Радиоактивность. Левин М.Н - 11 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

11
Энергетическое условие α-распада :
Z
M
A
>
Z-2
M
A-4
+
2
m
4
,
где
Z
M
A
-масса
исходного ядра,
Z-2
M
A-4
- масса ядра- продукта,
2
m
4
-масса α - частицы .
Масса α -частицы значительно меньше массы дочернего ядра (ядра -
продукта), поэтому основная часть энергии при распаде исходного ядра
уносится α -частицей . Так как при α -распаде образуются только две частицы ,
то для определенного распадающегося изотопа кинетическая энергия
α -частицы строго постоянна. Поэтому спектры α -частиц моноэнергетичны
(дискретны ).
Энергетическое состояние атомного ядра, соответствующее
минимальному значению его массы покоя, называют основным состоянием.
Все остальные состояния называются возбужденными. Испускание
основной группы α - частиц с одной
определенной энергией соответствует
энергетическим переходам между основными
состояниями исходного и конечного ядер .
Однако, если переход осуществляется в одно из
возбужденных состояний конечного ядра или ,
наоборот, из возбужденного состояния
исходного ядра, то энергия α-частиц будет ,
соответственно меньше или больше нормальной
(рис. 3а, 3б). Когда распад идет на возбужденные
уровни дочернего ядра, то в этом случае
испускается несколько групп моноэнер -
гетических α-частиц. Каждый спектр состоит из
нескольких линий (от 2 до 5), расстояние между
которыми порядка 100 кэВ . Интенсивности линий
имеют одинаковый порядок и убывают с
уменьшением энергии группы . Тонкую структуру
α -спектров имеет большинство α -активных ядер
рис. На рис. 3а представлена энергетическая схема
возникновения тонкой структуры . Здесь наряду с
основным энергетическим состоянием конечного
ядра показаны пять возбужденных энергетических
состояний.
Известны два ядра: Ро
212
и Ро
214
, которые
распадаются из возбужденных состояний
исходных ядер в основные состояния конечных.
Возбужденные состояния возникли в результате
предшествующего α -распада соответствующих
изотопов висмута (рис. 3б), при этом α -частицы ,
испускаемые с возбужденных состояний ядра
ThC (
84
Ро
212
) аномально высокие значения
энергии. Эти ядра испускают одну мощную группу α - частиц и несколько
слабых групп, интенсивность которых примерно в 10
4
10
6
раз меньше
интенсивности основной группы . Слабым группам соответствуют энергии,
Рис. 3б
Энергетическая схема
испускания длиннопробежных
α-частиц
Рис. 3а.
Энергетическая схема
возникновения тонкой
структуры α - спектра
                                              11
Э нергети ческ ое услови е α -распада: ZMA > Z-2MA-4 +2m4 , где ZMA -масса
и сх одного ядра, Z-2MA-4 - масса ядра-продук та, 2m4 -масса α -части цы .
     М асса α -части цы значи тельно меньш е массы дочернего ядра (ядра -
продук та), поэтому основная часть энерги и при распаде и сх одного ядра
уноси тся α -части цей . Т ак к ак при α -распадеобразую тся тольк о две части цы ,
то для определенного распадаю щ егося и зотопа к и нети ческ ая энерги я
α -части цы строго постоянна. Поэтому спек тры α -части ц мо н о эн ергет ичн ы
(ди ск ретны ).
      Э нергети ческ ое         состояни е       атомного        ядра, соответствую щ ее
ми ни мальному значени ю его массы пок оя, назы ваю т о с н о в н ы м с о с т о я н ием.
В се остальны е состояни я назы ваю тся в о збуж ден н ы ми.                       И спуск ани е
                                    основной                группы α -части ц с одной
                                    определенной            энерги ей            соответствует
                                    энергети ческ и м перех одам между основны ми
                                    состояни ями       и сх одного и к онечного ядер.
                                    О днак о, если перех одосущ ествляется в одно и з
                                    возбужденны х состояни й к онечного ядра и ли ,
                                    наоборот,       из      возбужденного            состояни я
                                    и сх одного ядра, то энерги я α -части ц будет,
                                    соответственно меньш е и ли больш е нормальной
               Ри с. 3а.           (ри с. 3а, 3б). К огда распади дет на возбужденны е
      Э нергети ческ аясх ема      уровни дочернего ядра, то в этом случае
      возни к новени ятонк ой      и спуск ается неск ольк о            групп моноэнер-
       струк туры α -спек тра      гети ческ и х α -части ц. К ажды й спек тр состои т и з
                                   неск ольк и х ли ни й (от 2 до 5), расстояни е между
к оторы ми порядк а 100 к эВ . И нтенси вности ли ни й
и мею т оди нак овы й порядок и убы ваю т с
уменьш ени ем энерги и группы . Т онк ую струк туру
α -спек тров и меет больш и нство α -ак ти вны х ядер
ри с. Н а ри с. 3а представлена энергети ческ аясх ема
возни к новени я тонк ой струк туры . Здесь наряду с
основны м энергети ческ и м состояни ем к онечного
ядра пок азаны пять возбужденны х энергети ческ и х
состояни й .
    И звестны два ядра: Ро212 и Ро214, к оторы е
распадаю тся и з            возбужденны х       состояни й
и сх одны х ядер в основны е состояни я к онечны х .
В озбужденны е состояни я возни к ли в результате
предш ествую щ его α -распада соответствую щ и х                           Ри с. 3б
и зотопов ви смута (ри с. 3б), при этом α -части цы ,             Э не рге ти ческ аясх ема
и спуск аемы е с возбужденны х состояни й ядра               и спус к ани я д ли ннопробежны х
ThC (84Ро212) аномально вы сок и е значени я                              α -части ц
энерги и . Э ти ядра и спуск аю т однумощ ную группуα -части ц и неск ольк о
слабы х групп, и нтенси вность к оторы х при мерно в 104 – 106 раз меньш е
и нтенси вности основной группы . Слабы м группам соответствую т энерги и ,