.
Квантовая теория Масса ядра Атомные ядра момент ядра радиоактивность Альфа-распад Бета-распад Гипотеза нейтрино Гамма-излучение Дейтрон Резонансное возбуждение кварки и лептоны частицы и античастицы Космические лучи Распад протонов

Курс лекций по ядерной физике, физика атомного ядра и частиц

Гамма-излучение ядер. Электрические и магнитные гамма-переходы

    Изменения состояний атомных ядер, сопровождающиеся испусканием или поглощением гамма-квантов, называют  гамма-переходами. Примерные границы периодов полураспада для гамма-переходов от 10-19 с до 1010 лет. Энергии гамма-переходов изменяются от нескольких кэВ до нескольких МэВ
    Законы сохранения энергии E, момента количества движения (спина) J и четности P при гамма-переходах в атомных ядрах требуют выполнения следующих соотношений:

Ei = Ef +egamma.gif (90 bytes)+ TRvecj1.gif (64 bytes)i = vecj1.gif (64 bytes)+ vecj1.gif (64 bytes),  Pi = PfP,

где Ei, Efvecj1.gif (64 bytes)i,vecj1.gif (64 bytes)f, Pi, P- энергии, спины и четности начального и конечного состояний ядер,egamma.gif (90 bytes)vecj1.gif (64 bytes),P - энергия, спин и четность фотона, TR - кинетическая энергия ядра отдачи:

где E= Ei - Ef - энергия  гамма-перехода, MR - масса ядра отдачи.
    Полный момент количества движения фотона J называется мультипольностью. Значение спина фотона Jmin = 1. Поэтому, полный момент J уносимый фотоном может принимать целочисленные значения 1, 2, ... (кроме нуля).
    Различают электрические (EJ)  и магнитные (MJ) переходы. Е1 - электрический дипольный переход, М1 - магнитный дипольный переход, Е2 - электрический квадрупольный переход и т.д.
    Для электрических переходов четность определяется соотношением

P = (-1)J.

    Для магнитных переходов -

P = (-1)J+1.

  В случае гамма-перехов большой диапазон периодов полураспада объясняется сильной зависимостью вероятности гамма-перехода от энергии и мультипольности переходов. Период полураспада T1/2гамма-переходов зависит от мультипольности перехода J и длины волны излучения .

Для электрических переходов EJ -,
для магнитных переходов MJ  - ,
 

где R - радиус ядра.


На главную