Измерение среднего времени жизни возбужденных состояний ядра Ta методом запаздывающих совпадений. Шумейко А.П - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

5
где
i
M и
f
M - проекции моментов
начального и конечного состояний
ядра на ось z. Тип мультипольности электрического излучения (электрический
или магнитный) определяется законом сохранения четности:
L
fiядракванта
)1( −==∆= ππππ - для излучения EL;
1
)1(
+
−==∆=
L
fiядракванта
ππππ - для излучения ML, (4)
где
i
π
и
f
π
, соответственно, - четности начального и конечного состояний
ядра. Если
1
+
=
∆
π
, то начальное и конечное состояние ядра имеет одну и ту
же четность (переход без изменения четности).
1
−
=
∆
π
соответствует
изменению четности. В ряде случаев радиационный переход между
состояниями с моментами
i
I
и
f
I не соответствуют чистому мультипольному
излучению порядка
fi
IIL −=
и следующего порядка
1+−=
fi
IIL
.
Вследствие правил отбора эти излучения должны относиться к разным типам . В
зависимости от изменения четности при переходе возможна смесь излучений
либо ML+E(L+1), либо EL+M(L+1).
Если ограничиться рассмотрением только связанных состояний , то
разрядка таких состояний происходит лишь путем испускания гамма-квантов ,
электронов внутренней конверсии из оболочки атома или путем внутренней
конверсии с образованием электрон - позитронной пары (при энергиях
возбуждения больших
2
0
2 cm , где
0
m - масса покоя электрона, с – скорость
света в вакууме). Полная вероятность
λ
всех переходов с данного уровня на
нижележащие, определяющая наблюдаемое время его жизни τ, равна
∑
++==
i
i пiei
)(
1
λλλλ
τ
γ
, (5)
где
γ
λ
i
,
ie
λ
- представляют соответственно вероятности i-го гамма-перехода, i-
го перехода с испусканием электронов внутренней конверсии со всех оболочек
атома, для которых энергия связи электрона меньше энергии гамма-перехода, а
iп
λ
- вероятность i-го перехода с образование электрон - позитронной пары для
тех случаев , когда
2
0
2 cmE >
γ
.
Общее выражение для вероятности каждого парциального
электромагнитного перехода мультипольного порядка L и характера σ
(электрического Е или магнитного М ) из состояния со значениями спина и его
проекции на ось z, равными соответственно
i
I и
i
m, в состояние со
значениями этих величин
f
I и
f
m выражается следующим образом [2]
[]
2
12
2
)(
!)!12(
)1(81
)(
∑
=+
+
+
+
=
if
mqm
iiqff
L
mjLQmj
c
L
L
L
L σ
ωπ
σλ
h
(6)
Здесь ω - круговая частота гамма-кванта, L и q – момент количества движения,
уносимый квантом , и его проекция на ось z. Суммирование производится по
всем значениям
f
m и q, удовлетворяющим закону сохранения проекции
момента количества движения:
if
mqm
=
+
. )( LQ
q
- оператор мультипольного 
                                                            5
где M i и M f - п роекции м ом ентов нач ального и конеч ного состояний
ядра на осьz. Т ип м ультип ольности электрич еского излуч ения (электрич еский
или м агнитны й) оп ределяетсязаконом сох раненияч етности:
π к в анта = ∆π ядра = π iπ f = (−1) L - дл я и зл учени я EL;
π к в анта = ∆π ядра = π iπ f = (−1) L +1 - дл я и зл учени я ML,      (4)
где π i и π f , соотв етств енно, - ч етности нач ального и конеч ного состояний
ядра. Е сли ∆π = +1 , то нач альное и конеч ное состояние ядра им еет одну и ту
ж е ч етность (п ерех од без изм енения ч етности). ∆π = −1 соотв етств ует
изм енению ч етности.           В ряде случ аев             радиационны й п ерех од м еж ду
состояниям и с м ом ентам и I i и I f не соотв етств уют ч истом у м ультип ольном у
излуч ению п орядка L = I i − I f                   и следующ его п орядка                  L = Ii − I f + 1.
В следств иеп рав илотбора эти излуч ениядолж ны относитьсякразны м тип ам . В
зав исим ости от изм енения ч етности п ри п ерех оде в озм ож на см есь излуч ений
либо ML+E(L+1), либо EL+M(L+1).
       Е сли огранич иться рассм отрением только св язанны х состояний, то
разрядка таких состояний п роисх одит лиш ь п утем исп ускания гам м а-кв антов ,
электронов в нутренней конв ерсии из оболоч ки атом а или п утем в нутренней
конв ерсии с образов анием электрон-п озитронной п ары (п ри энергиях
в озбуж дения больш их 2m0 c 2 , где m0 - м асса п окоя электрона, с – скорость
св ета в в акуум е). Полная в ероятность λ в сех п ерех одов с данного уров ня на
ниж ележ ащ ие, оп ределяющ аянаблюдаем оев рем яего ж изни τ, рав на
 1
   = λ = ∑ (λiγ + λie + λiп ) , (5)
τ         i
где λiγ , λie - п редстав ляютсоотв етств енно в ероятности i-го гам м а-п ерех ода, i-
го п ерех ода сисп усканием электронов в нутренней конв ерсии со в сех оболоч ек
атом а, длякоторы х энергиясв язи электрона м еньш еэнергии гам м а-п ерех ода, а
λiп - в ероятностьi-го п ерех ода с образов аниеэлектрон-п озитронной п ары для
тех случ аев , когда Eγ > 2m0 c 2 .
      О бщ ее в ы раж ение для в ероятности каж дого п арциального
электром агнитного п ерех ода м ультип ольного п орядка L и х арактера σ
(электрич еского Е или м агнитного М ) изсостояния со знач ениям и сп ина и его
п роекции на ось z, рав ны м и соотв етств енно I i и mi , в состояние со
знач ениям и этих в елич ин I f и m f в ы раж аетсяследующ им образом [2]
                                    2 L +1
          1 8π ( L + 1)  ω                                                            2
λ (σL) =                     
         hL [( 2 L + 1)!!]2  c 
                                                 ∑              j f m f Qq (σL) ji mi       (6)
                                             m f + q = mi

Здесь ω - кругов ая ч астота гам м а-кв анта, L и q – м ом ентколич еств а дв иж ения,
уносим ы й кв антом , и его п роекция на ось z. Сум м иров ание п роизв одится п о
в сем знач ениям      m f и q, удов летв оряющ им закону сох ранения п роекции
м ом ента колич еств а дв иж ения: m f + q = mi . Qq (σL) - оп ератор м ультип ольного

Страницы