Физика ядра и банки ядерных данных. Варламов В.В - 17 стр.

UptoLike

17
1. Спектры атомных ядер
Квантовый характер атомных ядер проявляется в
картинах их спектров возбуждения (см. например, рис. 2.1).
Спектр в области энергий возбуждения ядра
12
С ниже
(примерно) 16 МэВ имеет дискретный характер. Выше
этой энергии спектр непрерывен. Дискретный характер
спектра возбуждений не означает, что ширины уровней в
этом спектре равны 0. Поскольку каждый из возбужденных
уровней спектра имеет конечное среднее время жизни
τ
,
ширина уровня
Γ
также конечна и связана со средним
временем жизни соотношением, являющимся следствием
соотношения неопределенности для энергии и времени
t E
:
τ
Γ =
. (2.7)
Задача 2.2. Рассчитать среднее время жизни
τ
низшего возбужденного состояния ядра
12
С, если известно,
что его ширина составляет примерно
2
10
эВ
Γ ≈
Из (2.4):
6 13
2 10
200 10 10
c eV
см
c eV
см с
τ
=
Γ Γ
13
0.67 10
с.
На схемах спектров ядер указывают энергии уровней
ядра в МэВ или кэВ, а также спин и четность состояний. На
схемах указывают также, если возможно, изоспин
состояния (поскольку на схемах спектров даны энергии
возбуждения уровней, энергия основного состояния
принимается за начало отсчета). В области энергий
возбуждения E < E
отд
т.е. при энергиях, меньших, чем
энергия отделения нуклона, спектры ядердискретные.
Это означает, что ширины спектральных уровней меньше
расстояния между уровнями Γ <
E.
               1. Спектры атомных ядер

      Квантовый характер атомных ядер проявляется в
картинах их спектров возбуждения (см. например, рис. 2.1).
Спектр в области энергий возбуждения ядра 12С ниже
(примерно) 16 МэВ имеет дискретный характер. Выше
этой энергии спектр непрерывен. Дискретный характер
спектра возбуждений не означает, что ширины уровней в
этом спектре равны 0. Поскольку каждый из возбужденных
уровней спектра имеет конечное среднее время жизни τ ,
ширина уровня Γ также конечна и связана со средним
временем жизни соотношением, являющимся следствием
соотношения неопределенности для энергии и времени
∆t ⋅ ∆E ≥ ℏ :
                          τ ⋅Γ = ℏ .                 (2.7)

     Задача 2.2. Рассчитать среднее время жизни τ
низшего возбужденного состояния ядра 12С, если известно,
что его ширина составляет примерно Γ ≈ 10 −2 эВ
     Из (2.4):
           ℏ ℏc 200 ⋅106 eV ⋅10−13 см
       τ= ≡      ≈ −2                 ≈ 0.67 ⋅10−13 с.
          Γ Γc 10 eV ⋅ 3 ⋅10 см / с
                              10

     На схемах спектров ядер указывают энергии уровней
ядра в МэВ или кэВ, а также спин и четность состояний. На
схемах указывают также, если возможно, изоспин
состояния (поскольку на схемах спектров даны энергии
возбуждения уровней, энергия основного состояния
принимается за начало отсчета). В области энергий
возбуждения E < Eотд – т.е. при энергиях, меньших, чем
энергия отделения нуклона, спектры ядер – дискретные.
Это означает, что ширины спектральных уровней меньше
расстояния между уровнями Γ < ∆E.


                           17