Файл: 1.LEC IN RUS.pdf

Ядерная изомерия 



Было обнаружено, что существуют ядра с одинаковыми значениями чисел А и Z, 
но с различными периодами полураспада - изомеры. 



Объясняются высшей степенью запрета по 

J

и 

P

и малой энергией перехода/ 

115

49

In

Основное состояние ядра 

9/2

+

.  

Первый возбуждённый уровень

: 

ΔE=335 кэВ

, и 

1/2

–

.  

Наименьшее разрешённое значение 

J = 4 

(

магнитный переход 

M4

). 

Вероятность такого перехода 

~(R /

λ )

8 



~14

.4 часа  

С точки зрения оболочечной модели:  


изомерные состояния там, где уровни, 
близкие по энергии, сильно различаются по 
спину; 



острова измерии - перед магическими 
числами 50, 82, 126

Эффект Мёссбауэра 



В оптике –резонансное поглощение: атомы с большой вероятностью поглощают 
фотоны, энергия которых равна разности между основным и возбужденным 
состоянием. 



В ядре  : 

;

время жизни уровня

E

Г

t

t

  

 





13

6

10

10

200

] 10

[

]

6 10

;

10

[ ]3 10 [

/ ]

МэВ

см

с

E

Г

эВ

t

t с

с

см с



















 



 



E

=129 кэВ →

τ ~ 

10

-10

с 

,  

Естественная ширина линии излучения  

Г/Е=4∙10

-11

.  

Поэтому если бы существовал способ обнаружения изменения энергии на 
значение порядка естественной ширины линии излучения, то он дал бы 
возможность измерять энергию с очень высокой относительной точностью, 
равной 

Г/Е.

Резонансное поглощение γ-излучения  

1961 г. Нобелевская премия

Эффект Мёссбауэра 



В ядре - проблемы: 

2

2

2

2

5 2

. .

. .

. .

2

2

6

(1.29 10 )

0.05

2

2

2

2

2 191 931 10

я о

я о

я о

я

я

я

я

р

Е

р

Е

Т

Т

эВ

М

М

М с

М с



























При переходе ядра из возбужденного состояния с энергией 

Е

в основное состояние 

испускающийся γ-квант уносит величину 

Е

γисп 

<E

Е

γисп

= Е-Т

Я.O

<Е  

Для возбуждения ядра до энергии 

Е

необходимо γ -излучение с энергией  

Е

γпогл

= Е+Т

Я.O

>

Е  

З. с. и.: 

p

γ=р

Я.O

.

 : 

Т

Я.O

>>

Г  

Однако реальная ширина линии испускания (и 
линии поглощения) определяется не Г, а 
доплеровским уширением:  

. .

2

я о

D

T

k T



 

(300

)

2 0.05 0.025

0.07

D

K

эВ







. .

2

я о

h

T



  

2

0

0

0

2

(

)

2

2

я

h

V

V

h

h

c

c

M с



 









  



5

0

7

26

100

/

:

h

V

м c

Mc

Для

Fe







Эффект Мёссбауэра 

Спасибо за внимание!