книги из ГПНТБ / Крюкова Л.Н. Сверхтонкие взаимодействия в ядерной физике учеб. пособие для студентов физ. фак

W(0,^)'i-W(6)(l*P^^).

(

m )

Второй член в ( I6Ü ) , описывающий раопраледеинв

к о я я -

В скобках

содеркзтоя

выражения,

включающие г себя

варанотры

ориентация

/

и угяоэую ч а с т ь .

Знаки

в

осиооятоя

ооотватствзнно н электрическому н магнитному излучение . Ms

069 ) видно, что наблюдение линейной

поляризации

яоввояяет

определить

ые только

муяьтияольность

издучѳкня,

80

и его х а ­

рактер

(электрический

или магнитный),

а, следовательно, в вме­

нение

четности

водиовой функции. На основании результатов на ­

кого

момента

ядре, га к

как

н е ч е т к о

параметры

ориентации

про -

яорцаоивяьны

нечетным

степеням

а

»

— .

'

я Г

Для

наблюдения

поляризадчи

J'

-излучения

применяются

иоляриыѳтры

- приборы,

основанные

на

использовании зависимости

£ффе:(іивных

сечений

некоторых процессов (коыптон-эффект,

стоимий фотоэффект,

образование

пар,

фотоделѳнее и д р . ) от

вапр ѳ мения

и степени

поляризации

у

- л у ч е й .

Для

измерения

линейной поляризации наибольшее распрост ­

ранение получил коиптонрвекий поляриметр, принцип работы

к о ­

торого основан на формуле Клейна-Нйшины для дифференциаль­

ного

сечения

комптоновского

рассеяния:

\

т "

т

<

г т

Г *

- г . " " 1

1 *c-s.«p].

(

i?û )

ds.

3.

0

t ht)

/іѴ

J

Здесь

и

h.\>'

-

соответственно

внергии

падающего

к

о

-

(K+OWM*.

-

(

173 )

V i ï i q ï

mm

'

где

К

-

показатель

асимметрии

поляриметра,

определенный

к а к :

Реальные поляриметры кроме показателя асимметрии характери ­

зуются

эффективностью,

телесным

углом,

энергетическим р а з р е ­

шением и отношением эффекта к фону.

Для регистрации

круговой

поляризации

-квантов в прин­

ципе

могут

быть

использованы

о л ^дующие

процесоы:

1)

Взаимодействие

J

- квантов

о поляризованной

средой .

2)

Передача

спиральнооти

- кванта*)

электронам

о

последующим изменением их поляризации.

3) Эффект Меосбауэра. При этом исследуются относитель ­

ные

интенсивности

компонент,

соответствующих

переходам

меж­

ду магнитными подуровням., ядерного эѳемановского

расщепления.

Наиболее эффективными приборами для измерения круговой

поляризации

у

-лучей

являются, поляриметры,

основанные

на

коыптоновоком рассеянии

jj- - квантов

на

поляризованных

фер ­

ромагнетиках. Типичная схема экспериментального

устройства

для измерения круговой поляризации показа-'а

на

рис .

32.

Измеряется скорость счета рассеянных в намагниченном

железе

^ - к в а н т о в ,

Л/

или

А/_

в

зависимости

от

направле ­

ния намагничивания. Степень поляризации

Рк

определяется

из

* ) Спиральноотью ft - кванта

б

называется

собственное

з н а ­

чение оператора проекции спина кванта на направление его

импульса

б

=

t

I .

Рио. 32

Установка для

измерения

круговой

поляризации

2Г -

квантов

по

комптоновскому

рассеянии

вперед в намагниченной железной фольге.

отаиснгелького

изменения скорооти

счета

АГ -

N.

(

175

)

с помощью

соотношения:

( 176

)

где

t j ,

-

полаое сечение

кошпоневского

рассеяния,

$ w

часть

сеч«мжя,

явлшмияся функцией

Рк,

/ -

отяеемтольиая

доля

„оляризованных электронов

расеиватедя.

Знаки

плюс

я

минус обозначают направления спина фотона параллельное я

антипараляельное опину

электрона

соответственно.

-

m

-

В л и я н и е

ПО (J в х о д о в

п р е д ш е с т в у ю щ и х

у -

и з л у ч е н и е

Для проведения экспериментов с ориентированными ядрами

необходимо,

чтобы их времена

ниэни по отношения к испускания

J

-излучении

были достаточно

большими.

Известно,однако,что

средние

времена

яла ни ядер

в

возбужденных

состояниях

весьма

малы

за

исключением изомерных состояний, в большинстве

слу ­

чае j

разряжающихся

сильно

конвертированными

~/f -переходами.

Поэтому

на

практике

обычно

ориентируют

р> -активные

ядра о

удобнамв

для измерений периодами

полураспада,

в которых

ß

- перэход сопровождается

у

- переходом

( о м . р и с .

33)

т .

Рис.

33 Схема

ß

- распада

ядра в состоянии

о последующим

у

-пережало*

(l.m.)-» (^да^,).

Населенность магнитных введроаае* s мяасэдава ооотсяня

Г , т . в определяется

механизмом

ориемтасоеавмя. Необходимо ус­

тановить

соотношения,

связывающие

начальную

ориентацию ядер

о их ориентацией в состоянии

^ п ^ -

ном оостоянин

обладает

осью симметрия и, следовательно, пол­

ностью

характеризуется

относи тельным»

населбиностямм W(m0).

После

jô -перехода величины W(m0)

оказываются связанными

о ьѳличикамм

W f m . )

соотношениями:

W(mt)

- £

W(mJ

P m m

,

(177)

где P m

m

-

парциальная

вероятность

перехода ( I 0 m J - » ( l t m t ) ,

норыированная

согласно

условию

E p » v n . - 1

•

< І 7 8 >

Если момент количества движения, уносимый чаотицѳй

при ß - пе ­

реходе,

равен

L

, то

Рт т

можно

представить (о

т о ч ­

ностью до ядерного

множителя) в

в и д е :

P f

°

-

! < r . » n . L M | r , L I e

т \ \ 2 .

(179)

О

V

'

Величина

P m т

ва^лоит

от варианта

р. - р а с п а д а ,

кон­

кретного

вида

матричного

элемента и степени запрета

р - пе ­

реходе

Применяя

формулы из теории

моменте количества

движения

и пользуяоь соотношением ( 179 ) , ѵоьно найти овяэь между

W(m„) и

W f f n j )

,

а, следовательно, и между параметрами ори­

ентации

fJIJ

и

fjlj:

f M - v l f M ] -

( І Ѳ 0 )

-

126

-

(

у8 - электронов, Ы - чаотиц,

электронов

конвѳроин

я д р . )

в

общей виде выражается той

же

формулой,

что и для

J- ~ и а ~

"частичных параметров"

5К :

У г л о в о е

р а с п р е д е л е н и е

у 5 - э л е к т р о н о в

Вид функции W(e)

зависит от варианта у9 - р а о п а д а ,

ного

элемента

и

степени

з а п р е т а 5 1 ) .

Вследствие

несохранения

четности

при

ß

- раопаде

функ­

ция

W(9)

содержит

члены

о

нечетными

к

.

Следовательно,

в нее входят

нечетные

параметры

ориентации

-f

,

зависящие

от

знака магнитного момента ядра.

Для

разрешенных

JL

-переходов

(

L

=0)

анизотропия

углового распределения определяется только членом с

К

« I .

Для

однократно запрещенных переходов входит

член

о

к

=

2.

Извеотно, что именно в результате исследования

у г л о в о г о

распределения

- электронов,

испускаемых

ядрами

С /

. п о ­

ляризованными при низких температурах, было

установлено

н е ­

сохранение четности

в

слабых

взаимодействиях

(опыт

B y ) .

У г л о в о е

р а о п р е д е л е н и е

о < - ч а о т и ц

Так

как

спин

Ы -частицы

равен

нулю,

угловое

р а с п р е ­

деление

©< -излучения

определяется

только значением

орбиталь ­

ного

момента,

уносимого

сЧ

- ч а с т и ц е й . Выражение

для

Ѵ/(Ѳ)

так

же,

как и

в

случае

у

-излучения

содержит

только

ч л е -

* )

См. например,

В.В.Маляров.

Введение

в

теорию

ядра .

Н.,Физматгиз,

1959.

-

128 -

( 7€0 -

гамильтониан, ошшыващий взаимодействие оохраняв-

Е ѲѲ четность). Наличие 2 £

приводит к принеси в волновой

функции

ядерного соотояния

с четностью, противоположной во

назад

ff

-излучения, испускаемого пол яри so ванными ядрами*).

Наблюдение

этого

эффекта

облегчается,еоли

^

-переход

между

состояниями о "нормальной" четностью являѳтоя запрещенным.

В качестве

примера

приведем

результаты исследования у г ­

лового

распределения

х

-лучей о энергией 57 ив», ИСПуОКае-

ммх

полярмаованными

ядрами

Hf

( о м . р а с

3*

) . Ядра оряен-

твровалаоь

в сверхтонком

магнитном поле

Н с г

>200 ва

(виеи-

нее

поле

На -3

кэ)

о источником

(HfZr)Fet

, охлажденным

до

температуры

Т

*0,022°К

в криоотатв раотвореаия

Не в

»

а :

;

о

о

Переход E f

между состояниями 8" — 8*

запревая

по

проекции момента

количества движения на ось симметрии

К

( д к

«6) а его

вероятность уменьшена в З Л О 1

6 pas DO срав­

нению о вѳроятвостьо разрешенного переходе.

-

129

-

На основании измеренной величины ѳонмнѳтрии

a .

w f o ° )

- ѴѴ(ШИ

„

. ( 19t„

t

муп*

определено

отношение

матричных элементов

"аномального" Ml

в

"нормального"

£1

переходов

< r . | | M f | J l , >

- 4

H

найдено,

что

относительный

вклад

слабого

взаимодействия

равен

~

10

,

1965.

Альфа-, бета- и гамма-опеітроокопия.

Под ред.

К.Зігбена. ч . З .

Н.,

Атомиадат, 1969.

К.

ДавМрио. Динамическая ориентация

ядер. U . ,

"tap", 1965.