Спины и магнитные моменты ядер.




 

Спин ядра – это геометрическая векторная сумма спинов нуклонов, входящих в ядро. При этом суммирование и орбитальные моменты количества движения (нуклоны внутри ядра не являются подвижными, поэтому можно говорить о контурах по которым они передвигаются), в результате получается спин ядра. Существует целый ряд методов расчета спинов ядер. Все эти методы связаны анализом сверхтонкой структуры их строения (оптических спектров).

Оказалось, что значения спинов ядер не велики. Самое большое значение спина приходится на ядро кобальта. У остальных меньше. Если ядра четные, то спин = 0. Таким образом, спин больше или равен нулю, но меньше 9%.

Например: . В рамках оболочной модели эти же данные о спинах хорошо объясняются, а именно нуклоны при заполнении нуклонных оболочек располагаются таким образом, что соседние нуклоны имеют противоположно направленные спины, т.е. суммарный спин таких нуклонов = 0.

 

 

Магнитные моменты ядер.

 

Магнитным моментом ядра также называется векторная сумма масс собственных моментов нуклона, а так же моментов, обусловленных орбитальным движением с орбитальным движением.

Суммарный магнитный момент ядер не превышает нескольких ядерных магнитонов.

Если спин = 0, то и магнитный момент не больше.

Данные о экспериментальных значениях магнитных магнитонов ядер, вытекает вывод о том, что электронов внутри ядра нет.

; .

 

 

Лекция№6

 

Радиоактивный распад

 

Радиоактивный распад представляет собой самопроизвольное превращение ядер одного вещества в ядра другого вещества, с излучением элементарных частиц.

В природе существуют ядра урана , торий . Искусственно получены большое количество радиоактивных элементов.

Отметим общие моменты присущие всем видам радиоактивного распада. Главная: радиоактивный распад происходит в силу внутренних причин и носит вероятностный характер.

Данная формула отражает эти свойства. - число распавшихся ядер, за промежуток времени , - постоянная величина, отражающая вероятность распада ядер данного вещества в единицу времени. - количество не распавшихся ядер к началу момента наблюдения. Если перед поставить «-», то это будет приращение числа нераспавшихся ядер.

;

;

;

;

=> - закон радиоактивного распада.

Для распавшихся ядер: (1)

Рассмотрим вспомогательную задачу:

Пусть первоначально имеется некоторое количество нераспавшихся ядер . Через какое время произойдет распад половины этих ядер?

=>

 

Величина t называется периодом полураспада и является характеристикой распада. У данного конкретного вещества t постоянное, а в целом период полураспада меняется в очень широких пределах от секунд до лет.

Воспользуемся законом радиоактивного распада , возьмем производную:

-эту величину принято называть активностью.

Активность характеризует способность к радиоактивному распаду именно данного количества вещества. «-» делает отрицательную производную положительной.

Прологарифмируем:

;

Левая часть этого равенства может быть экспериментально проверена.

Например: число щелчков регистрирующем прибора.

 

т.е. данная зависимость имеет линейный характер. Таким образом, экспериментально может быть построен график , зависящий от времени. По углу наклона графика мы можем найти - это тангенс угла наклона.

Закон радиоактивного распада находит широкое применение в самых разных областях (техника, физика).

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-13 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: