γ-διάσπαση Διάλεξη 18η Πετρίδου Χαρά Τμήμα G3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου

Σχετικά έγγραφα
γ-διάσπαση Τμήμα G3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου Διάλεξη 8η Πετρίδου Χαρά Friday, December 2, 2011

γ - διάσπαση Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

γ - διάσπαση Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

γ - διάσπαση Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

γ - διάσπαση Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

γ - διάσπαση Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

γ-διάσπαση Διάλεξη 17η Πετρίδου Χαρά Τμήμα G3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου

γ - διάσπαση Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

Πυρηνικές Δυνάμεις. Διάλεξη 4η Πετρίδου Χαρά

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ & ΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ

Ασκήσεις #7 αποδιεγέρσεις γ

β διάσπαση II Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

Μάθημα 7 α) QUIZ β-διάσπαση β) Αλληλεπίδραση νουκλεονίου-νουκλεονίου πυρηνική δύναμη και δυναμικό γ) Πυρηνικό μοντέλο των φλοιών

Μάθημα 7 α) Αλληλεπίδραση νουκλεονίου-νουκλεονίου πυρηνική δύναμη και δυναμικό β) Πυρηνικό μοντέλο των φλοιών

Μάθημα 6 α) β-διάσπαση β) Χαρακτηριστικά πυρήνων, πέρα από μέγεθος και μάζα

Spin του πυρήνα Μαγνητική διπολική ροπή Ηλεκτρική τετραπολική ροπή. Τάσος Λιόλιος Μάθημα Πυρηνικής Φυσικής

ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΑΚΤΙΝΕΣ γ

Κεφάλαιο 39 Κβαντική Μηχανική Ατόμων

Μάθημα 10 & 11 Πυρηνικό μοντέλο των φλοιών

ΠΥΡΗΝΙΚΗ 5ου εξαμήνου. 10 διευκρινήσεις και σημαντικά σημεία (όχι σ' όλη την ύλη) Κ. Κορδάς, ακ. έτος

Πυρηνική Επιλογής. Τα νετρόνια κατανέμονται ως εξής;

Κεφάλαιο 37 Αρχική Κβαντική Θεωρία και Μοντέλα για το Άτομο. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

β διάσπαση II Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

Μάθημα 12, 13, 14 Πυρηνικό μοντέλο των φλοιών

ΕΠΑ.Λ. Β ΟΜΑ ΑΣ ΦΥΣΙΚΗ I ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Νουκλεόνια και ισχυρή αλληλεπίδραση

Μοριακή Φασματοσκοπία I. Παραδόσεις μαθήματος Θ. Λαζαρίδης

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ. Στις παρακάτω ερωτήσεις 1-4, να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα, το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Θέµατα Φυσικής Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου 2000

Μάθημα 7 α) QUIZ β-διάσπαση β) Αλληλεπίδραση νουκλεονίου-νουκλεονίου πυρηνική δύναμη και δυναμικό γ) Πυρηνικό μοντέλο των φλοιών

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ. «Πυρηνική Φυσική & Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων» (5ο εξάμηνο)

β - διάσπαση Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

Θέµατα Φυσικής Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου 2000

ETY-202. Εκπομπή και απορρόφηση ακτινοβολίας ETY-202 ΎΛΗ & ΦΩΣ 12. ΎΛΗ & ΦΩΣ. Στέλιος Τζωρτζάκης 21/12/2012

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΡΙΤΗ 3 ΙΟΥΛΙΟΥ 2001 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ : ΦΥΣΙΚΗ

Μάθημα 7 α) Αλληλεπίδραση νουκλεονίου-νουκλεονίου πυρηνική δύναμη και δυναμικό β) Πυρηνικό μοντέλο των φλοιών

Διάλεξη 2: Πυρηνική Σταθερότητα, σπιν & μαγνητική ροπή

Στοιχειώδη Σωματίδια. Διάλεξη 23η Πετρίδου Χαρά. Τμήμα G3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου

Ο Πυρήνας του Ατόμου

Μάθημα 15 β-διάσπαση B' μέρος (διατήρηση σπίν, επιτρεπτές και απαγορευμένες

Σοιχεία Πυρηνικής Φυσικής και Στοιχειωδών Σωματιδίων 5ο εξάμηνο Τμήμα T3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου. Μάθημα 15

Γ' ΤΑΞΗ ΓΕΝ.ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΦΥΣΙΚΗ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ. Στις παρακάτω ερωτήσεις 1-4, να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα, το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Μια εισαγωγή στις Ακτίνες Χ. Πηγές ακτίνων Χ Φάσματα ακτίνων Χ O νόμος του Moseley Εξασθένηση ακτινοβολίας ακτίνων Χ

ΑΡΧΗ 2ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΤΑΞΗ

ΠΥΡΗΝΙΚΟΣ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΣ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ. Του Αλέκου Χαραλαμπόπουλου ΕΙΣΑΓΩΓΗ

ΦΥΣΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΗΝ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΦΥΣΙΚΗ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2006 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2013

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Στοιχειώδη Σωματίδια. Διάλεξη 20η Πετρίδου Χαρά. Τμήμα G3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου

Σοιχεία Πυρηνικής Φυσικής και Στοιχειωδών Σωματιδίων 5ο εξάμηνο Τμήμα T3: Χ. Πετρίδου. Μάθημα 9

ΘΕΜΑ Α. Ι. Οδηγία: Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Δ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 24 ΜΑΪΟΥ 2002 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ : ΦΥΣΙΚΗ

Το Ισοτοπικό σπιν Μαθηµα 5ο 30/3/2017

Μάθημα 4 Mέγεθος πυρήνα

Q 40 th International Physics Olympiad, Merida, Mexico, July 2009

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ Α

Niels Bohr ( ) ΘΕΜΑ Α

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΡΙΤΗ 12 ΙΟΥΝΙΟΥ 2001 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ

ΑΓ.ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΥ ΠΕΙΡΑΙΑΣ ΤΗΛ , ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ. Φως

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 27 ΜΑΪΟΥ 2005 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞΙ (6)

Aσκήσεις. Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΙ - Ενότητα 6

Μάθημα 5 α) Μέγεθος του πυρήνα β) Μάζα πυρήνα, ενέργεια σύνδεσης, έλλειμα μάζας γ) Ασκήσεις σετ #2 - εκφωνήσεις

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ & ΕΠΑ.Λ. Β 20 ΜΑΪΟΥ 2013 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Το Ισοτοπικό σπιν Μαθηµα 5ο 27/3/2014

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ & ΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ. Ομοτιμία Κβαντικοί Αριθμοί Συμμετρίες και Νόμοι Διατήρησης

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΤΡΙΤΗ 22 MAIΟΥ 2007 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Α.3. Δίνονται οι πυρήνες Α, Β, Γ με τις αντίστοιχες ενέργειες σύνδεσης ανά νουκλεόνιο.

Μάθημα 2 α) Μέγεθος του πυρήνα β) Μάζα πυρήνα, ενέργεια σύνδεσης, έλλειμα μάζας γ) Ασκήσεις σετ #2 - εκφωνήσεις

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΣΧΕΤΙΚΙΣΤΙΚΗΣ ΥΝΑΜΙΚΗΣ Έλλειµµα µάζας και ενέργεια σύνδεσης του πυρήνα του ατόµου A

β - διάσπαση Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

Εισαγωγή στην Πυρηνική Φυσική και τα Στοιχειώδη Σωμάτια Θεόδωρος Μερτζιμέκης, July 15, Προβλήματα διαλέξεων

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

Μάθημα 5 α) β-διάσπαση β) Ασκήσεις

ΑΠΟΔΙΕΓΕΡΣΗ (ΔΙΑΣΠΑΣΗ)

α) Θα χρησιμοποιήσουμε το μοντέλο του Bohr καθώς για την ενέργεια δίνει καλά αποτελέσματα:

ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΟΡΙΣΜΟΙ ΤΗΣ ΡΑ ΙΟΧΗΜΕΙΑΣ

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ 2/6/2005 ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Επιµέλεια: Οµάδα Φυσικών της Ώθησης

Στοιχειώδη Σωματίδια. Διάλεξη 10η Πετρίδου Χαρά. Τμήμα G3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου

Σοιχεία Πυρηνικής Φυσικής και Στοιχειωδών Σωματιδίων 5ο εξάμηνο Τμήμα T3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου. Μάθημα 6β

Ανιχνευτές σωματιδίων

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 14 ΙΟΥΝΙΟΥ 2000 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

Το φως διαδίδεται σε όλα τα οπτικά υλικά μέσα με ταχύτητα περίπου 3x10 8 m/s.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ-ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Διάλεξη 5: Αποδιέγερσεις α και β

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙ ΕΣ

Κβαντική µηχανική. Τύχη ή αναγκαιότητα. Ηµερίδα σύγχρονης φυσικής Καραδηµητρίου Μιχάλης

Μάθημα 5 - Πυρηνική 1) Ειδη διασπάσεων και Νόμος ραδιενεργών διασπάσεων 2) αλφα, 3) βητα, 4) γαμμα

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ. 3. Ισότοποι ονοµάζονται οι πυρήνες που ανήκουν στο ίδιο χηµικό στοιχείο και έχουν τον ίδιο: α. µαζικό αριθµό β.

Transcript:

γ-διάσπαση Διάλεξη 18η Τμήμα G3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου 1

Τι θα μάθουμε σήμερα 2 Τι είναι η γ-διάσπαση γ-αποδιέγερση ηλεκτρόνια εσωτερικών μετατροπών εσωτερική δημιουργία ζεύγους (e + e - ) Πως προκύπτει? Ενεργειακές στάθμες του πυρήνα (πρότυπο των φλοιών) Πειραματικός καθορισμός (πειράματα σκέδασης) Ποιοί κανόνες διέπουν την γ-διάσπαση Επιτρεπτές μεταπτώσεις, κανόνες επιλογής Ρυθμοί διάσπασης/αποσύνθεσης, χρόνοι ζωής στη γ-διάσπαση Τι είναι ο πυρηνικός συντονισμός - Το Πείραμα Μoessbauer

Η Ύλη στο βιβλίο: Cottingham & Greenwood 3 Κεφάλαιο 7: Διεγερμένες καταστάσεις του Πυρήνα 7.2: Μερικά γενικά χαρακτηριστικά των διεργερμένων καταστάσεων 7.1: Πειραματικός καθορισμός 7.3: H αποσύνθεση των διεγερμένων καταστάσεων 7.4: Επι μέρους ρυθμοί αποσύνθεσης και επι μέρους πλάτη Πυρηνικός συντονισμός (Κεφ. 5 στις σημειώσεις)

Η Τι Ύλη είναι στο η βιβλίο: γ - διάσπαση Cottingham?& Greenwood 4 u Μια μορφή αποδιέγερσης του πυρήνα u Η ηλεκτρομαγνητική αποδιέγερση ενος πυρήνα σε μια κατώτερη ενεργειακή στάθμη του ίδιου πυρήνα, όταν δεν είναι δυνατή η αποβολή ενέργειας με εκπομπή ενος σωματιδίου (α ή β) u Κατά την γ- διάσπαση ο ασταθής πυρήνας αποβάλλει την περίσσεια ενέργειας με αυθόρμητη εκπομπή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. u Η γ- διάσπαση περιλαμβάνει δύο ακόμη διαδικασίες, u δημιουργία ηλεκτρονίων: ηλεκτρόνια εσωτερικών μετατροπών και u εσωτερική δημιουργία ζεύγους (e + e - ). u Είναι μία ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση

Η Πως Ύλη προκύπτει στο βιβλίο: Cottingham η γ - διάσπαση & Greenwood? 5 n n Η γ-διασπαση προκύπτει: Όταν ένας διεγερμένος πυρήνας δεν έχει διαθέσιμη ενέργεια αρκετή για να υποστεί σχάση, ή να εκπεμψει ένα σωμάτιο (νουκλεόνιο ή α- ακτινοβολία) με ισχυρή αλληλεπίδραση n ΗΜ αλληλεπίδραση << Ισχυρή αλληλεπίδραση n Διεγερμένες καταστάσεις με Ε < από ένα κατώφλι (μερικά MeV) δεν μπορούν να διασπαστούν με Ισχυρή Αλληλεπίδραση è ΗΜ Συνήθως μετά από άλλες διασπάσεις (α, β, σχάση) n n Η γ-διασπαση είναι: Ο πιό κοινός τρόπος αποδιέγερσης των διεγερμένων πυρηνικών καταστάσεων. Οι χρόνοι ζωής κυμαίνονται από 10-12 s μέχρι πάνω από 100 χρόνια. τ ~10-12...10 9 s

Η Πως Ύλη προκύπτει στο βιβλίο: Cottingham η γ - διάσπαση & Greenwood? 6 u Ο πυρήνας 30 69 Ζn - > 31 69 Ga + e - + ν e(ane) Ένα Παράδειγμα u O νέος πυρήνας μπορεί να βρεθεί σε μία από τις 4 δυνατές καταστάσεις u Από όλες τις δυνατές μεταπτώσεις κάποιες (3) είναι επιτρεπτές u Ο νέος πυρήνας θα αποδιεγερθεί εκπέμποντας γ- ακτινοβολία που έχει ενέργεια που αντιστοιχεί στη διαφορά ενέργειας των δύο σταθμών

Ποιοί κανόνες διέπουν την γ-διάσπαση? Κανόνες Επιλογής 7 Η γ-διάσπαση είναι ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση Διατήρηση της στροφορµής :! I in I! f = L! J J J! I in I! f l I! in +! J J J J J I f προσοχή διανύσµατα Αν J in =3 και J f =2, η j μπορεί να έχει τιμές 1,2,3,4,5. Αν J in =7/2 και J f =3/2, η j μπορεί να έχει τιμές 2,3,4,5. H μετάπτωση 0->0 είναι απαγορευμένη αφού j φωτονίου 0. (Το φωτόνιο έχει σπιν 1ħ+στροφορμή...) Διατήρηση της πάριτυ απαιτεί Αν J in =3 + και J f =0 +, η j μπορεί να έχει τιμές: 3 και π γ =+1 Αν J in =5/2 - και J f =1/2 +, η j μπορεί να έχει τιμές 2,3 και π γ =-1 π i = π f π γ Η ομοτιμία του φωτονίου πρεπει να είναι θετική αν η αρχική και τελική κατάσταση έχουν την ίδια ομοτιμία και αρνητική αν έχουν αντίθετες ομοτιμίες

Η εκπομπή ακτινοβολίας γ είναι ισοδύναμη με Ακτινοβολία Πολυπόλων 8 Η ακτινοβολία γ είναι μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας Μπορει να θεωρηθεί σαν παλλόμενο ηλεκτρικό και μαγνητικό πεδίο που διαδίδονται στο κενό με την ταχύτητα του φωτός Στην ημικλασσική περιγραφή της ακτινοβολίας: Τα σωμάτια αλληλεπιδρούν στα πλαίσια της κβαντικής θεωρίας με το κλασσικό ηλεκτρομαγνητικό πεδίο (στην εξίσωση Schroedinger μπαίνει το δυναμικό V του πεδίου) Ο πυρήνας μπορεί να θεωρηθεί σαν σύνολο από παλλόμενα φορτία και παλλόμενα ρεύματα (που δημιουργούνται απο την κίνηση των πρωτονίων και νετρονίων του) Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που εκπέμπεται από ένα ταλαντούμενο ηλεκτρικό ή μαγνητικό πολύπολο αποτελείται από φωτόνια συγκεκριμένης στροφορμής και ομοτιμίας (parity). Κατανομή φορτίου à ηλεκτική ροπή (Ε) Κατανομή ρεύματος à μαγνητική ροπή (Μ) Ταλάντωση εκπομπή φωτονίων

Η εκπομπή ακτινοβολίας γ είναι ισοδύναμη με Ακτινοβολία Πολυπόλων 9 Οι δύο δυνατές καταστάσεις ακτινοβολίας Ε (ηλεκτρική μορφή) - όταν το ηλεκτρικό πεδίο είναι καθετο στη διάδοση του κύματος- & Μ (μαγνητική μορφή) - όταν το μαγνητικό πεδίο είναι κάθετο στη διάδοση του κύματος Η εκπομπή φωτονίου κατά τη γ- μετάπτωση μπορεί να χαρακτηρισθεί ως ηλεκτρική (Ε) ή μαγνητική (Μ) και ανάλογα με την τιμή της στροφορμής l του φωτονίου ως 2 l - πολική (ακτινοβολία τύπου (Μ) με l=1 ειναι µαγνητική διπολική) (ακτινοβολία τύπου (Ε) με l=2 ειναι ηλεκτρική τετραπολική) Οι (Ε) και (Μ) ακτινοβολίες πολυπόλου έχουν διαφορετική ομοτιμία: Το φωτόνιο έχει ομοτιμια (- 1) l όταν η αποδιέγερση είναι ηλεκτρική Το φωτόνιο έχει ομοτιμια (- 1) l+1 όταν η αποδιέγερση είναι μαγνητική Οι μεταπτώσεις γ χαρακτηρίζονται από την στροφορμή l που απάγεται από το φωτόνιο. Η πιθανότητα μετάπτωσης μειώνεται δραματικά με την αύξηση της μεταβολής της στοφορμής

Ακτινοβολία πολυπόλων 10 Kάθε πολύπολο τάξης L 2 L -πολο (1=δίπολο, 2=τετράπολο, 3=οκτάπολο...) φέρει στροφορμή L=1,2,3, (ħ) Συμβολισμός ακτινοβολίας ηλεκτρικού (ή μαγνητικού) πολυπόλου Ε1 ή Μ1,... π.χ. Ε2 : ηλεκτρικό τετράπολο (2 2 ) Μ3: μαγνητικό οκτάπολο Η ομοτιμία για την κάθε περίπτωση π γ = (-1) L ηλεκτρικό πολύπολο π γ = - (-1) L µαγνητικό πολύπολο

Ακτινοβολία πολυπόλων 11 Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία θα είναι το άθροισμα των συνεισφορών των πολυπόλων (αν και συνήθως 1-2 πολύπολα προεξάρχουν) Ένα φωτόνιο (είναι ένα διανυσματικό σωμάτιο) πρέπει να φέρει τουλάχιστον μια μονάδα τροχιακής στροφορμής, (άρα δεν επιτρέπονται Ε0 και Μ0 ακτινοβολίες) Η μεταβολή της ομοτιμίας σε μια μετάπτωση καθορίζεται από την τάξη της αντίστοιχης ακτινοβολίας και τον τύπο του πολυπόλου Για μεταπτώσεις Ε: π i π f (E) = (- 1) L Για μεταπτώσεις M: π i π f (M) = - (- 1) L Η διατήρηση της στροφορμής και της ομοτιμίας οδηγούν σε ένα σύνολο κανόνων επιλογής οι οποίοι καθορίζουν τις επιτρεπτές μεταπτώσεις.

Ακτινοβολία πολυπόλων 12

Μεσοι Χρόνοι ζωής στη γ-διάσπαση 13 Η πιθανότητα μετάπτωσης (1/τ: μέσος χρόνος ζωής) στη γ-διάσπαση προκύπτει από την ημικλασσική θεωρία εκπομπής ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας λ(l) = 1 τ γ = 8π(l +1) 1 l [(2l +1)!! ] 2! E γ 2L +1 2l α x B(l) (!c) Β (l) είναι η ανηγμένη πιθανότητα μετάπτωσης και περιέχει πληροφορία για τον πυρήνα O Weisskopf χρησιμοποιώντας το μοντέλο των φλοιών ενός απλού πυρήνα κατέληξε σε σχέσεις που εκφράζουν τις σταθερές διάσπασης σα συνάρτηση της Ενέργειας και του Α.

Η εξάρτηση: ενέργεια - χρόνος ζωής 14 Για Α=100, ηλεκτρικές πολυπολικές τ Μ /τ Ε ~ 20 Α 2/3

γ - διάσπαση 15 n n Τι γίνεται όταν ένας πυρήνας με J=0 χρειάζεται να αποδιεγερθεί; ΔΕΝ μπορεί μέσω εκπομπής γ n Μπορεί να κάνει εσωτερική μετατροπή - με εκπομπή δυνητικού γ*(a la Auger στο άτομο) e - γ nucl. n Θα μπορούσε και μέσω δημιουργίας ζεύγους αν E>2m e (δυνητικό γ δεν είναι απαραίτητο να έχει S=1 και μεταρέπεται σε ζεύγος σε μια J=0 κατάσταση) e - γ e - nucl. e +

Εσωτερικές Μετατροπές 16 0- >0 απαγορευμένη Τι γίνεται σε μια 0 + διεγερμένη: Διασπάται με Εσωτερική μετατροπή Ο πυρήνας εκπέμπει ένα δυνητικό φωτόνιο το οποίο διώχνει ένα ατομικό ηλεκτρόνιο. (Η τροχιά του e πρέπει να περνάει μέσα από τον πυρήνα). Η πιθανότητα να βρεθεί στον πυρήνα αυξάνει Ζ 3. Για Ζ>> ανταγωνιζεται τις γ διασπάσεις. Εσωτερική μετατροπή ζεύγους e + e -. Ο πυρήνας εκπέμπει ένα δυνητικό φωτόνιο το οποίο μετατρέπεται σε ζεύγος e + e -.

Εσωτερικές Μετατροπές 17 Προσοχή: Δεν μπορεί να είναι Φωτοηλεκτρικό Φαινόμενο λόγω διατήρησης της στροφορμής (έχουμε πραγματικό φωτόνιο, οχι δυνητικό! ).

άσκηση 18 Δίνονται οι στάθμες του 16 Ο με τα αντίστοιχα σπιν, ομοτιμία και ενέργεια. Τί είδους μετάπτωση είναι η κάθε αποδιέγερση και πόση η ενέργεια σε κάθε περίπτωση (1,2,3,4,5). Δώστε τους δυνατούς τρόπους αποδιέγερσης της στάθμης 6.0 MeV. J i J f ΔJ l ΣJ Δπ τύπος E γ 1 3 0 3-1 E3 6.1 2 2 3 1,2,3,4,5-1 E1+M2+E3+M4+E5 0.9 3 1 3 2,3,4 +1 E2+E4+M3 1.0 4 2 0 2 +1 E2 1.0 5 1 0 1-1 E1 7.1

Πυρηνικός συντονισμός 19 απορρόφηση συντονισμού Resonance fluorescence φθορισμός συντονισμού Φωτόνιο απο αποδιέγερση γ απορροφάται από όμοιο πυρήνα (απορρόφηση συντονισμού στην ατομική), ο οποίος στη συνέχεια αποδιεγείρεται επανεκπέμποντας φωτόνιο (φθορισμός συντονισμού στην ατομική) (1929 Kuhn). Είναι δυνατόν να πετύχουμε Πυρηνικό Συντονισμό? Πολλές προσπάθειες αποδείχθηκαν άκαρπες (μέχρι το 1951).

Πυρηνικός συντονισμός 20 Ανάκρουση πυρήνα κατά την εκποµή :Ε γ =Ε 0 - Ε R (φθορισμός συντονισμού) κατά την απορρόφηση:ε γ =Ε 0 +Ε R (απορρόφηση συντονισμού) εύρος (Γ) της στάθµης τ Γ ħ

Πυρηνικός συντονισμός: Παρατηρήθηκε πειραματικά? 21 Πειραµατική διάταξη για τη µέτρηση φθορισµό συντονισµού ή/και απορρόφηση συντονισµού απορρόφηση φθορισµός Παρατηρήθηκε για οπτικό φάσμα (φθορισμός και/ή απορρόφηση)

Πυρηνικός συντονισμός 22 Πότε δεν παρατηρείται ο πυρηνικός συντονισµός?? Όταν η γραµµή εκποµπής δεν επικαλύπτεται µε τη γραµµή απορρόφησης Αν οι δύο γραµµές επικαλύπτονται έχουµε συντονισµό! þ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΣ ý ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΣ Πώς θα πετύχουµε πυρηνικό συντονισµό? Αρχικά προσπάθησαν να το πετύχουν με 2 τρόπους: 1. Μειώνοντας την ενεργειακή διαφορά των δύο γραμμών (χρησιμοποιώντας το Φαινόμενο Doppler) (πείραμα Moon). 2. Διευρύνοντας το πλάτος των γραμμών με θερμική κίνηση, ώστε να αλληλεπικαλυφθούν (πείραμα Malmfors,).

Πείραμα Μoon 23 1950s, Philip Moon in Birmingham Χρησιμοποίησε το φαινόμενο Doppler για να αντισταθμίσει το έλειμα ενέργειας μεταξύ πηγής και σκεδαστή προσθέτοντας ενέργεια : Κατέγραψε µικρή αύξηση στην ένταση της σκεδαζόµενης ακτινοβολίας. 27

Πείραμα Μoon Επιλογή ισοτόπου Σε φυσική αυθονία για σκεδαστής Να έχει διεγερμένες καταστάσεις για να χρησιμοποιηθεί ως πηγή γ. Αποδιέγερση στη βασική στάθμη Μεγάλο εύρος Γ. Απαιτούμενη ταχύτητα πηγής εφικτή τεχνολογικά 24 Πηγή 198 Au (β)à 198 Hg 198 Hg γ- 411 kev Σκεδαστής Hg Επιτάχυνση Επιβράδυνση Κατέγραψε µικρή αύξηση στην ένταση της σκεδαζόµενης ακτινοβολίας.

H λύση προτάθηκε από τον Rudolf L. Mössbauer 25 Ο Mössbauer ανακάλυψε ότι σε χαµηλές θερµοκρασίες, ένας πυρήνας που βρίσκεται στο πλέγµα ενός κρυστάλλου και εκπέµπει ένα γ-φωτόνιο, έχει ενέργεια ανάκρουσης ελάχιστη και σε κάποιες περιπτώσεις ο κρύσταλος δεν µπορεί να απορροφήσει ενέργεια και άρα η ενέργεια ανάκρουσης µηδενίζεται.

Φαινόμενο Mössbauer 26

Φαινόμενο Mössbauer 27 Δεν χρειάζεται το φαινόµενο Doppler για να έχουµε απορρόφηση συντονισµού

Φαινόμενο Mössbauer στη γ-φασματοσκοπία 28

Φαινόμενο Mössbauer στη γ-φασματοσκοπία 29

Μαγνητική Διπολική Ροπή 30 Φορτισμένο σωμάτιο σε περιστροφική κίνηση (γωνιακή ορμή) δημιουργεί μαγνητική διπολική ροπή Φορτισμένο σωμάτιο με εσωτερική στροφορμή (σπιν), εχει επίσης και εσωτερική μαγνητική διπολική ροπή (intrinsic magnetic moment) e, p αναμένεται και έχουν μαγνητική ροπή. Το νετρόνιο παρ ότι ΟΥΔΕΤΕΡΟ, εχει επίσης μαγνητική ροπή! Το νετρόνιο έχει κατανομή φορτίου με συνολικό φορτίο μηδέν. ό. Έ ή! μαγνητόνη: eħ/2m μαγνητόνη Bohr: μβ = eħ/2me πυρηνική μαγνητόνη: μν = eħ/2mp

Μαγνητική Διπολική Ροπή 31 Η πυρηνική μαγνητική ροπή είναι το διάνυσμα μj. Η διεύθυνση στο χώρο δεν είναι παρατηρήσιμο μέγεθος, όπως και η γωνιακή ορμή J δεν είναι κβαντισμένη δεν υπόκειται σε κανόνες διατήρησης εκφράζεται σε μονάδες πυρηνικής μαγνητόνης Το παρατηρήσιμο μέγεθος είναι η αναμενόμενη τιμή του τελεστή μ στην κατάσταση (J, mj=j) Ο γυρομαγνητικός λόγος ορίζεται: γj = μj/jħ O παράγοντας g (g factor) είναι ο λόγος της μαγνητικής ροπής σε μονάδες μν προς την στροφορμή σε μονάδες ħ: μj = γj J ħ = gj J μν Aντίστοιχα μπορούν να ορισθούν τα gl, gs : είναι οι αντίστοιχοι παράγοντες για την τροχιακή ορμή και το σπιν