Вероятность - а-распад
Cтраница 2
При радиоактивных распадах конечное ядро может оказаться не только в основном, но и в одном из своих возбужденных состояний. Например, в у-распаде, как мы увидим ниже, это является скорее правилом, чем исключением. Однако исключительно резкая зависимость вероятности а-распада от энергии приводит к тому, что распады на возбужденные уровни дочернего ядра обычно идут с очень низкой интенсивностью, потому что при возбуждении дочернего ядра уменьшается энергия а-частицы. Экспериментально удается наблюдать только распады на вращательные уровни, имеющие относительно низкие энергии возбуждения ( см. гл. Распады на возбужденные уровни приводят к возникновению тонкой структуры энергетического спектра вылетающих а-частиц. Точные измерения энергетического спектра вылетающих а-частиц показывают, что 72 % частиц имеют энергию 5 49 МэВ, а около 28 % частиц имеет энергию на 43 кэВ меньше. Наблюдаются также небольшие группы частиц с энергиями на 143, 296 и 803 кэВ меньше энергии основной группы частиц. На рис. 6.8 изображена схема этого распада. Альфа-распад идет на все эти уровни. [16]
 |
Происхождение тонкой [ IMAGE ] Распад с образованием структуры а-спектра длиннопробежных а-частиц. [17] |
Возникновение длиннопробежных а-частиц объясняется тем, что а-распад испытывает ядро, которое само находится в возбужденном состоянии. Действительно, если а-распадающееся ядро является продуктом предыдущего а - или р-распада, то в начальный момент оно может находиться как в основном, так и в возбужденном состоянии. В большинстве случаев вероятность перехода ядра в основное состояние с испусканием у-кванта значительно больше, чем вероятность а-распада. Поэтому а-распад возбужденных ядер обычно не наблюдается. [18]
После а-распада обычно испускаются - у-лучи невысокой энергии ( Ef 0 5 Мэв), так как и-распад, сопровождающийся образованием дочернего ядра в сильно возбужденном состоянии ( W 0 5 Мэв), затруднен малой прозрачностью барьера для а-частиц с пониженной энергией. Энергия улучей, испускаемых дочерним ядром после р-распада, может быть больше и достигает 2 - 2 5 Мэв. Это связано с тем, что вероятность - распада определяется более - слабой функцией энергии ( F - : - ео), чем вероятность а-распада. [19]
Другая возможная причина уменьшения вероятности а-распада по сравнению с теоретической связана с тем, что в элементарной теории а-распада не учитывается роль момента, уносимого а-частицей. Трудность здесь заключается в том, что наблюдающиеся на опыте высокие коэффициенты запрета F нельзя объяснить одним только увеличением барьера за счет появления центробежного потенциала ( роль которого, как было показано, мала), а надо рассматривать гораздо более сложные явления. К числу таких явлений относится, например, влияние поля излучения дочернего ядра на улетающую а-частицу. Здесь связь вероятности а-распада с величиной уносимого а-частицей орбитального момента / должна проявляться потому, что различным / соответствует образование дочернего ядра в различных состояниях, переходы с которых отличаются характером испускаемого излучения. [20]
С другой стороны, энергия а-частицы определяется энергией связи ее в ядре. Теоретические расчеты показывают, что такая энергия связи уменьшается с ростом заряда ядра, поэтому тяжелые ядра оказываются неустойчивыми по отношению к а-распаду. Уже давно было установлено, что вероятность а-распада весьма значительно зависит от Еа, а чем меньше вероятность, тем выше период полураспада. [21]
Из (VI.40) и (VI.41) следует, что вероятность а-распада резко уменьшается с ростдм Момента количества движения /, уносимого а-ча-стицей. Из этих соотношений и рисунка 68 непосредственно видна чрезвычайно резкая зависимость вероятности а-распада от энергии вылетающей а-частицы. Частица, находящаяся на более высоком уровне ( эа) 2, имеет значительно большую вероятность пройти через барьер и покинуть ядро. Например, изменение энергии а-частицы всего лишь на 10 % приводит к изменению вероятности а-распада в 4 - 103 раз. [22]
Страницы: 1 2