69.Ядролык изометрия.Ишки конверсия.

гамма-нұрлану электромагниттік күштердің әcерінен туады. Олар, соған тән, 10^-7  10^-11с ішінде өтеді. Бірақ, кейбір гамма-активті ядролар мәнгі дерлік (электромагниттік әсерлесуге тән уақытпен салыстырғанда) өмір суреді. Ядролардың мұндай ұзақөмірлі (метанық) күйлерін изомерлық күйлер деп атайды. Ядролық изомерияның себебі-ядроның қозған күйден радиациялық көшуінің ықтималдылығының кемуі.Әлбетте, ол көшу энергиясы аз, алғашқы күй мен ақырғы күйдің моменттерінің айырмашылығы үлкен өтулерге тән. Неғұрлым гамма-өтудің мультиполдігі жоғары және көшу энергиясы төмен болса, соғұрлым өту ықтималдылығы төмен болады. Мысалы, изомерлік күйлер ядроларына тән. Әлбетте, изомерлік қасиет бірінші (ең төменгі) қозған күйге тән. Қозған күйдегі ядро негізгі күйге гамма-нұрлану арқылы ғана емес, қозу энергиясын электрондық қабықтағы бір электронға тікелей (ешқандай нұрдың көмегінсіз) беру арқылы өте алады. Бұл құбылыс ішкі конверсия деп аталады. Ішкі конверсия оның салдары-атом шығаратын ішкі конверсия электрондары арқылы бақыланады.

Ішкі конверсия кезінде ядроның Е қозу энергиясы тікелей атомның электрондық қабығындағы бір электронға беріледі. Ол энергия электронның атомға байланысын үзуге және оны үдетуге (оның кинетикалық энергиясын арттыруға) жұмсалады. Сонда энергияның сақталу заңына сәйкес

(3.112)

Мұндағы -электронның атомға байланыс, Т_е –оның кинетикалық энегиялары. Электрондық конверсия кезінде кинетикалық энергиясы Т_е электрондар ұшып шығады. Бұл электрондар моноэнергиялы. Оларды, спектрі тұтас, ядролардың -ыдырау электрондарынан айныту оңай. Мысал үшін 3.16—суретте, құрамында бета-актвиті изотопы бар, дайындаманың электрондық спектрі берілген. Бұл ыдыраудың схемасы 3.17-суретте көрсетілген. Схемадан бета спектрдегі жіңішке шыңдардың ақырғы ядросының қозған күйінің энергиясына сәйкес келетінін көреміз. Осыдан, шыңдардың конверсиондық электрондарға, ал олардың бірнешеулігі конверсиялдық электрондардың әртүрлі электрондық қабықтардан шығуына сәйкес келетіндігі шығады. Бұл шыңдардың ара қашықтығынан конверсияның қай элементте өтетінін анықтауға болады. Электрондық конверсия кезінде конверсиялық электрондармен қатар, оларға ілесе, сыртқы қабықтардың біреуіндегі электрондардың K-немесе L-қабықтағы, ішкі конверсия кезінде босаған, орынға көшуі кезінде шығарылатын рентген нұрларын бақылауға болады. Ішкі конверсия құбылысын виртуал (елес)фотондардың шығарылуы мен жұтылуы арқылы да түсіндіруге болады.Ішкі конверсияның қарқынын ішкі конверсия коэффициентімен сипаттайды.

70.Гамма нурланудын ыктималдылыгы.

Гамма нұрлануға жауапты электромагниттік әсерлесу тұрақтысы Сондықтан радиациялық көшудің ықтималдылығын ұйытқу теориясын қолданып табуға болады.

(1)

Мұндағы әсерлесу гамильтонианының матрицалық элементі; dn/dE=ϸ(E) ақырғы күйлердің тығыздығы, мен - бастапқы және ақырғы күйлердің толқындық функциялары.

Электромагниттік теория пен ϸ(E) үшін өрнектердітабуға мүмкіндік береді. Матрицалық элементтерді табу үшін ядроның бастапқы және ақырғы күйлерінің толқындық функцияларын білу керек. Олар ядроның моделіне тәуелді.

Әлбетте, шығарылатын гамма-кванттардың толқын ұзындықтары (λ 2*10^-13 м) ядроның радиусынан (R 10^-14м) көп үлкен, демек олар үшін

(2)

Мұндай жағдайларда мультиполдігі 2^L гамма- кванттың шығарылу ықтималдылығы:

Электрлік квант үшін P_EL (R/ )^2L-ге (3)

Магниттік квант үшін P_ML (R/ )^2(L+1)-ге (4)

Пропорционал. Сонда, E(L+1) электрлік гамма-квант пен ML магниттік фотонның шығару ықтималдылықтары шамалас болады. Мультиполділігі L бірдей кванттар үшін электрлік көшудің ықтималдылығы магниттік көшудікінен ( / )² есе артық.

(3) пен (4) тен моменті (L+1) фотонның шығарылу ықтималдылығы моменті L фотонның шығарылу ықтималдылығынан ( / )² есе рет кіші болады. Осылардан бірдей мүмкіндіктер кезінде мультиполдігі кіші кванттар басымырақ шығарылады деген қорытынды шығады.