ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы обнаружения и идентификации изомерных ядер из "Радиохимия и химия ядерных процессов" НИИ возбуждения с энергией в несколько мегаэлектрон-вольт, что значительно выше энергии возбуждения любого изомерного состояния. [c.299] Образование ядерных изомеров происходит большей частью двумя этапами. Сначала образуется сильно возбужденное состояние, а затем ядра переходят частично в метастабильное, а частично в основное состояние. Такой процесс образования изомеров называют косвенным (рис. 1-8). [c.299] Пусть ядро образовалось в сильно возбужденном состоянии А с моментом количества движения / = 1. Обозначим уровни с четными волновыми функциями знаком +, уровни с нечетными волновыми функциями знаком —. Из состояния А ядро будет переходить в состояния с меньшей энергией возбуждения путем трех конкурирующих процессов. Очевидно, что соотношение количества ядер, обра-зз ющихся в метастабильном состоянии В и основном С, будет зависеть как от моментов количества движения в состояниях А, В, С, так и от числа промежуточных уровней. Если момент количества движения состояния А близок к моменту состояния В и сильно отличается от момента состояния С, то следует ожидать, что ядра будут образовываться преимушественно в метастабильном состоянии. Если же, наоборот, момент состояния А близок к моменту состояния С и сильно отличается от момента состояния В, то ядра должны образовываться преимущественно в основном состоянии. Ядра, попавшие на метастабильный уровень, вследствие большой разницы в моментах количества движения метастабильного и основного состояний будут иметь достаточно большой период полураспада. [c.299] И возбужденным (метастабильным) состояниям, а также выяснить, какой именно изотоп данного элемента образует изомерную пару, т. е. определить массовое число ядра, находящегося в метастабильном состоянии. [c.300] Рассмотрим вкратце те методы, которые применяются для установления факта образований изомерных состояний и идентификации этих состояний. [c.300] Отсюда следует, что чем меньше период полураспада, тем больше максимальная энергия р-частиц. Если радиоактивный изотоп излучает электроны малой энергии ( —100—200 кэв) и имеет при этом небольшой период полураспада, то это может служить важным доводом в пользу существования ядерного изомера. [c.300] Таким образом, если известно, что изучаемое радиоактивное вещество является изотопом (или смесью изотопов) определенного элемента и при этом обнаружено существование характеристических рентгеновских лучей, соответствующих данному элементу, то это является доказательством существования изомеров. При этом время половинного ослабления интенсивности характеристического излучения будет соответствовать периоду полураспада возбужденного состояния. Это обстоятельство дает возможность установить, какой именно из наблюдаемых периодов полураспада связан с изомерным переходом. [c.301] Следует отметить, что рассматриваемый метод позволяет обнаружить изомерные состояния для элементов, не имеющих стабильных изотопов. Для установления природы характеристического излучения, т. е. принадлежности его к тому или иному элементу, можно пользоваться методом характеристических фильтров, не прибегая к точным спектральным измерениям длин волн рентгеновских лучей. [c.301] Разности —Wи Wj —1 д-зависят от атомного номера элемента. Эта зависимость может быть использована для определения атомного номера излучающего элемента. Ввиду небольших различий в величинах —Wи для соседних элементов, изучение спектров конверсионных электронов должно осуществляться на р-спектрографе с хорошей разрешающей способностью. [c.302] При облучении большинства элементов медленными нейтронами может происходить ядерное превращение только одного типа —- радиационный захват нейтронов. Поэтому число образующихся при этом радиоактивных изотопов не превышает числа стабильных изотопов данного элемента. Такие простые соотношения наблюдаются лишь в том случае, когда поток нейтронов не слишком велик. В противном случае может происходить последовательный захват нейтронов, как это имеет место для Аи Р32 и т. д. Если число наблюдаемых после облучения периодов полураспада оказывается больше числа изотопов, входивших в состав облучаемого элемента, то это является верным признаком возникновения одной или нескольких пар изомерных ядер. С помощью этого метода была установлена ядерная изомерия брома. [c.302] Особенно просто обстоит дело в случае одноизотопных элементов. Если при облучении таких элементов наблюдается радиоактивность, отвечающая двум (или более) периодам полураспада, то это служит непосредственным указанием на существование одного или двух метастабильных состояний продукта реакции. Подобная картина наблюдается для скандия (Г д=20 сек.. Г /, = 85 дней), кобальта (Г.д =10,7 мин., Гу, = 5,3 года) и ряда других элементов. [c.302] В качестве примера можно рассмотреть изомерию одного из изотопов марганца—Мп . Было обнаружено, что облучение хрома Z = 24) протонами и железа (Z = 26) дейтонами приводит к возникновению радиоактивности, отвечающей трем периодам полураспада Т и = 21 мин., Г.д = 6,5 дня, Гу = 310 дней. Эти периоды принадлежат марганцу (Z = 25). В данном случае возникновение одинаковых радиоактивных изотопов в результате ядерного превращения изотопов двух элементов, атомные номера которых отличаются на две единицы, может наблюдаться лишь тогда, когда имеют место реакции Ст(р, и)Мп и Ре(й, а)Мп. [c.303] Одним из таких методов является сопоставление активности, получаемой при облучении веществ нормального изотопного состава и веществ, обогащенных каким-либо изотопом. [c.303] Вернуться к основной статье