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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

-

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(- •

(

в

- 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

(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,

/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 .