49. Эффект Мессбауэра.

Эффектом Мессбауэра называется резонансное поглощение g-квантов ядрами без передачи им энергии отдачи. Испущенный ядром γ-квант уносит не всю энергию Е возбуждения ядра, так как часть этой энергии Т_яд расходуется на отдачу ядру, испустившего γ-квант:

Для возбуждения ядра до энергии Е нужно поглотить g-квант с энергией ,так как согласно закону сохранения импульса часть энергия g-кванта превращается в кинетическую энергию движения ядра. В результате энергии испущенного и поглощенного g-квантов не совпадают на величину 2Т_яд.

Условие резонансного поглощения может быть записано следующим образом: Г > 2Т_яд где Г = ћ/τ– т.н. естественная ширина линии, определяемая из соотношения неопределнностей (1.7.1). Чем меньше среднее время τ жизни ядра в данном возбужденном состоянии, тем больше неопределенность в значении энергии возбужденного состояния, тем более вероятно выполнение условия (3.6.15).

Иными словами, испущенный ядром γ-квант не может поглотиться ядром того же типа, что исключает возможность ядерной резонансной флуоресценции для свободных атомов. Схема опыта по обнаружению резонансного поглощения γ-квантов следующая. Источник g-излучения, поглотитель (содержит те же ядра, что и источник) и детектор γ-излучения располагаются на одной линии. Для обнаружения эффекта изменения поглощения оказывается достаточным перемещение источника и поглотителя относительно друг друга со скоростью в несколько мм/с. Высокая точность измерения энергии g-квантов, присущая эффекту Мессбауэра, обеспечивает высокое разрешение спектральных исследований g-излучения.

49. Ядерные реакции. Обозначения. Классификация

Ядерной реакцией называют процесс образования новых ядер и частиц при сближении ядер и частиц до расстояний ~ 10^-13 см, когда вступают в действие ядерные силы. Если после столкновения сохраняются исходные ядра и частицы и не рождаются новые, то процесс называется рассеянием.Наиболее распространенным видом реакции является взаимодействие легкой частицы а с ядром А, в результате чего образуется также легкая частица b и ядро В: сокращенная запись процесса: A(a,b)B. Начальный этап реакции а+А называют входным каналом, а конечный b+B - выходным. Реакция может протекать неоднозначно и иметь несколько конкурирующих между собой выходных каналов:

К аждый выходной канал характеризуется своей относительной вероятностью.Рассеяние представляет частный случай ядерного взаимодействия и может быть упругим и неупругим. При упругом рассеянии (столкновении) не изменяются структура ядра и его внутренняя энергия. В случае неупругого рассеяния изменяется структура ядра и происходит изменение его внутренней энергии.Впервые ядерную реакцию наблюдал Резерфорд (1919 г.), бомбардируя α-частицами атомы газообразного азота:

В настоящее время известно много различных ядерных реакций, которые условно можно разделить на три большие группы (класса), и каждая из которых обладает своими характерными особенностями: реакции, идущие под действием заряженных частиц; реакции под действием g-квантов (фотоядерные реакции); реакции под действием нейтронов