Измерение среднего времени жизни возбужденных состояний ядра Ta методом запаздывающих совпадений. Шумейко А.П - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

4
результате ядерных реакций . Это последнее открытие привело к
интенсивному исследованию возбужденных состояний .
Ядра в возбужденных состояниях могут образовываться в результате
ядерных реакций , α-, β-переходов , поглощения γ - квантов и кулоновского
возбуждения. Если энергия возбуждения ∆ E не превышает минимальную
энергию связи нуклона в ядре, то переход ядра в основное состояние или в
возбужденные состояния с меньшей энергией происходит путем излучения γ -
кванта. Возбужденное ядро может также передать избыток своей энергии
непосредственно одному из электронов атомной оболочки либо паре электрон -
позитрон . При радиационном переходе γ-квант уносит энергию возбуждения
h ν = ∆ E (энергия отдачи ядра очень мала и в большинстве экспериментов ею
можно пренебречь). Мультипольность γ-кванта определяется из законов
сохранения полного момента количества движения и четности системы [1].
Мультипольное излучение порядка L обычно обозначают как L - польное,
причем L=1 – соответствует дипольному, L=2 – квадрупольному, L=3 –
октупольному и т.д. γ-квант, излучаемый мультполем порядка L , уносит момент
количества движения L, равный (в единицах
h
) порядку мультипольности:
)1(L
22
+= LLh (1)
Проекция момента количества движения
L
r
на ось z равна ML
z
h
=
и может
принимать при данном L значения M = 0, ± 1, ± 2, ± … .± L. Каждому значению
момента количества движения отвечают два типа излучений : электрическое
L
2
-польное (обозначается EL) и магнитное
L
2
-польное (ML). Они различаются
между собой четностью , т.е. свойством преобразования волновой функции
фотона при изменении знаков всех пространственных координат на обратные
(инверсия). Четность кванта
1
+
=
π
означает, что волновая функция фотона не
изменяет свой знак при преобразовании инверсии, тогда как
1
−
=
π
соответствует изменению знака.
Электрическое излучение EL имеет четность, равную
L
)1( −
. Четность
магнитного излучения ML равна
1
)1(
+
−
L
. Таким образом , разложение
электромагнитного поля излучения по полям мультиполей имеет смысл
разложения по состояниям с определенным моментом количества движения и
четностью .
Порядок мультипольности L электромагнитного излучения при
радиационном переходе ядра из состояния с моментом количества движения
i
I
в состояние с моментом
f
I определяется правилами отбора:
fifi
IILII +≤≤− (2)
Эти правила отбора следуют из закона сохранения момента количества
движения системы: ядро плюс γ-квант. Закон сохранения момента количества
относительно оси z приводит к правилу отбора для проекции момента
количества движения на ось z:
fi
MMM
−
=
, (3) 
                                         4
результате ядерны х реакций. Э то п оследнее откры тие п рив ело                    к
интенсив ном у исследов анию в озбуж денны х состояний.
        Я дра в в озбуж денны х состояниях м огут образов ы в аться в результате
ядерны х реакций, α-, β-п ерех одов , п оглощ ения γ-кв антов и кулонов ского
в озбуж дения. Е сли энергия в озбуж дения ∆E не п рев ы ш ает м иним альную
энергию св язи нуклона в ядре, то п ерех од ядра в основ ное состояние или в
в озбуж денны е состояния с м еньш ей энергией п роисх одит п утем излуч ения γ-
кв анта. В озбуж денное ядро м ож ет такж е п ередать избы ток св оей энергии
неп осредств енно одном у изэлектронов атом ной оболоч ки либо п аре электрон-
п озитрон. При радиационном п ерех оде γ-кв ант уносит энергию в озбуж дения
hν=∆E (энергия отдач и ядра оч ень м ала и в больш инств е эксп ерим ентов ею
м ож но п ренебреч ь). М ультип ольность          γ-кв анта оп ределяется из законов
сох раненияп олного м ом ента колич еств а дв иж енияи ч етности систем ы [1].
        М ультип ольное излуч ение п орядка L обы ч но обознач ают как L-п ольное,
п рич ем L=1 – соотв етств ует дип ольном у, L=2 – кв адруп ольном у, L=3 –
октуп ольном у и т.д. γ-кв ант, излуч аем ы й м ультп олем п орядка L, уноситм ом ент
колич еств а дв иж енияL, рав ны й (в единицах h ) п орядку м ультип ольности:
L2 = h 2 L( L + 1)      (1)
                                                 r
Проекция м ом ента колич еств а дв иж ения L на ось z рав на L z = hM и м ож ет
п риним ать п ри данном L знач ения M = 0, ± 1, ± 2, ± … .± L. К аж дом у знач ению
м ом ента колич еств а дв иж ения отв еч ают дв а тип а излуч ений: электрич еское
2 L -п ольное(обознач аетсяEL) и м агнитное 2 L -п ольное(ML). О ни различ аются
м еж ду собой ч етностью, т.е. св ойств ом п реобразов ания в олнов ой функции
фотона п ри изм енении знаков в сех п ространств енны х координат на обратны е
(инв ерсия). Ч етность кв анта π = +1 означ ает, ч то в олнов ая функция фотона не
изм еняет св ой знак п ри п реобразов ании инв ерсии, тогда как π = −1
соотв етств уетизм енению знака.
        Э лектрич еское излуч ение EL им еет ч етность, рав ную (−1) L . Ч етность
м агнитного излуч ения ML рав на (−1) L +1 . Т аким образом , разлож ение
электром агнитного п оля излуч ения п о п олям м ультип олей им еет см ы сл
разлож ения п о состояниям с оп ределенны м м ом ентом колич еств а дв иж ения и
ч етностью.
      Порядок м ультип ольности L электром агнитного излуч ения п ри
радиационном п ерех одеядра изсостояниясм ом ентом колич еств а дв иж ения I i
в состояниесм ом ентом I f оп ределяетсяп рав илам и отбора:
Ii − I f ≤ L ≤ Ii + I f     (2)
Э ти п рав ила отбора следуют из закона сох ранения м ом ента колич еств а
дв иж ения систем ы : ядро п люс γ-кв ант. Закон сох ранения м ом ента колич еств а
относительно оси z п рив одит к п рав илу отбора для п роекции м ом ента
колич еств а дв иж енияна осьz:
 M = Mi − M f ,        (3)

Страницы