Атомные ядра. Основные характеристики. Варламов В.В - 39 стр.

UptoLike

39
Изомеры - долгоживущие возбужденные состояния
атомных ядер. Сочетание высокой мультипольности и
малой энергии переходов обуславливает существование
состояний с большими периодами полураспада, которые
могут составлять годы. У изотопа может быть несколько
изомерных уровней.
Так, например, в изотопе
179
Hf обнаружено два
изомерных состояния (рис. 13): одно (J
P
= 1/2
-
) - с энергией
возбуждения 375.03
кэВ и периодом полураспада
T
1/2
= 18.67 c, второе (J
P
= 25/2
-
) - с энергией 1105.63 кэВ и
T
1/2
= 25.1 дня.
Изомерные состояния чаще всего наблюдаются в тех
областях N и Z, в которых близко по энергии расположены
оболочечные состояния, сильно различающиеся значениями
спинов.
Причиной ядерной изомерии может служить также
сильное различие форм ядра в изомерном и основном
состояниях.
По мере удаления от долины
β
-стабильности
происходит увеличение энергии
β
-распада и уменьшение
энергии отделения нуклонов. Испускание запаздывающих
частицдвухстадийный процесс. На первой стадии
происходит
β
-распад. При этом дочернее ядро может
образоваться в возбужденном состоянии. На второй стадии
происходит распад ядра из возбужденного состояния с
испусканием нейтронов, протонов и более тяжелых
фрагментов. Частицы, испускаемые в таком процессе,
называются запаздывающими, так как период полураспада,
наблюдаемый в результате регистрации нуклонов или
фрагментов, будет определяться временем
предшествующего
β
-распада. На рис. 13 показано
испускание запаздывающих протонов ядром
21
Mg.
      Изомеры - долгоживущие возбужденные состояния
атомных ядер. Сочетание высокой мультипольности и
малой энергии переходов обуславливает существование
состояний с большими периодами полураспада, которые
могут составлять годы. У изотопа может быть несколько
изомерных уровней.
      Так, например, в изотопе 179Hf обнаружено два
изомерных состояния (рис. 13): одно (JP = 1/2-) - с энергией
возбуждения 375.03 кэВ и периодом полураспада
T1/2 = 18.67 c, второе (JP = 25/2-) - с энергией 1105.63 кэВ и
T1/2 = 25.1 дня.
      Изомерные состояния чаще всего наблюдаются в тех
областях N и Z, в которых близко по энергии расположены
оболочечные состояния, сильно различающиеся значениями
спинов.
      Причиной ядерной изомерии может служить также
сильное различие форм ядра в изомерном и основном
состояниях.
      По мере удаления от долины β-стабильности
происходит увеличение энергии β-распада и уменьшение
энергии отделения нуклонов. Испускание запаздывающих
частиц – двухстадийный процесс. На первой стадии
происходит β-распад. При этом дочернее ядро может
образоваться в возбужденном состоянии. На второй стадии
происходит распад ядра из возбужденного состояния с
испусканием нейтронов, протонов и более тяжелых
фрагментов. Частицы, испускаемые в таком процессе,
называются запаздывающими, так как период полураспада,
наблюдаемый в результате регистрации нуклонов или
фрагментов,         будет        определяться        временем
предшествующего β-распада. На рис. 13 показано
испускание запаздывающих протонов ядром 21Mg.


                             39