ВУЗ:
Составители:
I(E) ∼ exp(-E
2
/2σ
2
) (5)
Если, например, приемным устройством служит фотоумножитель, то его шумы приводят
к изменению формы линии источника (она становится гауссовой) и значительному
увеличению ее ширины.
На рис.8 приведены линии обеих форм.
Форма линии, как функция энергии, для радиоактивного источника и поглотителя в
эффекте Мессбауэра является лоренцевой.
3.2. Сверхтонкая структура мессбауэровских спектров
57
Fe
Взаимодействия ядра с электронной оболочкой атома (сверхтонкие взаимодействия)
вызывают сдвиг и расщепление линии мессбауэровского спектра. Для конкретности будут
рассмотрены спектры наиболее популярного мессбауэровского изотопа
57
Fe, у которого
гамма-переход происходит между ядерными уровнями 3/2→1/2. Основные ядерные
параметры
57
Fe приведены в таблице 2. В разделе будут рассмотрены мессбауэровские
спектры для стандартной методики эксперимента, когда р/а источник имеет одиночную
мессбауэровскую линию, а предметом исследования является СТ структура ядер
57
Fe в
поглотителе.
Таблица 2. Основные ядерные характеристики мессбауэровского изотопа
57
Fe. Е
γ
-
энергия гамма-перехода, α - коэффициент внутренней конверсии гамма-перехода, σ
0
-
максимальное сечение резонансного поглощения, (R
1
2
- R
0
2
)/R
0
2
- изменение радиуса ядра,
µ
(I
0
=1/2) и
µ
(I
1
=3/2) - ядерные магнитные моменты основного и первого возбужденного
состояний, соответственно, Q(I
1
=3/2) - квадрупольный момент ядра в 1-ом возбужденном
состоянии.
Е
γ
, кэВ
α
σ
0
, см
2
(R
1
2
- R
0
2
)/R
0
2
µ(I
0
=1/2),
µ
N
µ(I
1
=3/2),
µ
N
Q(I
1
=3/2)
cм
2
14,41 8,2 2,56 10
-18
-3,6 10
-7
0,0906 -0,1553 +0,21 10
-24
Необходимо подчеркнуть, что теория сверхтонких взаимодействий сложна и в рамках
данной задачи будут приводиться лишь конечные результаты расчетов.
3.3. Изомерный сдвиг
Атомное ядро находится в поле окружающих его электронов. Энергию их
электростатического взаимодействия можно вычислить, рассматривая однородно-
заряженное сферическое ядро, находящееся в облаке своих s-электронов.
Изменения плотности s-электронов, которое может возникнуть, например, вследствие
изменения валентности, приводят к изменениям электростатического взаимодействия и, как
следствие, к сдвигу ядерных уровней.
Это взаимодействие можно назвать монопольным электрическим взаимодействием.
Однако, обычно используется термин "изомерный сдвиг", так как эффект зависит от
разности радиусов ядра в основном и изомерном (возбужденном) состоянии. Иногда также
используется термин “химический сдвиг”.
Этот сдвиг пропорционален произведению электронной плотности в области ядра
ρ
(0)
на разность квадратов средних радиусов ядра для возбужденного и основного состояний,
∆<R
2
> = R
1
2
- R
0
2
. В ядре
57
Fe для уровней I
1
= 3/2 и I
0
= 1/2 <R
0
2
> = 3,6 ⋅10
-7
, (R
1
2
- R
0
2
)/ R
0
2
=
-3,6 ⋅10
-7
.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- …
- следующая ›
- последняя »
