Это цитата из статьи в «Энциклопедическом словаре юного физика» Москва, «Педагогика» в 1984 год

Теперь посмотрим, не покривили ли душой авторы статьи, вслед за Резерфордом, когда утверждали «но, во всех явлениях, с которыми сталкивались физики, существование первого процесса всегда обуславливало возможность второго».

Рассмотрим обычный физический процесс. Стрела, показанная на рисунке, движется так, приближается к отверстию справа. Даже если ось стрелы не строго совпадает с осью отверстия, стрела всё равно пролетит через отверстие. В случае же, когда эта же самая стрела приближается слева, вероятность её прохождения сквозь отверстие практически равна нулю. На этом механическом примере мы видим, что существование не симметричных физических процессов – это обычное явление. Следовательно, выдумывание туннельного эффекта для объяснения альфа-распада и альфа-излучения являются излишним и не законным.

Квантово-механическое решение задачи о прохождении частицы через потенциальный барьер дает для вероятности прохождения (коэффициента прозрачности барьера) D

 
(10)

где a- приведенная масса, Ta - энергия -частицы. В приближении Ta << Bk, где Bk - высота кулоновского барьера (предполагается, что барьер чисто кулоновский) описывается соотношением

(11)

Рассчитанные по формулам (7), (8) и (11) периоды полураспада правильно передают важнейшую закономерность альфа-распада - сильную зависимость периода полураспадаT1/2 от энергии альфа-частиц Ta(энергии альфа-распада Qa Ta). При изменении периодов полураспада более чем на 20 порядков отличия экспериментальных значений от расчетных всего 1-2 порядка. Конечно, такие расхождения все же довольно велики. Где их источник и как надо усовершенствовать теорию, чтобы эти расхождения с экспериментом уменьшить? Какие факторы должны быть дополнительно учтены?

  1. Приведенные выше формулы описывают эмиссию альфа-частиц с нулевым орбитальным моментом l. Однако возможен распад и с ненулевым орбитальным моментом, более того, в ряде случаев распад с l = 0 запрещен законами сохранения. В этом случае к кулоновскому Vk(r)добавляется центробежный потенциал Vц(r)
V(r) = Vk (r) + Vц (r), (12)
(13)

3. Хотя высота центробежного барьера для тяжелых ядер при l = 8 составляет всего около 10% от высоты кулоновского барьера и центробежный потенциал спадает быстрее, чем кулоновский, эффект вполне ощутим и для больших l может приводить к подавлению альфа-распада более, чем на 2 порядка.

  1. Результаты расчетов прозрачности барьера весьма чувствительны к средним радиусам ядер R. Так изменение R всего на 4% приводит к изменению T1/2 в 5 раз. Между тем, ядра с A > 230 могут быть сильно деформированы, что приводит к тому, что альфа-частицы охотнее вылетают вдоль большой оси эллипсоида, а средняя вероятность вылета отличается от таковой для сферического ядра. Большую чувствительность периодов полураспада от радиусов можно использовать, определяя радиусы ядер по экспериментальным значениям периодов полураспада.
  2. Выше никак не учитывалась структура состояний начального и конечного ядер и тесно связанная с этим проблема образования альфа-частицы в ядре, вероятность которой молчаливо полагалась равной 1. Для четно-четных ядер это приближение довольно хорошо описывает эксперимент. Однако, если перестройка структуры исходных ядер в конечные заметно затруднена, то необходимые для учета этих эффектов модификации предэкспоненциального множителя f, могут приводить к изменению расчетных значений приблизительно на два порядка.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: