1tom - 0534.htm
58
и
-О
тенциальной яме с барьером (рис. 4, пунктир). Т. к. энергия а-частиц составляет 5≈10 МэВ, а высота кулоновского барьера у тяж╦лых ядер 25≈30 МэВ, то вылет ос-частицы из ядра может происходить только за сч╦т туннельного эффекта, а вероятность этого процесса определяется проницаемостью В барьера. Используя упрощенную форму барьера и предполагая,
11 Ю 9 В 7 6 5 4 3 е 2
небольшую роль (табл. 3)т в отличие от бета-распада ядер и у-переходов, вероятность к-рых сильно зависит от углового момента, уносимого частицей (см. Галина-излучение).
Цель большинства исследований А.-р.≈ измерение привед╦нных ширин и сравнение их с вычисленными на основе разл. теоретич. представлений о ядре, Абс. значения зависят от ряда параметров и особенно чувствительны к величине радиуса канала R£, Наиболее точ-
Т а б л. 3 ≈ Проницаемость В, центробежного барьера
относительно его проницаемости В0 при L=0
(Z=BO, Q = 4,5 МэВ).
Рис. 3. зависимость периода полураспада Ti / от энергии четно-ч╦тных сс-излучате-лей, + ≈ переходы в основное состояние, о ≈ в первое воз-Оуждонное, X ≈ в высшие возбужд╦нные состояния.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L
|
0
|
1
|
|
|
|
5
|
6
|
|
|
|
UL/BU
|
1
|
0,84
|
0,60
|
0,36
|
0,18
|
0,078
|
0,028
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70.38 0,40 0.42 0,44 0,4В 0,48 0,50
:? о
-1
" -2
-3
-4
-5 '-6
-7
-8
-9
-10
что а-частица существует внутри ядра и при вылете не уносит углового момента, можно получить для вероятности А. -р. выражение, экспоненциально зависящее от энергии а-частицы, т. е. типа (5).
Совр. подход к описанию А, -р. опирается на методы, используемые в теории ядерных реакций. Ширина Га состояния ядра относительно А. -р. связана с периодом полураспада соотношением
Га = Й1п2/Г,л. (6) Для А.-р, в канал С
где YC (7?с) ~~ т- н- привед╦нная ширина, определяемая степенью перекрывания волновых ф-ций начального и конечного состояния ядер, характеризующая
со
«ч
Рис. 4. Сумма ядерного и кулоновского потенция лов для ос-частицы в ядре 230Th; энергия сс-распада Q=4,76 МэВ.
О 10 20 3D 40 50 60 7Q 80 90
г, Ферми
вероятность появления а-частицы на поверхности ядра (на радиусе канала Яс), а />С(/2С) ≈ проницаемость эфф. барьера F, образуемого ядерным, кулоновским и центробежным потенциалами:
L(L+1)
2т*
(8)
Здесь L≈орбитальный момент нылетающей а-частицы,
тМ
т* ≈ее приведенная масса, равная т* =
m-t-
М
где
64
М ≈ масса ядра, т≈масса а-частицы. Существование центробежного барьера связано с наличием у а-частицы отличного от нуля орбитального момента. Центробежный барьер в А,-р. обычно играет сравнительно
ные и над╦жные результаты получаются, если возможен анализ отношения ширин для переходов на разные уровни, одного и того же ядра ГаС /ГаС , т. к. в этом
случае большинство неопределенностей сокращается. Отношения привед╦нных ширин YC /7с соответствуют факторам замедления.
Из анализа ширин следует, что а-частицы не существуют в сс-распадающемся ядре вс╦ время, а с нек-рой конечной вероятностью возникают на его поверхности перед вылетом. Имеющиеся данные свидетельствуют также о том, что в поверхностном слое тяж╦лых ядер, но-видимому, существуют а-частичные группировки нуклонов (а-кластеры).
Классификация «-переходов основывается на структурных факторах, связанных с вероятностью образования ot-частицы. А.-р, ид╦т на 2≈4 порядка быстрее, когда а-частица образуется из нейтронных и протонных пар, но сравнению с распадом, когда а-частица образуется из неспаренных, нуклонов. В первом случае А.-р. наз. благоприятным, и такими оказываются все а-переходы между основными состояниями четно-ч╦тных ядер. Во втором случае А.-р. наз. неблагоприятным.
Альфа-распад возбужд╦нных ядер изучается с помощью ядерных реакций. Отд. случаи распада нижних возбужд╦нных состояний тяж╦лых ядер, приводящего к испусканию т. н. длиннопробежных а-частиц, известны давно и причисляются к явлению радиоактивности. Наблюдаемые времена жизни ядер лежат в диапазоне от 10~и с (А.-р. нейтронных резонансен, см. Нейтронная спектроскопия) до 10~32 С (А.-р. уровней л╦гких ядер). Нек-ръю распадающиеся состояния л╦гких ядер имеют привед╦нные ширины, близкие к максимально возможным (к т. н. вигнеровскому пределу), что указывает на их ярко выраженный «-кластерный характер. Изучение А.-р. высоковозбужденных состояний ядер ≈ один из информативных методов исследования ядерной структуры при больших энергиях возбуждения.
Лит.: Альфа-, бета- и гамма-спектроскопия, пер. с англ., в, 2, М., 1969; Соловьев В. Г., Теория атомного ядра. Ядерные модели, М., 1981. А. А. Оглаблип,
АЛЬФА-ЧАСТИЦА ≈ ядро 4Не, содержащее 2 протона и 2 нейтрона. Масса А.-ч. т=4,00273 а. е. м.= ≈ 6,644*10~21 г, спин и магн. момент равны 0. Энергия связи 28,11 МэВ (7,03 МэВ на 1 нуклон). Проходя через вещество, А.-ч. тормозятся за сч╦т ионизации и возбуждения атомов и молекул, а также диссоциации молекул. Длина пробега А.-ч. в воздухе I≈at;3, где и ≈ начальная скорость, a=9,7 -10~2S с*см~3 {для /~3≈7 см). Для плотных веществ /~10~3 см (в стекле /=4*10~а см). Многие фундаментальные открытия в ядерной физике обязаны происхождением изучению А.-ч.; исследование рассеяния А.-ч. привело к открытию атомного ядра, облучение А,-ч. л╦гких элементов ≈ к открытию ядерных реакций и искусственной радиоактивности.
Лит. см. при ст. Альфа-распад, Радиоактивность*
")
}
