64.Бета-ыдырау энергиясы.

Энергияның сақталу заңы бойынша бета-ыдырау энергиясы

Еᵦ=[ М(A,Z)-M(A,Z+1)]c²= T я + Tₑ (1)

nайда болған бөлшектердің ядро мен электронның кинет.энергияларының қосындысына тең

Ал импульстің сақталу заңынан тыныштықтағы ядроның ыдырауы үшін

Pₑ=Pя н/е 2mₑTₑ=2Mя Tя (2)

Осылардан электронның кинет.энергиясы (1)-ге сәйкес

Tₑ=( Mя/Mя+mₑ)* Eᵦ ( 3)

(3)-тен электронның энергиясының бір мәнділігі ,яғни спектр сызықтық болу керектігі шығады.

Бета-ыдыраудың тұтас спектрін түсіндірудің бірнеше жолдары ұсынылды

1.Бета-ыдырау ұрпақ ядроның әр түрлі қозған күйлеріне өтеді.Егер қозған күйлерің саны көп және олар тығыз орналасқан болса,онда бөлшектердің спектрі тұтас болады.

2.Ядроның ыдырауы кезінде шығарылатын Тₒ моноэнергиялы бөлшектер өзінің атомының н/е көршілес атомдардың электрондық қабықтарымен әсерлесіп,соның нәтижесінде спектр тұтас түрге көшеді.

3.Бета-ыдырау кезіндеэнергия мен импульстің сақталу заңдары бірге орындалмайды.

Егжей-тегжейлі зерттеулер бұл жорамалдардың ешқайсының да бета-ыдыраудың спектрін түсіндіруге жарамайтынын көсетті.

1931 ж ПАули бета-ыдыраудың тұтас спектрінің жаңа түсіндірмесін ұсынды.ОЛ бета-ыдырау кезінде электронмен қатар тағы бір жеңіл бөлшек шығарылады деп пайымдады.Ол бқлшекті тіркеудің өте қиындығынан ол бөлшектің электр бейтарап ж/е массасының мардымсыз болуы керектігі шығады.Оның массасының өте кішкентай болуы керектігін электрондардың спектрінің 0-ден басталатыны да қостайды.Бұл бөлшек нейтрино д.а.

Нейтриноның затпен әсерлесуіне тәжірибені 1953 ж Коуэн мен Рейнес іске асырды.Олар нейтриноның затпен әсерлесуінің қимасы 10^-43 см² шамасы екенін көрсетті.

Бета-ыдырауға нейтрино қатысатыны тәжірибемен дәлелденді.Нейтрино мен антинейтриноның бірнеше түрі таңайндалған.

65.Ядролардын гамма нурлануы.

г амма –нұрлану деп ядролардың өздігінен гамма –нұр шығаруын атайды. гамма –квант шығару процесінде ядро қозған күйінен энергиясы азырақ күйге көшеді(радиациондық көшу). Ядро қозған күйінен негізгі күйге

бірден γ-квант шығарып (1-а сурет)немесе сатылап,бірінен кейін бірі шығатын бірнеше квант шығарып (1-б сурет),өтуі мүмкін. Физикалық тегі бойынша γ-нұр қысқатолқынды (λ≤10^-10м) электромагниттәк нұр болып таылады.Мұндай қысқа толқын ұзындықтарында гамма-нұрдың толқындық қасиеттері нашар байқалады,оның бөлшектік қасиеттері басымырақ сезіледі.Гамма-кванттарға,кезкелген фотонға сияқты,εγ= ħω(ω=2πc/λ)энергия, р=ħĸ(к=2π/ λ) импульс пен І спин тән.

(Қосымша интернеттен)Гамма – ыдырау

1900 жылы Вилaрд ядролық сәуле шығарудың құрамындағы үшінші компоненттің бар екенін тапты, оны гамма (у)-сәуле шығару деп атаған. Гамма-сәуле шығару магнит өрісінде ауытқымайды, демек, оның заряды жоқ. Гамма-сәуле шығару радиоактивтік ыдыраудың жеке бір түрі емес, ол альфа және бета-ыдыраулармен қабаттаса өтетін процесс. Жоғарыда айтқанымыздай, туынды ядро қозған күйде болады. Қозған күйдегі ядро атом сияқты, жоғарғы энергетикалық деңгейден төменгі энергетикалық деңгейге өткенде энергиясы бар гамма-квантын шығарады, мұндағы   —қозған,   — қалыпты күйдегі энергиялар (8.10-сурет). Ядродан шығатын ү-сәулелері дегеніміз — фотондар ағыны болып шықты.

Гамма-ыдыраудың формуласын жазайық:

мұндағы   — қозған аналық ядро,   — оның қалыпты күйдегі нуклиді. 8.10-суретте бор ядросынық β-ыдырауынық сызбасы көрсетілген. γ-сәулесінің толқын ұзындығы өте қысқа болып келеді: λ = 10^-8 / 10^-11 см. Сондықтан радиоактивті сәулелердің ішінде γ-сәулесінің өтімділік қабілеті ең жоғары, ол 8.11-суретте көрсетілгендей қалыңдығы 10 см қорғасын қабатынан өтіп кетеді. Гамма-кванттың өтімділік кабілеті өте жоғары, ауадағы еркін жүру жолының ұзындығы 120 м