Портал | Содержание | О нас | Авторам | Новости | Первая десятка | Дискуссионный клуб | Чат Научный форум --> Первая десятка "Русского переплета" Темы дня:

Президенту Путину о создании Института Истории Русского Народа. |Нас посетило 40 млн. человек | Чем занимались русские 4000 лет назад?

| Кому давать гранты или сколько в России молодых ученых?

57
Энергия, выделившаяся при А.-р.,
.(2)
где Мд и Л//-4. ≈ массы материнского и дочернего ядер, М_а ≈масса гзь-частнцм. Энергия (9 делится между о-частицей и дочерним ядром обратно пропорционально их массам» откуда энергия а-частиц
Ea = [M_A_ijM_A\Q. (3)
Энергетич, условие возможности А.-р. заключается в том, чтобы энергия связи {≈Q] а-частицы относительно материнского ядра была отрицательна. Эта энергия связи окапывается отрицательном почти для всех р-стабильных ядер с Л >150 (рнс, 1), т. е. вес ядра
С.МэВ

16
14
12
10

6 4 2 U
-2
-4
-Б
-В
-10
т i г i
i г
Области
t t t Г"
'=28 W-50 7=50 W-82
=\\2ur / =82 ^T;
0
100
150
200
250 A
Рис. 1. Значения энергии связи cs-частицы для р-стабильных ядер и области сс-радигактивности: N ≈ чиоло нейтролои в ядре; стрелки показывают ;юны, где наблюдается а-распад (в области А от 2 до 50 ct-распад наблюдается, но точные значения Q не-
изиестны).
с А >150 должны быть ос-радиоактивными. Однако во многих случаях время жизни этих ядер (период полураспада) слишком велико и а-радиоактивность но уда╦тся наблюдать.
Известно св. 300 ct-активных ядер, большинство из к-рых получено искусственно. Подавляющее большинство последних сосредоточено в области транссвинцовых ядер с Z>82. Имеется группа ct-активных ядер в области редкоземельных элементов (/1 = 140 ≈ 160), а также небольшая группа в промежутке между редкоземельными и тяж╦лыми ядрами (рис. 1). В ядерных реакциях с тяж╦лыми ионами синтезированы неск. сс-излучающих нейтронно-дефицитных ядер с А ~1Ю, Наблюдаемые времена жизни ct-активных ядер лежат в пределах от 10" лет (²⁰⁴РЬ) до 3-10~⁷ с(^21аРо). Кине-гич. энергии ос-частиц изменяются от 1,83 МэВ (¹⁴⁴Nd)
НI
fi
9/2
в/
5У2-
Рис. 2. Схема распада ^a*^! Am, иллю'стрирую-в.кэВ £_а,МэВ % щая характер инфор-
-225 5,314 0015 £*4,6 мации, получаемой
при изучении а-рас-пада; 1 ≈ угловые моменты Состолний дочернего ядра, ^й" Np, £-их энергия, ± ≈ ч╦тность состояний, % ≈ доля переходов на данный уровень.
158,65,379 1,4
103,0,5,433 7B
L ≈ угловой момент 59,57 5.476 84,3 *=0,2 а-частицы.
33,205,503 0,24 £~| О 5,535 0,42 1=1
до 11,65 МэВ (изомер ^212таРо). Пробег а-частицы с типичной энергией <?а=б МэВ составляет ~5 см в воздухе при нормальных условиях и ≈0,05 мм в А1.

	ТаОл. 1.
	Источник	Энергия, нэВ
	22*Ra	4781, 8±2. 4
	нор,,	5304,5*0.5
	Й1ВВ!	6049, в±0, 7
	mpo	7<J88,4±0,6
	sispo	8785,0±Q,8

Альфа-спектроскопия. Споктр а-частиц, возникающих при распаде материнского ядра, представляет ряд монозиергетич. линии, соответствующих переходам на раал. уровни дочернего ядра. Т. к. ct-частица не имеет сргпна. правила отбора по моменту кол-ва движения I^L и ч╦тности, к-рые вытекают из соответстнующих законов сохранения, оказываются простыми. Угловой момент L а-частицы может принимать значения в интервале:
где /,- и If ≈ угловые моменты начального и конечного состояния ядер (материнского и дочернего). При этом разрешены только четные значения Л, если ч╦тности обоих состоянии совпадают, \\\ неч╦тные, если ч╦тности не совпадают. А.-р, является важным методом изучения нижних знергетич. состояний тяж╦лых ядер (рис. 2).
Для измерения энергии и интенсивности потока сс-частиц, испускаемых «-активными ядрами, используются газоразрядные и полупроводниковые детекторы
частиц, а также спектрометры. Поверхностно-барьерные кремниевые полупроводниковые детекторы позволяют получить разрешение до 12 каВ (для а-частиц с #_а=6 МэВ) при светосиле ~0,1%. В табл. 1 приведены энергии а-частиц нек-рых «-излучателей, используемых в качестве стандартов.
Периоды полураспада. Одна из особенностей «-радиоактивности состоит в том, что при сравнительно небольшом различии в энергии а-частиц £_а время жизни материнского ядра отличается на много порядков. Энергия ct-распада Q и период полураспада 7">/_г ядер с одним и тем же Z связаны соотношением, эмпирически установленным задолго до создания теории А.-р (Гейгера ≈ Леттолла закон-)'.
∙*/г i & /ЕЛ
i -р D2,- \\д/
Здесь A_z и BZ ≈ константы, привед╦нные в табл. 2; эфф.
величина (>_эф ≈^>-|-G,5*lO-⁵J?^?/6 МэВ учитывает экранирующий эффект электронов.
Соотношение (5) лучше всего описывает переходы между осн. состояниями четно-ч╦тных ядер (рис. 3). Для неч╦тных ядер и переходов в возбужд╦нные состояния периоды полураспада оказываются во многих случаях в 100≈1000 раз большими при одинаковой энергии А.-р. Отношение истинного периода полураспада
Табл. 2.

	Z-t-2			Z-t-ti
	(атомный	А		(атомный	.
	номор из-	Az	Z	номер из-	JF	Z
	лучателя)			лучатели)
		129.35	-49,9229		147,49	≈ 53 , fio
		137, 46	≈52.4597	94	146,23	-52,0899
		139.17	≈ Л 2, 147Ь	9 К	152,44	-53,6825
		144,19	-53,2644		152,86	-52,9506

к вычисленному по ф-ле (5) для четно-ч╦тного ядра нал. фактором замедления.
Теория альфа-распада. Оси, фактором, определяющим вероятность А.-р. и ее зависимость от энергии а-частицы и заряда ядра, является кулоновский барьер. Простейшая теория А.-р, [f. Гамов (G. Gamow), 1927] сводилась к описанию движения а-частицы в по-
с и
в
63
") }