С-оболочка - атом
Cтраница 1
 |
Линии уровня поверх - которое равно зарядовому числу ности, изображающей энергию ядра. по оси Y - число нейтронов. [1] |
С-оболочки атома, при этом, как было указано в предыдущем параграфе, излучается / Г - серия. [2]
Если / С-оболочка атома содержала два электрона, то все уровни первой зоны будут заполнены электронами. Действительно, / С-уровень расщепляется на N уровней зоны и может вместить 2N электронов. Но в / V атомах имеется ровно 2 / V АГ-электронов. Поэтому все 2ЛА состояний ДГ-зоны будут заполнены. То же относится и к другим заполненным оболочкам атома. Наоборот, если уровень атома нецеликом заполнен электронами, то соответствующая ему зона будет заполнена неполностью. [3]
 |
Схематическое [ IMAGE ] Схема распада 119Те. [4] |
В результате электронного захвата в / С-оболочке атома образуется вакантное место, которое занимает один из внешних орбитальных электронов. Этот переход сопровождается испусканием характеристического рентгеновского излучения образующегося дочернего атома, что и позволяет установить наличие / ( - захвата. [5]
При ионизации внутренней, например, / С-оболочки атома в результате столкновения с электроном, фотоэффекта или какого-нибудь другого процесса атом приобретает избыточную по сравнению с нормальным состоянием потенциальную энергию. [6]
Алленом был поставлен опыт, позволивший наблюдать отдачу ядер атомов лития, образующихся при захвате ядром бериллия электррна с / С-оболочки атома бериллия. V) - Опыт косвенно подтвердил, что частица, уносящая импульс, есть нейтрино. Прямые опыты, доказавшие существование нейтрино и ее античастицы - антинейтрино ( v), были поставлены позднее, когда ученые смогли воспользоваться новыми мощными источниками элементарных частиц - ядерными реакторами. [7]
Этот вид искусственной радиоактивности заключается в том, что превращение iPl - onl сопровождается исчезновением одного из электронов на ближайшей к ядру / С-оболочке атома. Протон ipl, превращаясь в нейтрон, как бы захватывает электрон с / - оболочки; отсюда и термин электронный захват, или е-захват г. Часто е-захват называют третьим типом р-радиоактивности. [8]
Если возбужденное ядро имеет небольшую энергию, то его переход в невозбуждениое состояние может происходить излучением фотона или электрона конверсии. Электрон конверсии срывается с / С-оболочки атома, вследствие этого у-излуч & ше низкой энергии сопровождается испусканием электронов конверсии. Переход электронов с высших на освободившуюся внутреннюю оболочку атома вызывает характеристическое рентгеновское излучение элемента, испускающего у-лучи. [9]
При фотоэффекте вся энергия гамма-кванта передается фотоэлектрону за вычетом энергии связи последнего с атомом. Примерно 80 % от полного сечения фотоэффекта приходится на / с-оболочку атома. [10]
Поглощение из-за фотоэлектрического эффекта составляет основную причину ослабления пучка f - лучей при малых величинах энергии фотонов, примерно ниже 0 5 Мэв для тяжелых атомов и ниже 0 05 Мэв для легких. При встрече с атомом фотон передает свою энергию одному из его электронов, который покидает атом, так как энергия его связи с ядром гораздо меньше энергии фотона в рассматриваемой области. Испускаемый электрон имеет энергию Е - Е0 - /, где Е0 / iv - энергия фотона и / - энергия связи электрона с ядром в атоме. Наибольшую вероятность имеет фотоэффект па электронах / С-оболочек атомов. С увеличением числа электронов в оболочке поглощение фотонов сильно возрастает. [11]
Расчетные методы квантовой электродинамики успешно применяются и для расчета практически важных процессов взаимодействия у-квантов с атомами и ядрами. В этих расчетах ядро трактуется просто как точечный, или размазанный по объему ядра, но жестко связанный, заряд Ze. Здесь, конечно, надо иметь в виду, что, кроме таких чисто электромагнитных взаимодействий, могут идти еще фотоядерные реакции ( см. гл. IV, § И), а также процессы, связанные с поляризуемостью ядер. Однако интерференция между этими разнородными процессами практически отсутствует. В чисто электромагнитном взаимодействии у-квантов с атомами и ядрами практически важнейшими процессами являются фотоэффект и рождение пар. Фотоэффект состоит в том, что у-квант поглощается атомом, из которого вылетает электрон. Свободный электрон поглотить фотон не может, так как при этом нельзя одновременно соблюсти законы сохранения энергии и импульса. Очевидно поэтому, что фотоэффект в основном будет идти при энергиях, сравнимых с энергией связи электрона в атоме, и что основную роль ( порядка 80 % при Йсо /, где / - ионизационный потенциал ] будет играть фотоэффект с самой глубокой / С-оболочки атома. И действительно, сечение фотоэффекта резко падает при увеличении энергии у-кванта. [12]
Расчетные методы квантовой электродинамики успешно применяются и для расчета практически важных процессов взаимодействия v - KBaHTOB c атомами и ядрами. В этих расчетах ядро трактуется просто как точечный, или размазанный по объему ядра, но жестко связанный, заряд Ze. Здесь, конечно, надо иметь в виду, что, кроме таких чисто электромагнитных взаимодействий, могут идти еще фотоядерные реакции ( см. гл. IV, § 11), а также процессы, связанные с поляризуемостью ядер. Однако интерференция между этими разнородными процессами практически отсутствует. В чисто электромагнитном взаимодействии у-квантов с атомами и ядрами практически важнейшими процессами являются фотоэффект и рождение пар. Фотоэффект состоит в том, что у-квант поглощается атомом, из которого вылетает электрон. Свободный электрон поглотить фотон не может, так как при этом нельзя одновременно соблюсти законы сохранения энергии и импульса. Очевидно поэтому, что фотоэффект в основном будет идти при энергиях, сравнимых с энергией связи электрона в атоме, и что основную роль ( порядка 80 % при ft J /, где / - ионизационный потенциал) будет играть фотоэффект с самой глубокой / С-оболочки атома. И действительно, сечение фотоэффекта резко падает при увеличении энергии у-кванта. [13]
Страницы: 1