и 3 Требовали достаточно длительного обсуждения (введение достаточно грубой шкалы времени, представление о марковости случайного стационарного процесса и т.д.). Они же используются и в элементарной теории а-распада (спонтанный распад не зависит от предыстории системы). Понятно, что мотивировка этих предположений на уровне теории случайных процессов в данном случае, когда рассматриваются динамические процессы рассеяния, оказывается весьма приблизительной. Поэтому без их микроскопического обоснования предлагаемая задача носит явно полуфеноменсиюгичес-кий характер (хотя те же идеи иногда используются для вывода интеграла столкновений в форме релаксационного члена). [c.375]

При 1юстроснии теории р-распада мы должны ввести в рассмотрите некоторое (электронио-нентрингюе) поле, квантом которого и является пара частиц — электрон и антинейтрино, а нуклонам следует приписать некоторый электронно-нейтринный заряд G G 1,4-Ю " эрг-см — постоянная Ферми). Далее можно построить оператор Я, энергии взаимодействия нуклонов с электронно-нейтринным полем из волновых функций -частицы ф, и нейтрино (антинейтрино) ср-. Функции ф,, ф должны удовлетворять уравнению Дирака. Оператор Я превращает волновую функцию протона в волновую функцию нейтрона и наоборот. Это утверждение равносильно предположению о том, что волновая функция начального состояния нуклона, испытывающего р-превращение, зависит не только от п юстранственных н спиновых координат, но и от зарядовой координаты Т, ( 22), которая может принимать только два значения, соответствующие нейтронному или протонному состоянию нуклона. Таким образом, в результате действия оператора [c.243]

Таким образом, анализ экспериментальных значений Fx и формы спектра подтверждает правильность основных положений теории р-распада. Это дает возможность оценить константу р-взаимодействия g. Оценка g производится с помощью соотношения (10.35), в котором для разрентенных переходов полагают [УИ[2 л 1, а значения F и х берут из эксперимента. Оценка дала [c.156]

Вторая часть теории р-распада основывается на известном (из первой части) Р-распадном взаимодействии для отдельных нуклонов. Целью этой части является углубление знаний о структуре ядра. Для этой части интересны не разрешенные, а, наоборот, запрещенные переходы и вообш,е всевозможные отклонения характеристик распадов отдельных ядер от соответствующих характеристик распада свободного нуклона. Например, О — 0-переход [c.253]

Теория альфа-распада. Осн. фактором, определяющим вероятность А,-р. и её. эависимость от энергии -частицы и заряда ядра, является кулоновский барьер. Простейшая теория А.-р, [f. Гамов (G. Gamow), 1027] сводилась к описанию днижения а-частицы в по- [c.63]

На рте. 6.4 показан схематически характер эволюции начального возмущения в виде импульса конечной длительности при различных значениях определяющих параметров [Гасенко и др., 1977]. Эти расчеты хорошо согласуются с данными экспериментов [Kuznetsov et al., 1978], в которых изучалось распространение импульсов сжатия в водном растворе глицерина, содержащем пузырьки углекислого газа. На осциллограммах рис. 6.5 приведены начальная форма импульса и профили импульса на удалении около 1 м от источника при различньпс параметрах среды их сводка дана в табл. 6.1, где указаны также начальная амплитуда импульса Ро и го длина /о. Все эти случаи относятся к области a/Re< л/2, когда, в соответствии с теорией, дисперсионные эффекты существенны. При а >13,9 (рис. 6.5, в-д) начальный импульс (рис. 6.5,а) распадается на солитоны, а при а< 13,9 (рис. 6.5, е) образуется линейный волновой пакет. При a/Re = 0,05 (рис. 6,5, б) возникает ударная волна. [c.166]

Количественная теория р-распада, разработанная Ферми [14], зволяет рассчитать ожидаемый спектр электронов. Если обозна-ТЬ Умакс максимальную энергию, выделяемую при р-распаде, а рез Т — энергию электрона, то распределение вылетающих элек-онов по энергиям для разрешенных переходов в двух крайних учаях имеет следующий вид [c.115]

В том же году было открыто самопроизвольное выделение тепла радием — это сделал Пьер Кюри. А в ноябре того же года Эрнест Резерфорд и Фредерик Содди выдвинули теорию радиоактивного распада и сформулировали закон радиоактивных превращений. [c.44]

Академик Бруно Понтекорво, ныне работающий в Дубне, а в молодости имевший счастье сотрудничать с Ферми, пишет в своих воспоминаниях Награждение Нобелевской премией считается признаком достижения вершин в науке. Невольно спрашиваешь если бы иссле -дования Ферми публиковались различными авторами, скольких Нобелевских премий они могли быть удостоены Мне кажется, что не менее шести, а именно за статистику, теорию бета-распада, исследования по свойствам нейтронов, совокупность теоретических работ о структуре атомов и молекул, создание первого атомного реактора, работы по физике высоких энергий . [c.171]

Теория радиоактивного распада. Для объяснения радиоактивных явлений Рёзерфорд и Содди предложили в 1902 г. теорию атомного, распада, полностью подтвержденную дальнейшими экспериментами. Атомы радиоактивных элементов являются неустойчивыми образованиями и подвержены самопроизвольному распаду, подчиненному закону случайности. При этом освобождается внутриатомная энергия в виде излучений, атом же претерпевает превращение, переходя в другой химич. элемент с совершенно иными свойствами, напр, металл Ка превращается в КаЕт—инертный газ. Основной закон радиоактивного распада формулируется след, обр. количество вещества А] Г, распадающегося в элемент времени Дi, пропорционально наличному его количеству N и промежутку времени At, т. е. АМ==-Ш М, [c.369]

Явления радиоактивного распа да, сопровож аемо-го вылетом из ядра атома а- и / -частиц, дали первое доказательство сложного строения атомного ядра, заключающего в качестве структурных элементов электроны, протоны и ядра Не. Закономерности, наблюдаемые в распределении длин волн у-лучей и скоростей /5- и а-частиц, указывают на существование в ядре устойчивых состояний, соответствующих определенным уровням энергии, у-излучения повидимому связаны с внутриядерными переходами а-частиц с одного уровня энергии на другой, причем длина волны у-луча определяется из квантовых соотношений. При радиоактивном превращении, сопровождаемом вылетом а-частицы из ядра, она должна пройти через уровень потенциальной энергии, значительнб превышающий собственную энергию частички, к-рой она обладает в ядре. С точки зрения классич. теории невозможно объяснить вылет а-частички из ядра через этот потенциальный барьер . Теории радиоактивного распада, основанные на принципах волновой механики, описывают движение а-частиц при помощи волновой функции, причем а-излучение является результатам постепенного проникновения волновой функции через вышеупомянутый потенциальный барьер. При этом можно найти теоретическое выражение для связи скорости а-частиц с константой распада атома, удовлетворяющее опытным данным. Принимая, что а-частички в ядре атома обладают той же величиной энергии, с какой они покидают ядро при распаде, мы пс-лучаем исходную величину для оценки абсолютных значений уровней энергии в ядре атома. Эти величины порядка 106У (в обозначениях атомной физики), -излучения радиоактивных элементов образуют, с од-1той стороны, группы электронов определенных скоростей, по всей вероятности появляющихся в резуль- [c.369]

Теория радиоактивного распада показывает, что число lN распадающихся атомов за время dt пропорционально общему числу N радиоактивных атомов изотопа, т. к. превращение отдельных атомов происходит независимо друг от друга, т, е. радиоактивный распад происходит по экспоненциальному закону IV( = JVq ехр (—Xt), где X — постоянная распада, а Wq — число радиоактивных атомов в начальный момент. Экспоненциальный закон радиоактивных превращений — статистич. закон, выполняющийся только для очень больпгого числа атомов. X — величина, постоянная для каждого радиоактивного изотопа, т. к. Р. практически не зависит от внешних условий. Наряду с л Р. характеризуется обычно псриодо.м полураспада Т =- 1п 2/А, === 0,69.3Д или средним временем жизни т == i IX. [c.272]

В настоящее время еще нет законченной теории атомного ядра. Это связано с тем обстоятельством, что существующая волновая механика применима только к тем случаям, когда скорости движения частиц очень малы по сравнению со скоростью света. Обобщение волновой механики на случай скоростей, сравнимых со скоростью света, еще не достигнуто. Так как тяжелые составные части ядра (протоны и нейтроны) движутся со скоростями, очень малыми по сравнению со скоростью света, то волновая механика м. б. с успехом применена к изучению их движений и вообще всех явлений, в к-рых и протон и нейтрон могут быть рассматриваемы как нечто элементарное и целое, обладающее неизменной структурой. Так например, статистика, которой подчиняется атомное ядро, неизменно оказывается статистикой типа Бозе или Ферми в зависимости от того, является ли полное число частиц (протонов и нейтронов, образующих атом) четным или нечетным числом. Так и должно быть по волновой механике, если считать протоны и нейтроны элементарными частицами, подчиняющимися статистике Ферми. Трактовка ядра по волновой механике с той точки зрения, что элементарными частицами являются протоны и электроны, приводит к противоречиям, напр, в случае ядра азота N1 , к-рое, как показывает опыт, подчиняется статистике Бове аналогичные противоречия получаются и с вопросом о механическом моменте ядра. Далее и явление а-распада м. б. описано с помощью волновой механики в 1928 г. Герней, Кондон и др. вывели с помощыо волновой механики связь между вероятностью испускания а-частицы и ее энергией. Применимость волновой механики к испусканию а-частиц подтверждается и той связью, которая существует между тонкой структурой а-спектров и у-лучами. [c.522]

Независимое создание теории процессов а-распада Гамовым в августе месяце (в Геттингене) и Гёрни и Кондоном в сентябре месяце (в Принстоне). [c.308]

Универсальная четырехфермионная теория слабого взаимодействия после усовершенствования ее Кабиббо и введения четвертого кварка хорошо объясняла все экспериментально наблюдаемые особенности слабого взаимодействия, кроме нарушения СР-четности в А>распаде. Однако она обладала принципиальным недостатком, так как в отличие от квантовой электродинамики была неперенормируемой. [c.361]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...