Файл: Бете, Г. Теория ядерной материи.pdf

Время жизни таких радиоактивных ядер изменяется в широкой области и сильно зависит от выделяющейся при реакции энергии. Этот факт иллюстрируется следующей таблицей:

Отсюда видно, что множитель 2 в величине энергии эквивалентен множителю порядка 102 0 в значении времени жизни. Эта сильная энергетическая зависимость была объяснена Гамовым и одновременно Герни и Кондоном и связана с тем, что а-частица должна пройти потенциаль­ ный барьер до испускания ядром.

На больших расстояниях потенциал является кулоновским потенциалом отталкивания между ядром с зарядом Z —2 и ядром с зарядом 2. На очень малых расстояниях преобладают ядерные силы притяжения. Потенциал как функция расстояния г между а-частицей и остаточным ядром представлен на фиг. 2.

Внутренний раднуе1 R, на котором начинают проявлять­ ся ядерные силы, определяется как радиус ядра. Вероят­ ность прохождения барьера а-частицей с энергией Е про-

которое называется коэффициентом прохождения барьера (коэффициентом проницаемости).

V(r)

Ф и г. 2. Потенциальный барьер ядра для ос-частиц.

Сравнение этой формулы с экспериментально опреде­ ленными значениями времени жизни показывает, что чрез­ вычайно сильная зависимость времени жизни от энергии действительно объясняется теорией при почти одном и том же значении радиуса, выбранном для всех радио­ активных ядер. Более того, эта формула позволяет определить радиусы ядер. За немногими исключениями, значения всех радиусов лежат между 8,4 — 9,8-10~13 см. Большой успех этого первого применения квантовой меха­ ники к ядерным явлениям придает нам уверенность в общей применимости квантовой механики к описанию движения тяжелых частиц в ядрах.

Радиус R, даваемый формулой (2.1), должен быть по­ правлен на радиус а-частицы, прежде чем молено будет получить из него радиус изолированного ядра. Так как распределение вещества в ядре в процессе- а-распада

!) Этот метод иначе называется методом квазиклассического приближения. — Прим. ред.

2*

согласующимся с формулой (2.2). В настоящее время выяснено, что модель однородной сферы являетея слиш­ ком грубой, особенно для метода, зависящего от распре­ деления заряда только одного нуклона. Если для распре­

Рассеяние электронов. Известно, что электрон очень слабо взаимодействует с ядерным веществом при помощи специфических ядерных сил и поэтому чувствителен только к распределению электрического заряда ядра. Прямые опыты по рассеянию электрона дают радиус эквивалентной электрически заряженной сферы и приводят к значению

При энергиях электрона выше 100 Мэв длина волны

пренебрежимо малым специфическим ядерным взаимодей­ ствием, является ц-мезон. Отрицательные ц-мезоны могут захватываться на орбиту в кулоновском поле ядер, обра­ зуя так называемые (^-мезоатомы. Боровский радиус наи­ низшей ls-орбиты в чисто кулоновском поле дается формулой

гв = 2,82-Ю"1 3 (137)2 mZт е СМ