к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Протонная радиоактивность

Протонная радиоактивность - испускание протона при спонтанном распаде ядра. Возможные механизмы: 1) эмиссия запаздывающих протонов (ЗП) возбуждёнными дочерними ядрами, образовавшимися в результате бета-распада ядер 4017-82.jpg или электронного
захвата (при этом энергия4017-83.jpg-распада больше энергии связи протона4017-84.jpgв дочернем ядре, рис. 1); 2) протонный распад изомеров, происходящий, если энергия возбуждения изомера превышает 4017-87.jpg (см. Изомерия ядерная); 3)протонный распад ядра из основного состояния, аналогичный альфа-распаду; 4) пересыщенные протонами ядра, чётные по Z, за счёт спаривания протонов могут оказаться нестабильными относительно испускания двух протонов одновременно.

Рис. 1. Схема распада ядра с испусканием запаздывающего протона; (N, Z)- исходное ядро; (N+l; Z - 1) - промежуточное ядро; (N + 1, Z-2)-ядро, образовавшееся в результате испускания протона; 4017-85.jpg- энергия протонов; слева - распределение вылетающих протонов по энергии.


4017-86.jpg


1. Излучатели ЗП открыты в ОИЯИ (Дубна) при облучении Ni ускоренным пучком 20Ne (1962) и практически одновременно наблюдались для лёгких ядер (Монреаль). К 1991 открыто более 100 излучателей, самый лёгкий из к-рых 9С (период полураспада4017-88.jpg= 0,13 с), самый тяжёлый l83Hg (4017-89.jpg= 8,8 с). Величина T1/2 лежит в пределах от 8,9·10-3 с (13О) до 70 с (94Rh). Она определяется периодом b-распада исходного ядра, т. к. распад протоино-нестабильных состояний промежуточного ядра происходит за времена 4017-96.jpgс.

4017-90.jpg

Рис. 2. Спектр запаздывающих протонов 4017-91.jpg = 34%).4017-92.jpg= 0,17 с,

4017-93.jpg

Рис. 3. Зависимость силовой функции b+-перехода для 109Те от энергии протона (для перехода к энергии возбуждения к следует добавить 4017-94.jpg1 МэВ).4017-95.jpg


Вероятность Wр испускания ЗП достигает десятков % для лёгких элементов и уменьшается с ростом Z.

Исследование излучателей ЗП даёт информацию о свойствах ядер, удалённых от долины стабильности: об энергиях, спинах, изоспинах возбуждённых состояний, о ширинах и плотностях уровней, о характеристиках b-распада с большой энергией, а также о дефектах масс. Для излучателей с Z4017-97.jpg25 возможно спектроскопич. изучение уровней промежуточного ядра. Напр., в протонном спектре 33Аr (рис. 2) (4017-98.jpg=0,174 с, Wp = 34%) наиб, интенсивный пик (4017-99.jpg= = 3,27 МэВ) обязан распаду возбуждённого состояния (Т = 3/2) ядра 33С1 - изобарного аналога 33Аr. Точное измерение вероятности перехода в аналоговое состояние позволяет определить его "чистоту" по изоспину. Это определено для 17Ne, 29S, 33Ar, 44Ti.

Для более тяжёлых ядер (Z > 25) спектр ЗП описывается соотношением

4017-100.jpg

где f - статистич. фактор b-распада. Sb - силовая функция (ср. квадрат матричного элемента перехода, отнесённый к единичному интервалу энергии возбуждения), Гр/Г - относит. протонная ширина. Фактор f падает с ростом4017-101.jpg а Гр/Г растёт с 4017-102.jpg в силу увеличения прозрачности ку-лоновского барьера для протонов. Это приводит к "ко-локолообразной" структуре спектра ЗП (рис. 1, слева). Анализ спектров ЗП используют для определения Sb. Для этого эксперим. спектр сравнивают с расчётным в предположении Sb-const (рис. 3). Граничная энергия спектра ЗП определяется разностью масс исходного и конечного ядер. Т. к. существующие теории описания ядерных масс согласуются с экспериментом вблизи области стабильности и расходятся при удалении от неё, то определение энергий распада удалённых ядер ценно для проверки этих моделей.

Полные ширины Г протон-но-нестабильных состояний находят по спектру квантов характеристического рентг. излучения в совпадении с ЗП. При К-захвате электрона ядром в К-оболочке образуется вакансия. Энергия испускаемого рентг. кванта зависит от того, когда произошёл вылет протона: до заполнения электронной вакансии или после. Отношение интенсивностей этих квантов будет определяться отношением времён жизни вакансии4017-103.jpg и протонно-нестабильного состояния промежуточного ядра4017-104.jpg. Рассчитав4017-105.jpg и зная вид рентг. спектра (в совпадениях с ЗП), находят т и, следовательно, полную ширину4017-106.jpg. Диапазон измеренных4017-107.jpgс.

4017-108.jpg

Рис. 4. Энергетические спектры, содержащие 6 протонных линий, связанных с распадом из основного состояния. Для выделения протонных излучателей использовался сепаратор ядер отдачи на пучке ускорителя тяжёлых ионов (Дармштадт).

Флуктуации интенсивности в спектре ЗП связаны с флуктуациями матричных элементов b-перехода и протонного распада. Для анализа этих флуктуации развита статистич. модель, к-рая позволяет определить плотность уровней промежуточного ядра. Эта информация важна, т. к. относится к области удалённых ядер и к диапазону энергий возбуждения 3-8 МэВ.

2. Протонно-активный изомер 53mСо (пока единственный), полученный в реакции 54Fe(p, 2n), с периодом полураспада 4017-109.jpg= 247 мс испускает протон с 4017-110.jpg= = 1.59 МэВ (Wp = 1,5%). Время жизни относительно испускания протона 4017-111.jpg где Р; - прозрачность барьера для протона с орбитальным мо-ментом l, 4017-112.jpg- приведённая ширина. При р-распаде 53mСо происходит изменение волновой функции ядра, что приводит к уменьшению вероятности распада изомера, т. е. к увеличению времени его жизни.

3. Протонный распад из основного состояния возможен для более нейтронно-дефицитных ядер, чем эмиссия ЗП. Из-за эффекта спаривания протонов он оказывается возможным сначала у нечётных ядер. Для регистрации r необходимо условие 4017-113.jpg<4017-114.jpg<4017-115.jpg где 4017-116.jpg задаётся конкуренцией со стороны b-распада 4017-117.jpg 0,1-1 с), а4017-118.jpg- быстродействием измерит. методики. Интервал 4017-119.jpgрастёт с Z, что делает предпочтительным поиск П. р. в области Z > 50.

Впервые слабая протонная активность с 4017-120.jpg= 0,83 b 0,05 МэВ и4017-121.jpg= (1,4 b 0,8)с наблюдалась при облучении 96Ru пучком 32S (ОИЯИ, 1972). Она была объяснена распадом 121Рг из основного состояния [реакция 96Ru(32S, r, 6n)121Pr]. В 1981 С. Хофман (S. Hofmann) и др. (ФРГ) в реакции 96Ru (58Ni, r, 2n) получили ядра 151Lu. к-рые с периодом4017-122.jpg= (85 b 10) мс испускают протоны с4017-123.jpg= 1,23 МэВ. Сечение этой реакции в 700 раз больше, т. к. из-за использования пучка 58Ni необходимый нейтронный дефицит достигается за счёт испарения только трёх нуклонов. В дальнейшем с помощью пучков 58Ni открыто ещё 5 нуклидов, испытывающих распад из основного состояния (рис. 4). Время жизни определяется туннелированием протонов сквозь ку-лоновский и центробежный барьеры. Длина туннели-рования для4017-124.jpg1 МэВ составляет примерно 80 Фм.

4. При ещё более значительном нейтронном дефиците для чётных по Z ядер за счёт спаривания протонов теоретически возможен вылет протонной пары (при устойчивости ядра к испусканию одного протона). Пока это явление не обнаружено, однако открыта т. н. бе-та-задержанная двухпротонная радиоактивность трёх излучателей на пучке 3Не: 22Аl (0,07 с), 26Р (0,02 с), 85Са (0,05 с). Эти ядра испытывают т. н. сверхразре-шённый b-распад, после чего происходит последовательное испускание двух протонов.

Литература по протонной радиоактивности

  1. Карнаухов В. А., Петров Л. А., Ядра, удаленные от линии бета-стабильности, М., 1981;
  2. Particle emission from nuclei, ed. by M.S. Ivascu, D. N. Poenaru, v. 1-3, GRC Press, 1988.

В. А. Карнаухов

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

(время поиска примерно 20 секунд)


Знаете ли Вы, что такое "усталость света"?
Усталость света, анг. tired light - это явление потери энергии квантом электромагнитного излучения при прохождении космических расстояний, то же самое, что эффект красного смещения спектра далеких галактик, обнаруженный Эдвином Хабблом в 1926 г.
На самом деле кванты света, проходя миллиарды световых лет, отдают свою энергию эфиру, "пустому пространству", так как он является реальной физической средой - носителем электромагнитных колебаний с ненулевой вязкостью или трением, и, следовательно, колебания в этой среде должны затухать с расходом энергии на трение. Трение это чрезвычайно мало, а потому эффект "старения света" или "красное смещение Хаббла" обнаруживается лишь на межгалактических расстояниях.
Таким образом, свет далеких звезд не суммируется со светом ближних. Далекие звезды становятся красными, а совсем далекие уходят в радиодиапазон и перестают быть видимыми вообще. Это реально наблюдаемое явление астрономии глубокого космоса. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Форум Рыцари теории эфира


Рыцари теории эфира
 10.08.2020 - 05:50: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биологическая безопасность населения - Карим_Хайдаров.
10.08.2020 - 05:49: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
09.08.2020 - 18:30: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Фурсова - Карим_Хайдаров.
09.08.2020 - 18:29: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.
09.08.2020 - 14:05: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от схиигумена Сергия (Николая Романова) - Карим_Хайдаров.
09.08.2020 - 04:38: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ЗА НАМИ БЛЮДЯТ - Карим_Хайдаров.
08.08.2020 - 18:15: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ПРАВОСУДИЯ.НЕТ - Карим_Хайдаров.
08.08.2020 - 18:12: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Пламена Паскова - Карим_Хайдаров.
08.08.2020 - 14:37: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
07.08.2020 - 17:15: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ЭКОЛОГИЯ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
07.08.2020 - 17:15: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Николаевича Боглаева - Карим_Хайдаров.
07.08.2020 - 13:57: ТЕОРЕТИЗИРОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ - Theorizing and Mathematical Design -> ФУТУРОЛОГИЯ - прогнозы на будущее - Карим_Хайдаров.

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution