Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych Wykład 3 – Promieniotwórczość naturalna.

Коpie: 1
FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych Wykład 3 – modele jądrowe cd.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych Wykład 3 – Promieniotwórczość naturalna."— Zapis prezentacji:

1 FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych Wykład 3 – Promieniotwórczość naturalna

2 promieniotwórczość

3 laboratorium Curie

4 ich troje (noblistów) 1903 – PC, MSC 1911 – MSC 1935 – FJ, IJC

5 P rzemiany jądrowe rozpad rozpad + rozpad – wewnętrzna konwersja przemiana wychwyt K ( )

6 Przemiany jądrowe spontaniczne przypadkowe stała rozpadu stała czasowa okres połowicznego zaniku

7 aktywność – liczba rozpadów na jednostkę czasu: Przemiany jądrowe jednostka - bekerel: dawna jednostka – kiur (aktywność 1g Ra)

8 Prawo rozpadu Proces statystyczny – zmiana (ubytek) jąder proporcjonalny do całkowitej liczby jąder N oraz do czasu t.

9 Prawo rozpadu stała rozpadu średni czas życia: warunki początkowe:

10 Prawo rozpadu Aktywność źródła: mierzymy aktywność

11 Pomiar stałej rozpadu t 1/2 2t 1/2 ln A/A 0

12 Prawo rozpadu Ile jąder zostanie? Czas połowicznego zaniku:

13 Przemiany jądrowe fluktuacje statystyczne Proces statystyczny – liczba jąder, które ulegną rozpadowi w czasie T 1/2 fluktuuje wokół wartości N 0 /2 fluktuacje względne

14 Datowanie promieniotwórcze

15 Przemiana przemiana e wewnętrzna konwersja Jądro wzbudzone przechodzi do stanu podstawowego pozbywając się energii wzbudzenia.

16 Przemiana przemiana jest procesem wtórnym – następuje po procesach prowadzących do wzbudzenia jądra (zderzenie, rozpad lub ) widmo energetyczne dyskretne: h = E i - E f jądro macierzyste jądro pochodne energia: kilka, kilkanaście MeV

17 Przemiana współczynnik konwersji: czas życia stanu wzbudzonego: = s izomeria jądrowa – bardzo długie czasy życia stanu wzbudzonego Procesem konkurencyjnym do emisji kwantu jest proces wewnętrznej konwersji – energia wzbudzenia jądra jest przekazywana bezpośrednio elektronowi z powłoki bliskiej jądra (K lub L) i elektron wylatuje z atomu.

18 Pełny opis przejść radiacyjnych w jądrach daje elektrodynamika kwantowa. Przemiana spin kwanu gamma - 1 ħ zakaz przejścia 0 0 C ałkowity moment pędu L unoszony przez kwant - multipolowość przejścia D la przejścia między dwoma stanami jądra o określonym spinie i parzystości: musi być spełniona zasada zachowania momentu pędu i parzystości.

19 Multipolowość – dipol elektryczny + - E E po zastosowaniu operacji parzystości Elektryczne promieniowanie dipolowe (E1) zmienia parzystość stanu.

20 E Multipolowość – dipol magnetyczny E Magnetyczne promieniowanie dipolowe (M1) nie zmienia parzystości stanu.

21 Multipolowość – kwadrupol elektryczny E E Elektryczne promieniowanie kwadrupolowe (E2) nie zmienia parzystości stanu.

22 M ultipolowość zmienia parzystość: E1, M2, E3,…itd. przejście E przejście M ogólnie: Zasada zachowania całkowitego momentu pędu: dla danych spinów jądra J p i J k dopuszczone są tylko pewne wartości polowości przejść radiacyjnych

23 ,01 0,02 0,05 0,1 0,50, E1 M1 E2 M2 E3 M3 E4 M4 E5 M5 energia kwantów [MeV] T 1/2 [s]

24 P rzykłady P rawdopodobieństwo emisji szybko maleje ze wzrostem polowo ś ci dominujące przejście gdy parzystości stanów różne gdy parzystości stanów jednakowe gdy parzystości stanów różne

25 I zomeria j ą drowa 230 keV Rozpad ze stanu wzbudzonego.

26 28 Al produkcja: 27 Al (n, ) 1, – t 1/2 = 2.24 min E = 4.84 MeV 3+3+ detektor: 3 x 3 (2Na I)

27 29 Al – produkcja: 29 Si (n, p) t 1/2 = 6.56 min E = 3.87 MeV 3.06 (00.0%) 2.43 (06.3%) 2.03 (03.8%) 1.27 (89.0%) 5/2 + 3/2 + 1/2 + 5/2 + 3/2 + 5/2 + detektor: 3 x 3 (2Na I)

28 60 27 Co Ni E 1 = keV E 2 = keV 100% schemat rozpadu (kobalt)

29 Rozpad A-4 Z-2 Y AZXAZX I E 241 Am 237 Np parcjalne czasy życia:

30 Rozpad Korelacja między czasami życia a energiami cząstek logE logT 1/2

31 Rozpad energie cząstek : < 10 MeV czasy życia: od s do s r stany związane Dla cięższych jąder i cząstek wysokość bariery ponad 20 MeV. Klasyczny opis – emisja czastki niemożliwa! BzBz ze – ładunek emitowanej cząstki

32 G. Gamov (1904 – 1968) – opis kwantowy: cząstka istnieje wewnątrz studni potencjału cząstka opisywana funkcją falową może przenikać barierę potencjału w zjawisku tunelowania Rozpad r V E R out R in prawdopodobieństwo emisji: ze wzrostem E maleje wykładnik – silnie rośnie prawdopodobieństwo


Pobierz ppt "FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych Wykład 3 – Promieniotwórczość naturalna."

Podobne prezentacje


Reklamy Google