Энергия бета-распада. Свойства дочерних ядер

Энергии β-частиц измеряется по величине их отклонения при движении в постоянном магнитном поле с помощью специальных приборов, называемых магнитными β- спектрометрами -подобен масс-спектрометру.

При β-распаде выд. энергия, равная разности массы первоначальной системы и массы и конечной:

= M(A,Z) - M(A,Z+1) - m_β > 0, = M_ат (A,Z) - M_ат(A,Z-1) - 2m_e > 0, Е_Е =M_ат (A,Z ) - M_ат (A,Z-1) - ε_е > 0

прибавив и вычесть Z m_e можно выразить через массы атомов:

= M_ат (A,Z) - M_ат (A,Z+1) > 0, = M_ат (A,Z) - M_ат (A,Z-1) - 2m_e > 0, Е_Е =M_ат (A,Z ) - M_ат (A,Z-1) - ε_е > 0.

Положительная величина энергии распада является необходимым энергетическим условием его возможности.

Позитронный (b⁺ - распад) -дочернее ядро получает заряд на единицу меньший, чем материнское, так как в ядре увеличивается на единицу число нейтронов из-за уменьшения на единицу числа протонов

E-захват дочернее ядро получает заряд на единицу меньше, чем материнское

Электронный (β^-- распад): дочернее ядро получает заряд на единицу больший, чем материнское, так как в ядре уменьшается число нейтронов на единицу за счет увеличения на единицу числа протонов.

44. Применение капельной ( правилами отбора по четности и спину)

Вероятность b-распада определяется т.н. правилами отбора по четности и спину. Они заключаются в следующем. 1) Если четности материнского Р _м и дочернего Р _д ядер совпадают, т.е., если Р _м· Р _д = +1, то такие b-переходы имеют наибольшую вероятность (разрешены на языке квантовой механики). 2) Полный момент импульса, уносимый обеими частицами при b-распаде, равен L = s _β + s _ν + l _β + l _ν, где s и l – спин и орбитальный момент соответствующих частиц. Испускание b-частицы и нейтрино с l > 0 крайне маловероятно (запрещено на языке квантовой механики), и разрешенными являются переходы с l = 0.

а) β-Частица и нейтрино испускаются с противоположно направленными спинами, так что полный момент, уносимый обеими частицами, равен нулю и спин ядра не изменяется, т.е. Δ I = 0. Такие переходы называются фермиевскими, а соответствующиеправила отбора Р _м· Р _д = +1; l = 0; Δ I = 0 - называются правилами отбора Ферми.

б) β-Частица и нейтрино испускаются с одинаково направленными спинами, Возможные изменения спина ядра составят Δ I = 0, ±1. получим правила отбора Гамова-Теллер аР _м· Р _д = +1; l = 0; Δ I = 0, ±1.

Еще раз отметим, что для 0 - 0 переходов гамов-теллеровские переходы строго запрещены, т.е. не могут быть выполнены ни при каких условиях.

Поэтому вероятность непосредственно b-распада и образования дочернего ядра в том или ином энергетическом состоянии очень сильно зависитот четности и разностиспинов исходного и конечного состояний ядер.