структуры ядер Магнитный дипольный момент позитрон ускорители высоких энергий Поляризация частицы Электромагнитное взаимодействие слабые взаимодействия Открытие c-кварка Барионное число Анализ реакций


В атомных ядрах нуклоны (протоны и нейтроны) связаны ядерными силами, причем энергия связи Есв различна для разных ядер. Об энергии связи можно судить по дефекту масс ядер (М – разнице между суммой масс нуклонов и массой ядер, при этом Есв = (Мс2 (с – скорость света).

Курс лекций по ядерной физике, физика атомного ядра и частиц

Ядерная изомерия

    Изомеры - долгоживущие возбужденные состояния атомных ядер. Сочетание высокой мультипольности и малой энергии переходов обуславливает существование состояний с большими периодами полураспада, которые могут составлять годы. У изотопа может быть несколько изомерных уровней. В табл. 1 в качестве примера приведены низколежащие уровни изотопа 179Hf. В этом изотопе обнаружено два изомерных состояния. Одно с энергией возбуждения 375.03 кэВ (JP = 1/2-) и T1/2 = 18.67 c, второе с энергией 1105.63 кэВ (JP = 25/2-) и T1/2 = 25.1 дня.Таблица 1. Низколежащие уровни изотопа 179Hf
Энергия
уровня (кэВ)
JPТ1/2
0.009/2+стаб.
122.7911/2+37 пс
214.347/2-1.86 нс
268.4213/2+21 пс
337.729/2-
375.031/2-18.67 с
420.893/2-
438.58(i5/2)+
476.33(5/2)-
487.71(11/2)-
518.325/2-0.2 нс
582.23(7/2)-
614.121/2-0.50 нс
616.757/2-
631.19(17/2)+
Энергия
уровня (кэВ)
JPТ1/2
665.00
679.513/2-
681.03(9/2)
701.055/2-
720.613/2-0.3 нс
732.20
742.70(9/21-
788.185/2-
848.2619/2+
849.19(7/2)-
860.30
870.247/2-
889.10
896.40
912.50
Энергия
уровня (кэВ)
JPТ1/2
935.64(7/2)-
958.60
992.00(9/2-)
1003.655/2+
1024.00
1030.80
1073.56(7/2.9/2)-
1078.36(7/2+)
1080.40
1084.62(21/2)+
1087.80
1096.80
1105.6325/2-25.1 д
1105.91(7/2+)
1120.84(9/2)+
У изотопа 178Hf при энергии возбуждения 2446 кэВ имеется изомерное состояние с  (JP = 16+) с периодом полураспада 31 год. Изомерные состояния следует ожидать в тех областях N и Z, где близко по энергии расположены оболочечные состояния сильно различающиеся значениями спинов.
    Причиной ядерной изомерии может служить также сильное отличие формы ядра в изомерном и основном состояниях.
 

Законы сохранения позволяют сделать много важных выводов о протекании реакции. Обширный класс их связан с нейтронами. Эта частица – очень удобный инструмент для проникновения в глубь ядра и воздействия на него. Нейтрон не заряжен, и в отличие от заряженного протона или альфа-частицы ему не приходится преодолевать кулоновские силы отталкивания со стороны ядра.

Ядерная физика. Физика элементарных частиц