1 / 38

 - разпад

 - разпад.  - минус. A Z X N  A Z+1 Y N-1 + e - +  e 14 6 C 8  14 7 N 7 + e - +  e. Видове.  - плюс. A Z X N  A Z-1 Y N+1 + e + +  e 18 9 F 9  18 8 O 10 + e + +  e.

luke-foley
Download Presentation

 - разпад

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1.  -разпад

  2.  - минус AZXN  AZ+1YN-1 + e- + e 146C8 147N7 + e- + e Видове  - плюс AZXN  AZ-1YN+1 + e+ + e 189F9 188O10 + e+ + e Pauli (1930) – неутрино – неутрална, много лека частица със спин 1/2, която отнася част от енергията и импулса на процеса електронен захват двоен -разпад AZXN + e-  AZ-1YN+1+ e 8137Rb44 + e-8136Kr45 + e AZXN  AZ+2YN-2 + 2e- + 2e 8236Se48 8236Kr46 + 2e- + 2e

  3. -разпадът на ниво кварки - AZXN  AZ+1YN-1 + e- + e EC AZXN + e-  AZ-1YN+1+ e + AZXN  AZ-1YN+1 + e+ + e

  4. n  p + e- +  t1/2 = 885.7 s -: AZXN  AZ+1YN-1 + e- + e Енергетични разглеждания Измерената (Te)max = 0.782 ± 0.013 MeV с точност 13keV

  5. Ако ECе енергетично възможен  + също е възможен +: AZXN  AZ-1YN+1 + e+ + e EC: AZXN + e-  AZ-1YN+1+ e Ако +разпадът е енергетично възможен  EC също е възможен

  6. Силно ядрено Слабо ядрено g = 1 g=10-6  10-20s   1s Златно правило на Ферми Теория на Ферми • e-(e+) и  (анти-ν) не съществуват преди разпада; • e-(e+) и  (анти-ν) са релативистки частици; • непрекъснатият спектър на e-(e+) трябва да възниква • като естествен резултат на теорията; 1934 г. Е. Ферми: бета разпадът се дължи на взаимодействие, много по-слабо от взаимодействието, формиращо ядрените състояния, т.е. вероятността за преход може да се изчисли пертурбативно: Лоренцов инвариант V-A взаимодействие φν не зависи от енергията на процеса, приближение на разрешени -разпади

  7. Брой е-(е+) с импулс между p и p + dp Форма на -спектъра в импулсно представяне Теория на Ферми

  8. pmax= 2.967 MeV/c Te max=Q p=0 N(Te) N(p) p(MeV/c) Te(MeV) Форма на -спектъра в енергетично представяне Q=2.5 MeV

  9.  6430Zn + e- + e  6428Ni + e+ + e 6429Cu 6429Cu Функция на Ферми N(Te= 0)  0 привличане N(Te< 0.025 MeV) = 0 отблъскване F(Z’,p) или F(Z’, Te) – функция, която отчита Кулоновотовзаимодействие между -частицата и дъщерното ядро

  10. разрешени “Забранени” -преходи φν не зависи от енергията  не оказва влияние на спектъра S(p,q) – енергетична зависимост за забранени преходи степен на забрана – 1,2… Форма на -спектъра • Статистически фактор p2(Q-Te)2 – брой достъпни крайни състояния; • Функция на Ферми F(Z’,p) илиF(Z’, Te) – отчита взаимодействие • между -частицата и дъщерното ядро; • Матричен елемент на прехода |Mfi|2 • Форм-фактор S(p,q) – отчита влиянието на матричния елемент на прехода върху формата на спектъра за забранени преходи

  11. 91Y(1/2-)  91Zr(5/2+) + e- + e График на Кюри(Kurie, американец) Разрешени Забранени 66Ga(0+)  66Zn(0+) + e+ + e S=p2+q2

  12. Приведен (сравнителен) период на полуразпадане - за разрешени преходи Интеграл на Ферми ft: 103  1020 s Log10ft: 3  4 – свръхразрешени преходи g = 0.8810-4 MeV fm3 

  13. Iii e-,  Iff - синглет (F) - триплет(GT) Правила за отбор за разрешени преходи φν  - не • преходи на Ферми(S=0):  - не • преходи на Гамов-Телер(S=1): (без 0+  0+) Примери чист преход на Ферми чист преход на Гамов-Телер смесен преход - Ферми+Гамов-Телер

  14. Iii e-,  Iff Правила за отбор за забранени преходи всяка степен на p.rдава максимум l =1 Забранени преходи от първи порядък Ферми преходи: (без 0 0) GT- преходи:

  15. n  p + e- +  t1/2  15 min Маса на неутриното с точност 13 кeV Форма на -спектъра и маса на неутриното чувствителен към масата на неутриното Ако m = 0 Ако m  0

  16. Маса на неутриното

  17. 2004 г. – Mainz - m < 2.3 eV (95% CL)

  18. Маса на неутриното Main spectrometer inner diameter of the cylindrical section: 9.8m, total length: 23.28m inner surface: 650m2, volume: 1400m3 Pre-spectrometer diameter: 1.68m, length: 3.38m XHV conditions with a pressure of < 10−11 mbar in both spectrometers. KATRIN - Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment

  19. There is a slight problem of transportability from Deggendorf to Karlsruhe: The tank is too big for motorways, and the canal between the rivers Rhine and Danube has to be ruled out, too. Thus, instead of a journey of about 400 km, the spectrometer has to travel nearly 9000 km as indicated in the map.

  20. Осцилации на неутрината (вж. лекцията на Деня на отворените врати на 26.04.2014)

  21.  -разпадане( -преходи)

  22. Еi Е Еf Енергетика на процеса Естествената ширина на γ-линиятаΓ=ħ/τ (ħ= 6.58x10-22 MeV.s; τ≥10-13s) е няколко порядъка по-малка → няма самопоглъщане. Освен при ефекта на Мössbauer. ~ 10-5MeV

  23. P P z B z E B E q+ x q- x y E P y B B P E Диполно (L=1) ЕМ излъчване Магнитен - М Електричен - Е Излъчена енергия за единица време(далече от източника) 5 5 Четност

  24. N-полно ЕМ излъчване 1) Ъгловото разпределени на излъчената енергия не зависи от типа на източника (магнитен или електричен), а само от мултиполността, като P2L(cos): L = 0 L = 1 L = 2

  25. N-полно ЕМ излъчване 2) Четността на излъчените полета зависи от типа на източника (магнитен или електричен) и от мултиполността на полето: 3)Излъчената за единица време енергия зависи от мултиполността на полето: σL ≡ EL или ML: m ≡ d или μ /c Преход към квантово описание L – пълен момент на импулса на -кванта по отношение на ядрото  L  1

  26. Оценки на Weisskopf Предполагаме, че само един нуклеон участва в прехода. Оператори Вълнова функция – едночастичен слоест модел • при прехода спиновото състояние не се променя • преходът се извършва от състояние с l = L в състояние с l =0 • за радиалната част предполагаме:

  27. Оценки на Weisskopf Магнитни преходи Електрични преходи Минимални стойности за дадена масова област! λ→ s-1; E → MeV • енергетична зависимост – при равни други условия вероятността за преход намалява с намаляванеенергията на излъчвания -квант. • мултиполна зависимост – при равни други условия вероятността за преход намалява с увеличаване мултиполността на излъчвания -квант. • зависимост от типа на прехода – при равни други условия вероятността за преход с излъчване на магнитен -квант е по-малка от вероятността за преход с излъчване на електричен -квант !

  28. Оценки на Weisskopf Деформация  Големи Q Големи B(E2) S. Raman et al., Atomic Data and Nuclear Data Tables 78, 1 (2001)

  29. Iii , L Iff Правила за отбор ΔI = |Ii-If| (без L=0) (без L=0) 2+0+: Е2 3-1+: М2/Е3 2+2+: М1/ Е2 7/2+3/2-: М2/Е3 5/2+1/2+: Е2 0+4-: Е4 7/2-3/2-: Е2 1+0+: М1 3-2+: Е1 1+1+: М1/Е2 6-3+: Е3 5/2+3/2+: М1/ Е2 9/2-1/2+:Е4 5/2-3/2-: М1/Е2 3/2-1/2+: Е1

  30. Ядрени изомери Възбудени ядрени състояния, които живеят “дълго” атом10-9s, ядро 10-12 s  условно “дълго” достатъчно за формирането на атомна обвивка ядро 10 ns Причина – ниски (много под едночастичните оценки) B(L) и/или възможност за разпад само през забранени преходи: • началното и крайното състояние имат силно различаваща се едночастична структура; • началното и крайното състояние имат силно различаваща се деформация; • началното и крайното състояние имат “валентни” нуклеонисъс спинове,ориентирани в различни посоки; 178Hf

  31. Iii е- , L Iff Вътрешна конверсия Безрадиационно предаване на енергията на ядрения преход на електрон от атомната обвивка. Ядрен преход 0+0+ е възможен само чрез вътрешна конверсия. • е-не се създава при процеса • едностъпков процес  дискретен електронен спектър, зависещ от енергията на прехода и структурата на атомната обвивка Прагов процес Е > B с последващо характеристично рентгеново лъчение или Оже (Auger) електрони

  32. Iii е- , L Iff Коефициент на вътрешна конверсия Разпадът ще бъде по-бърз, отколкото ако има само -преход. вътрешна конверсия -разпад  - не зависи (директно) от ядрените вълнови функции, а само от атомния номер Z, енергията на прехода Теи мултиполността на прехода L

  33. Коефициент на вътрешна конвересия • коефициентите на вътрешна конверсия нарастват с нарастването на атомния номер: Z3; • коефициентите на вътрешна конверсия намаляват бързо с нарастването на енергията на прехода; • коефициентите на вътрешна конверсия нарастват бързо с нарастването на мултиполността на прехода; • коефициентите на вътрешна конверсия намаляват бързо с нарастването на номера на електронния слой;

  34. CE K N L b M E Експериментално определяне на коефициентите на вътрешна конверсия Пряко - - спектроскопия абсолютно измерване на интензивността Баланс на интензитета по  Баланс на интензитета по  I I1, 1 I2, 2 I,  I3, 3

  35. Ef, If Еi, Ii E E E Еi, Ii Ef, If P(E) E E а Интензитет E=E E=E +ER E D Резонансно поглъщане на -кванти 10-610-3 eV Доплерово разширение T = 300 K, kT = 0.025 eV, E=100 keV =0.1 eV

  36. 198Au 2+, 412 keV =32ps, =210-5eV E = E + ER E = E - ER 0+ 198Hg E = 412 keV Резонансно поглъщане на -кванти 2+, 412 keV =32ps, =210-5eV - 0+ 198Hg Doppler T shift E = E – 0.46 eV E = E + 0.46 eV За атомно лъчение ЕR  10-12 eV За ядрено лъчение е необходимо да компенсираме разликата 2ЕR.

  37. Kak? • ефект на Mössbauer (1958 – Нобелова награда) – излъчващите и поглъщащи атоми са вградени в кристална решетка • топлинен метод – повишаване на температурата на източника и поглътителя  увеличава се Доплеровото разширяване. • метод на центрофугата – Доплерово усилване на излъчените -кванти: D • наблюдава се естествената ширина на линията • резонансът се разрушава лесно при малки скорости на източника ~mm/s • позволява изследване на ефекти, изискващи точност до 10-12 – ефекти, свързани с кристалната структура, ядрен ефект на Зееман, ефекти свързани със свръхфината структура

More Related