ВУЗ:
Составители:
Рис. 5. Спектр излучения гамма-квантов атомными ядрами в твердом теле
Спектр излучения гамма-квантов атомными ядрами в твердом теле изображен на рис. 5.
На фоне широкого пьедестала, обусловленного испусканием квантов с фононной отдачей,
присутствует узкая несмещенная линия, отвечающая излучению квантов без испускания
фонона (т.е. без отдачи). Ширина этой линии равна естественной ширине гамма-перехода.
Ширина пьедестала примерно в 10
5
раз больше, она соответствует максимальной энергии
фононов ħω
D
≈ 10
-2
эВ.
Аналогичную структуру имеет спектр поглощения гамма-квантов. Присутствие узкой
несмещенной линии в спектрах испускания и поглощения гамма-квантов позволяет
наблюдать эффект резонансного поглощения в твердых телах. Именно этот эффект был
обнаружен немецким физиком Рудольфом Мессбауэром в 1957 г и впоследствии получил
название эффекта Мессбауэра.
В настоящее время эффект Мессбауэра наблюдался для 73 изотопов 41 элемента. Для
регистрации эффекта Мессбауэра подходят гамма-переходы с энергиями, меньшими 100 кэВ.
Для гамма-переходов с энергиями меньшими 30 кэВ вероятность эффекта Мессбауэра
остается достаточно большой в широком температурном диапазоне. Например, для ядра
57
Fe
(E
γ
=14,41 кэВ) измерения возможны при достаточно высоких температурах вплоть до
1000
°
С, при низких температурах вероятность эффекта может достигать значения f=0,9. Для
больших энергий гамма-квантов измерения необходимо проводить при низких температурах.
В частности для ядра
197
Au(E
γ
=77,3 кэВ) f=0,1 только при гелиевых температурах. Ниже
приводится таблица изотопов, удобных для исследования эффекта Мессбауэра.
Таблица 1. Основные мессбауэровские изотопы
E
γ
- энергия мессбауэровского гамма-перехода, Т
1/2
– период полураспада мессбауэровского
уровня, I
0
- спин основного состояния, I
1
- спин 1-го возбужденного состояния, с -
естественное содержание изотопа.
Изотоп
57
Fe
119
Sn
125
Te
151
Eu
E
γ
, кэВ
14,41 23,9 35,5 21,5
Т
1/2
, нсек
98,8 17,9 1,48 9,7
I
0
1/2 1/2 1/2 5/2
I
1
3/2 3/2 3/2 7/2
c, %
2.14 8.56 6.99 47.8
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- …
- следующая ›
- последняя »
