
- •14.Айнытылмайтын бөлшектер. Ядролардың статистикасы. Бозондар мен фермиондар. Паули принципі.
- •18.Бір бөлшектік қабықтық модел. Оның негізгі қағидалары.
- •20.Бір бөлшектік қабықтық модельдің жетістіктері.
- •22. Радиоактивтілік. Табиғи және жасанды радиоактивтілік.
- •23. Радиоактивтілік ыдыраудың жалпы зандылықтары. Ыдырау тұрақтысы, жартылай ыдырау периоды, радиоактивті изотоптың орташа өмірі.
- •28.Бета – бөлшектердің энергиясының спектрі. Нейтрино.
- •30.Ядролардың гамма – нұрлануы. Гамма – нұрдың спектрі.
- •32.Гамма – нұрланудың ықтималдылығы.
- •34.Мессбауэр эффекті. Оның ғылым мен техникада қолданылуы.
- •36.Ядролық реакциялар үшін сақталу заңдары.
- •39.Резонанстық ядролық реакциялар. Брейт – Вигенр формуласы.
- •40.Ядролық тіке реакциялар.
- •43.Ядролардың нейтрондардың әсерінен бөлінуі. Тізбекті реакция.
- •44.Ядролық реакторлар. Ядролық энергетика.
- •46.Нұрлардың затпен әсерлесуінің жалпы заңдылықтары.
- •47.Зарядталған ауыр бөлшектердің затпен әсерлесуі. Меншікті иондау шығыны. Жүрім.
- •48.Зарядталған жеңіл бөлшектердің затпен әсерлесуі. Иондау және нұрлану шығындыры.
- •50.Нейтрондардың затпен әсерлесуі. Нейтрондардың баяулатылуы. Жылулық және резонанстық нейтрондар.
- •51.Гамма – нұрдың зат арқылы өтуі. Гамма – нұрдың затпен әсерлесуінің негізгі түрлері.
- •52.Фотоэффект. Фотоэффектің көлденең қимасы.
- •53.Комптон эффекті. Шашыратылған кванттың энергиясы. Комптон эффектінің қимасы.
- •54.Электрон – позитрондық қосақтар түзілуі. Қосақтар түзілу табалдырығы.
- •57.Кварктар. Элементар бөлшектердің кварктік моделі.
- •58.Глюондар. Түстік заряд туралы ұғым.
- •59.Радиоактивтіліктің статистикалық сипаты. Радиоактивтік ыдырау заңы. Радиоактивтік қатарлар.
- •60.Гамма нұрлану үшін сұрыптау ережелері
- •61.Бірбөлшектік Шмидт моделі
30.Ядролардың гамма – нұрлануы. Гамма – нұрдың спектрі.
Гамма-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
бір-квант
шығарып (3.14-а-сурет) немесе сатылап,
бірінен кейін бірі шығатын бірнеше
квант шығарып
(3.14-б-сурет) Физикалық
тегі бойынша гамма-нұр қысқатолқынды
электромагниттік нұр болып табылады.
Мұндай қысқа толқын ұзындықтарында
гамма-нұрдың толқындық қасиеттері нашар
байқалады, оның бөлшектік қасиеттері
басымырақ сезіледі. Гамма-кванттарға,
кезкелген фотонға сияқты,
энергия,
импульс пен І спин тән. Гамма-нұр ядроның
өзбетімен алғашқы энергиясы Еі
күйінен ақырғы энергиясы Еf
күйіне көшуі кезінде пайда болады.
Ядроға дискреттік энергиялық күйлер
жиынтығы тән болғандықтан, гамма-нұрдық
спектрі сызықтық болады. Спектр деп
гамма-кванттардың энергия бойынша
таралуын ұғады. Әлбетте, ядролық
гамма-кванттардың энергиясы 10кэВ пен
5МэВ (10-10
)
аралығында жатады.
Гамма-кванттың энергиясының мөлшері, арасында радиациялдық көшу өтетін, ядроның деңгейлерінің энергияларының айырмасымен анықталады. Энергия мен импульстің сақталу заңына сәйкес тыныш тұрған ядроның нұрлануы үшін
(3.101)
Мұндағы Е мен Е -сәйкес ядроның күйлерінің энергияларының айырмасы (көшу энергиясы) мен -кванттың энергиясы, Р - -кванттың импульсы, Тяд мен Ряд –ядроның тебілу энергиясы мен импульсы. Осылардан ядроның тебілу энергиясы
(3.102)
мардымсыз болады. Мұның шамасы, Е=0.11МэВ, А=100үшін, Тяд =0.110эВ =10-610-5Е болады. Демек, нұрлану энергиясы тұтас дерлік -кванттық еншісіне тиеді.
Егер
ядроның қозу энергиясы оның нуклондар
мен -бөлшектер
шығаруына немесе басқа ядролық
процесстердің (мысалы, ядроның бөлінуіне)
өтуіне жеткілікті болса, ядрода осы
құбылыстар өтеді де, гамма-нұрлану
болмайды. Осы құбылыстардың бәсекелес
өтуінің нәтижесінде ядролардың
-нұлануының
спектрі 20МэВ-қа тең энергиямен шектеледі
.
Кейде
ядроның қозу энергиясы нуклондық
ыдырауға немесе басқа ядролық құбылысқа
жеткілікті болғанның өзінде де, бұл
құбылысқа басқа сұрыптау ережелерінің
тыйым салуының салдарынан, -нұлану
басымырақ орын алуы мүмкін. Дегенмен,
барлық жағдайда да ядролар шығаратын
-кванттардың
энергиясы
болады.
Оқшауланған
жүйе үшін импульс моменті сақталатын
шама. Сондықтан ядро энергиясы Еі
спині
күйден энергиясы
спині
күйге өткенде шығарылатын -кванттың
ілестіре кететін импульс моменті
.
Оның абсолют мәні кванттық векторларды
қосу ережесі бойынша
арасында жататын бір-бірінен айырмасы
бірге тең болатын бүтін санға тең болады.
мәніне қатаң тыйым салынған. Импульс
моментінің берілген L мәні үшін фотонның
толқындық функциясының жұптылығы
әртүрлі болуы мүмкін. Егер оның жұптылығы
болса, ондай нұр электрлік деп аталады
да, EL мен белгіленеді. Ал, жұптылығы
нұр магниттік деп аталып, ML- мен
белгіленеді. Нақты белгілеулерде L-дың
орнына оның сан мәні тұрады. Мысалы
Е1,М2,Е3 т.б. 2L-
мәні нұрдың мултиполдігі деп аталады.
L-дің кіші мәндері үшін мультиполдіктердің
жеке атаулары бар. L=1 болса, дипол, L=2
квадрупол, L=3 октупол болады. Мысалы,
Е1-электрлік диполдік нұр, М1-магниттік
диполдік нұр, Е2 мен М2 сәйкес электрлік
және магниттік квадруполдер болады.
Гамма-нұрлану электромагниттік әсерлесудің салдарынан өтеді. Демек, бұл құбылыста жұптылық сақталады. Радиациондық өту үшін жүптылықтың сақталу заңы
(3.103)түрінде жазылады. Мұнда
ядроның бастапқы және ақырғы күйлерінің
жұптылықтары.
-гамма-кванттың
жұптылығы.
31.Гамма
– нұрланудың мультиполдігі, жұптылығы.
Электрлік және магниттік өтулер.
Гамма-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
бір-квант
шығарып (3.14-а-сурет) немесе сатылап,
бірінен кейін бірі шығатын бірнеше
квант шығарып
(3.14-б-сурет) Физикалық
тегі бойынша гамма-нұр қысқатолқынды
электромагниттік нұр болып табылады.
Мұндай қысқа толқын ұзындықтарында
гамма-нұрдың толқындық қасиеттері нашар
байқалады, оның бөлшектік қасиеттері
басымырақ сезіледі. Гамма-кванттарға,
кезкелген фотонға сияқты,
энергия,
импульс пен І спин тән. Гамма-нұр ядроның
өзбетімен алғашқы энергиясы Еі
күйінен ақырғы энергиясы Еf
күйіне көшуі кезінде пайда болады.
Ядроға дискреттік энергиялық күйлер
жиынтығы тән болғандықтан, гамма-нұрдық
спектрі сызықтық болады. Спектр деп
гамма-кванттардың энергия бойынша
таралуын ұғады. Әлбетте, ядролық
гамма-кванттардың энергиясы 10кэВ пен
5МэВ (10-10
)
аралығында жатады.
Гамма-кванттың
энергиясының мөлшері, арасында
радиациялдық көшу өтетін, ядроның
деңгейлерінің энергияларының айырмасымен
анықталады. Энергия мен импульстің
сақталу заңына сәйкес тыныш тұрған
ядроның нұрлануы үшін
(3.101)Мұндағы Е мен Е
-сәйкес ядроның күйлерінің энергияларының
айырмасы (көшу энергиясы) мен -кванттың
энергиясы, Р
-
-кванттың
импульсы, Тяд
мен Ряд
–ядроның тебілу энергиясы мен импульсы.
Осылардан ядроның тебілу энергиясы
(3.102)мардымсыз болады. Мұның шамасы,
Е=0.11МэВ,
А=100үшін, Тяд
=0.110эВ
=10-610-5Е
болады. Демек, нұрлану энергиясы тұтас
дерлік -кванттық
еншісіне тиеді. Егер ядроның қозу
энергиясы оның нуклондар мен -бөлшектер
шығаруына немесе басқа ядролық
процесстердің (мысалы, ядроның бөлінуіне)
өтуіне жеткілікті болса, ядрода осы
құбылыстар өтеді де, гамма-нұрлану
болмайды. Осы құбылыстардың бәсекелес
өтуінің нәтижесінде ядролардың
-нұлануының
спектрі 20МэВ-қа тең энергиямен шектеледі
.
Кейде ядроның қозу энергиясы нуклондық
ыдырауға немесе басқа ядролық құбылысқа
жеткілікті болғанның өзінде де, бұл
құбылысқа басқа сұрыптау ережелерінің
тыйым салуының салдарынан, -нұлану
басымырақ орын алуы мүмкін. Дегенмен,
барлық жағдайда да ядролар шығаратын
-кванттардың
энергиясы
болады. Оқшауланған жүйе үшін импульс
моменті сақталатын шама. Сондықтан ядро
энергиясы Еі
спині
күйден энергиясы
спині
күйге өткенде шығарылатын -кванттың
ілестіре кететін импульс моменті
.
Оның абсолют мәні кванттық векторларды
қосу ережесі бойынша
арасында жататын бір-бірінен айырмасы
бірге тең болатын бүтін санға тең болады.
мәніне қатаң тыйым салынған. Импульс
моментінің берілген L мәні үшін фотонның
толқындық функциясының жұптылығы
әртүрлі болуы мүмкін. Егер оның жұптылығы
болса, ондай нұр электрлік деп аталады
да, EL мен белгіленеді. Ал, жұптылығы
нұр магниттік деп аталып, ML- мен
белгіленеді. Нақты белгілеулерде L-дың
орнына оның сан мәні тұрады. Мысалы
Е1,М2,Е3 т.б. 2L-
мәні нұрдың мултиполдігі деп аталады.
L-дің кіші мәндері үшін мультиполдіктердің
жеке атаулары бар. L=1 болса, дипол, L=2
квадрупол, L=3 октупол болады. Мысалы,
Е1-электрлік диполдік нұр, М1-магниттік
диполдік нұр, Е2 мен М2 сәйкес электрлік
және магниттік квадруполдер болады.
Гамма-нұрлану электромагниттік
әсерлесудің салдарынан өтеді. Демек,
бұл құбылыста жұптылық сақталады.
Радиациондық өту үшін жүптылықтың
сақталу заңы
(3.103)
түрінде
жазылады. Мұнда
ядроның бастапқы және ақырғы күйлерінің
жұптылықтары.
-гамма-кванттың
жұптылығы.