Файл: Крюкова Л.Н. Сверхтонкие взаимодействия в ядерной физике учеб. пособие для студентов физ. фак.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 13.07.2024
Просмотров: 143
Скачиваний: 0
|
|
- |
25 |
- |
Ширина узкого пика |
определяется |
следующими факторами: а ) е с |
||
тественной |
ширимой |
падающего |
характеристического излучения; |
|
б) шириной |
атомного |
уровня, |
о которого испускаются электро |
ны; в) аберрацией фокусирующей системы спектрометра; г ) ши
риной входной и выходной щелей спектрометра. По положению |
у в - |
||||||||||||||
ких пиков кинетическая энергия электронов измеряется о |
т о ч |
||||||||||||||
ностью |
~ І С Г ^ , |
т . е . |
на порядок превосходящей точность опре |
||||||||||||
деления |
£ £ в |
методами |
рентгеновской |
споктросиопии. |
|
|
|
||||||||
|
Вследствие |
малой |
ширины узкого |
пика |
метод электронной |
|
|||||||||
спектроскопии обладает высокой чувствительностью, т . е . |
п о з в о |
||||||||||||||
ляет обнаруживать очень малые количества |
электронов, |
различа |
|||||||||||||
ющихся |
по |
энергиям с в я з и . |
Сейчас |
этот метод |
раэвиваетоя |
о |
|
||||||||
целью применения для |
химического |
анализа |
веществ, изучения |
||||||||||||
поворхностных |
|
явлений |
и т . д . |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
В л и я н и е |
« о ю |
s o i ) |
I m |
|
в в а и н о - |
|
||||||||
|
д в и о т в я і |
|
а а |
о к о р о о т » |
в д і р і н х |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
п е р е х о д о в |
|
|
|
|
|
|||
|
Присутствие электронов в объеме ядра |
должно влиять |
на |
в е |
|||||||||||
роятность |
нокоторых |
видов |
я д ѳ р ю г о |
распада, |
происходящего |
с |
|||||||||
их |
участием. |
К таким |
процессам относятся |
электронный |
захват |
||||||||||
и |
конверсия. |
Очевидно, |
вероятность |
электронного з а х в а т а , |
т . е . |
константа распада Л , пропорциональна плотности электронов |
|
||||||||||
9.(0) |
|
, т . е . |
Л ~ | у , ( 0 ) | ' |
или Тт~ |
| ~ ^ р |
. |
|||||
Таким образом, |
исслодуя зависимость периода полураспада |
|
|||||||||
Т |
от |
химического |
состояния веществ, |
содержащих |
радиоактив |
||||||
ные ядра, можно получить информацию о поведении в |
них |
Ц>(0) . |
|
||||||||
Если |
принять |
во |
внимание, |
что в химических |
с в я з я х |
участвуют, |
|
||||
в основном, внешние электроны атомов к |
что |
величина |
Ç9(0) |
|
|||||||
падает приблизительно на порядок о ростом |
главного |
квантово |
|
||||||||
го числа |
п. |
на |
единицу, |
то |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 26 |
|
- |
|
|
|
наибольших |
изменений |
Т . |
олѳдует ожидать для лѳгкнх эле - |
||||||
центов. Впервые этот |
аффект |
был |
обнаружен для |
О в |
|||||
( ? 8 в |
"іи.9^ |
|
Li ) |
в мѳталличѳоком |
ооотоянии и в |
||||
соединениях |
&еѲ |
и S*f^ |
|
• |
Оказалось, |
что |
в |
оогласии |
|
о существующими представлениями |
о |
отѳпокж ионности |
атомов |
||||||
Ье |
в этих |
вѳцѳотвах, |
|
|
|
|
|
|
причем |
|
« |
І(Г* . |
|
|
|
|
|
|
||
|
Для обнаружения |
с эль |
малых |
различий |
А |
применяется |
|
||||
дифференциальный метод - регистрация разности |
интеношноогей |
||||||||||
излучений |
Д Э |
|
, |
испускаемых ядрами, входящими в ооотав |
|
||||||
различных химичеокмх ооѳдинений. |
Если поотоянныв |
раопада |
і |
||||||||
двух |
соединениях |
различаются на |
величину |
Д А |
, |
т . е . \ * |
А , |
||||
А , |
• А • |
л А , |
то |
а |
соответствии |
о законом |
радиоактивного |
|
|||
раопада зависимость |
д 3 |
от времени запишется: |
|
|
где J |
и |
- аначѳния интѳясивностей |
излучений |
в |
|
то |
|
|
|
|
|
начальный |
момент временя |
І « 0 . |
|
|
|
|
|
К о ы в е р о м я |
|
|
|
Внутренней |
конверсией |
-лучей называется |
процѳсо, |
в |
котором ядро при переходе из некоторого воеоуаденного состо
яния в более низкое передает энергию возбуждения одному из электронов атомной оболочки, в результате чего электрон вы
летает из атома. Относительная вероятность этого процесса,
N
т . е . коэффициент конвероии |
Ѳ(- • |
( |
/Ѵв |
- чиоло |
|||
электронов |
конвероии, |
N |
- |
чиоло испущенных |
у-квантов) |
||
аавиоит от |
ф9(0) , |
т . е . от |
|
(<fe (0}| |
|
. Следовательно, |
|
исследование изменения полных |
коэффициентов |
конвероии, а так |
же отношений парциальных коэффициентов конверсии на отдель ных оболочках и подоболочках атома в зависимости от химичес
кого состояния вещества может дать сведения о том, какие из
валентных электронов участвуют в хиыичооких связях. В общем
олучав коэффициенты конверсии на валентных оболочках атома очень малы и имеют заметную величину лишь • олучаѳ у - п е р е
ходов низких энергий, когда конверсия на более глубоких обо лочках энергетически невозможна. Это накладывает существен
ные ограничения на применения метода исследования |
внутренней |
|||
конвероии о |
целью изучения зависимости y f ö j |
os |
химическо |
|
го состояния |
вещества. |
|
|
|
В таблице I приведены результаты экспериментального |
иссле |
|||
дования зависимости коэффициента конвороии на |
О. |
подоболоч- |
||
х«-о(0 Д*я f -перехода с энергией 24 кав ж |
on- |
от |
вида |
|
химического |
соединения. |
Твбянца I . |
Соединение |
Валентная |
конфигурация |
|
5 а |
5 |
* |
V |
SnOt |
5 |
Ä w « < , e » |
|
SnCe^ |
|
|
у |
|
|
|
|
SnO |
5 |
|
|
Sncet |
5 |
|
|
J a Г. |
5 s 0 M p , i ? |
" ? 5 "
3L
0
0,61
0,56
o.ta
0,31
0,5*
0,52
- |
28 - |
|
В некоторых случаях изучение |
поведения |Че(0)| |
в |
различных химических соединениях пожег дать новые сведения о
отруктуре |
энергетических |
уровней ядер |
и |
их квантовых х а р а к т е |
|||
ристиках . |
Принѳрон |
этого |
может служить |
ядро |
NS |
, образую- |
|
щееся при |
раопадѳ |
ПО |
( с м . р и с . 8 а |
) . |
Результаты |
спектроско |
|
пических |
исследований |
NÔ (измерение |
времени |
жизни возбуж |
денных состояний, определение интенсииноотей ветвей электрон
ного захвата и мультипольностѳй |
-переходов) приводит к про |
|
тиворечивым выводам о |
спинах и |
чотносгях трех нижних эн<|)гети- |
ч ских состояний этого |
,ідра. |
во |
|
|
|
|
|
250 |
ЕЗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
122, |
Т |
* |
24 ічсвк |
|
|
|
|
122 |
Е2 |
|
|
|
|
|
|
(в, |
9Т/Г777ГГГГ777Т7? |
|
|
|
|
|||
|
|
|
• so |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N6 |
|
|
|
|
|
|
Р и с 8 a . |
Предполагаемая |
ранее охема уровней "/Ѵ б |
|
|||||
|
Измерение |
интенсивности |
^" -излучения о эіиргиѳй 122 Кав |
||||||
в функции времени |
показало, |
что она зависит |
от |
состава |
вещест |
||||
|
|
|
во |
|
|
|
|
|
|
в а , |
содержащего ядра |
N6 . |
В частности, |
било |
обнаружено, что |
||||
для |
металлического |
N6 |
« флюорида комплекса |
HN0-HF |
о т - |
носительная разность в константах распада составляет 3,2%.Этот результат можно обьясннть, предположив, что уровень 122 кав в
действительности является дублетом из двух близко расположен-
ных уровней, |
отличающихся по энергии на величину <У < 2 яьа |
( с и . р и с . 86 ) . |
в о |
(0,1)*- |
380*5 |
|
|
122+& |
Т-Мнсік |
(6,7)*" |
122 |
|
|
|
(e,9)*rmrrrrr
' |
АЛ |
|
|
|
Р и с 8 6 . |
Уточненная |
схема уровней |
N6 |
|
Влияние химичѳског. |
окружения |
на период полураспада верх |
||
него члена дублета (122 |
+ А к а в ) , |
разряжающегося сильнокон- |
вертированным переходом с малой энергией, приводит к измене
нию постоянной распада' |
Л |
, характеризующей спадание |
интен |
||
сивности jr -излучения |
о энергией 122 |
кав. Предположение о д о |
|||
полнительном энергетическом |
состоянии |
N6 |
разрешило |
сущест |
|
вующие противоречия в охемѳ |
уровней этого |
я д р а . |
|