Одной из основных характеристик радионуклида является энергетический спектр испускаемых частиц или фотонов. Энергетическое распределение частиц является наиболее важным из всех других распределений как при решении фундаментальных задач ядерной физики - в изучении структуры ядра, так и при решении большинства прикладных задач - в дозиметрии, радиометрии, защите от излучений и др.
Спектр излучения, относящийся к одному переходу между дискретными энергетическими уровнями, называют спектральной линией (или просто линией). Считаясь формально дискретным, такое излучение не является строго моноэнергетическим из-за конечной ширины энергетических уровней (D Е сост в формуле (1.3)), между которыми осуществляется переход. Этот спектр излучения характеризуется некоторым средним значением энергии частиц и распределением где dN(Ei) - число частиц с энергией в интервале от Еi до (Ei + dEi), которое называют формой линии.
Форма спектральной линии характеризует излучение, относящееся к одному энергетическому переходу ядра (нуклида). Наряду с этим различают также спектр излучения нуклида или суммарный спектр излучения, относящийся ко всем переходам данного типа (b-спектр нуклида, фотонный спектр нуклида и т. п.), и спектр излучения источника (суммарный спектр излучения данного типа, относящегося ко всем нуклидам, содержащимся в источнике: b-спектр источника, спектр фотонного излучения продуктов деления и т. п.).
Энергетические спектры принято различать по виду частиц, например, a-, b-спектры, спектры фотонов, спектры нейтронов и т. п. Спектр излучения реальных источников может существенно отличаться от спектра частиц, покидающих атомы (спектр эмиссии) вследствие взаимодействия излучения с материалом источника.
На рисунке 1.5 представлены принятые в справочной литературе обозначения схем распада со следующими обозначениями: A, Z - массовое и зарядовое числа материнского и дочернего ядер; *, m - соответственно возбужденное и метастабильное состояния ядра. При увеличении зарядового числа Z дочернего ядра новое состояние изображается правее исходного, при уменьшении Z – левее исходного. Дочерние ядра при a-распаде, позитронном распаде, электронном захвате и при делении могут существовать в возбужденном или метастабильном состоянии, как
Рис. 1.5. Основные ядерные излучения, сопровождающие распад ядра. Пунктирные стрелки - энергетические переходы без испускания частиц или фотонов
|
Деление
ядра (А 1, Z 1)
(А 2, Z 2)
|
Ядерные превращения ядра (А,Z), входящие в понятие активности
|
Испускание запаздывающего нейтрона
|
Ядерное фотонное излучение
|
Конверсия на атомной оболочке
|
Внутреннее рождение е+е - пар
|
Распад из мета-стабиль-ного состояния
|
это показано для b-распада.