Элементы теории а- распада. Элементы теории b-распада. Гипотеза существования нейтрина и её подтверждение

25. Элементы теории  - распада.

Основы теории заложены в 1938 г. Гаммовым и Гёрни. Они ввели упрощающие предположение: пусть  -ч-цы уже сущ-т в материнском ядре, т.е. оно сост. из дочернего ядра и - ч-цы. Рассм. График потенциальной энергии -ч-цы в ядре и его окрестности.

1.)На расстоянии от ядра ядерные силы действ-т слабо, остается только кулоновское 2.)На границе ядра появл-я мощное притяжение обусловленное ядерными силами поэтому кривая резко уходит вниз. 3.) точная формула неизвестна, но она меньше эн-и вылет-х - ч-ц. 4.) обл-ть под кулоновским потенциалом ядра явл-я потенциальным барьером кот. -ч-ца должна пролететь, чтобы вылететь из ядра.

опр-е: максимальное значение потенциальной эн-и наз. высотой барьера. высота барьера тяжелого ядра r =см.: .

Эн-я вылет-я -ч-ц =4.9 МэВ, а высота барьера 30МэВ, то с классич-й точки зрения распад не возмож-н. Поэтому найдем коф-т Д прохож-е ч/з борьер. Коэф-т прохож-е Д кв.ч-ц это отношение интенсивности прошедчей волны к интен-сти падающей. . Для барьера произвольной формы приделы интегрирования это раницы барьера. . Центральный барьер. Основной фактор определ-й св-ва  -распада – это просачивания - ч-ц ч/з кулоновскій барьер, но есть і другіе. Один из них обусловлен – центробежным барьером. Если -ч-ц вылетает с не кулоновским орбитальным моментом e, то она обладает центробежной эн-й . Центробежная эн-я складывается с кулоновской и увеличивает потенциальный барьер: его ширину, но уменьшает постоянную распада, значит увеличивает Т_1/2 (на один порядок).

26. -распад ядер и его хар-ки. Виды распада.

-распад – это процесс спонтанного превращения рад. ядра в ядро изобар с тем же A, но Z отличающимся от исходного Z=1. Этот распад сопровождается испусканием эл-на (-), позитронов (+) и антинейтрино и нейтрино. b-распад свойственен ядрам почти во всей обл-ти значений A (начиная с А=1 и заканчивая самыми тяжелыми ядрами). Т_1/2 b активных ядер изменяется от 10^-2с до 10¹¹ лет, эн-я – от 0,018 МэВ до 16,6 МэВ. Изв-но 3-и вида b распада: 1.) b^- или эл-ный _ZХ^A® _Z+1Х^A+e^-+, n®p+e^-+. 2.) b⁺ распад или позитронный _ZХ^A® _Z+1Х^A+e^-+n. Распад свободного протона невозможен эн-ки, т.к. m_p меньше m_n, но внутри ядра такой процесс может идти за счет эн-и ядра р®n+e⁺+n. 3.) е-захват _ZХ^A® _Z+1Х^A+n, чаще захват происходи с к-обол-и т.к она ближе всего находится к ядру (к-захват). р+e^-®n+n.

b⁺ распад и е-захват приводит к одинаковым превращениям ядра. Поэтому эти процессы конкурируют сами с собой. Элк-й захват сопровождается рентгеновским излучением. b-распад обусловлен не ядерными и не эл-м-и силами, а слабым взаимодействием. b распад это не внутриядерный, а внутри нуклонный процесс.

При b распаде освобождается эн-я = разности масс начального ядра и ядра продукта вместе с m_e. В теории b распада масса m_n пренебрегают. Q=(_zM^A-_Z+1M- m_e- m_n)c². b распад идет всегда, когда он разрешен эн-ки Q>0.

27. Элементы теории b распада. Гипотеза сущ-я нейтрина и её потверждение.

При b-расп. из ядра вылет. не одна,а 2 ч-цы (эл-н и нетрино). В силу статист. хар-ра явл. рад-ти при одиночком b-расп. соотн. эл-на(позитрона) и антинейтрино(нейтрино) м/т быть любая, т.е. изменяется от некот. нулевого зн-я до мах. С-ва спектров:1) непрерывность(плавность) 2) наличие верхней границы. 3) при орп. эе-гиях мах. интенсивности. Объяснение непр-сти хар-ра b-спектра: было связано с большими трудностями. 1) 1922 г. Майкнер –гипотеза, что b-эл-ны исп. с опр. эн-гией= разности эн-гии ядра до и после превращен. 2)1932-34г. Бор-эн-я сохр. лишь, в среднем, для большего числа распадов 3)1930-31г. Паули высказал предположение о $ нейтрино, без массовой ч-цы, слабовзаимод. с в-вом ,кот. вылет. в рез. b-расп. С-ва нейтрино: слабое взаимод. с в-вом, поэтом ее сложно зарегистрировать. 1942г. Аллен провел опыт подтв.$-е нейтрино.(косвенные подтвержд.). Чтобы зарегистр. нейтрино, нужно огромные потоки этих ч-ц, т.к.n с Е=1Мэв имеет s=10^-48м²(сечение). На основ. гипотезы Паули в 1933г. Ферми построил теорию b-расп. и нашел форму кривой b-спектра.Он ввел следующ. упрощ. предположения. 1)колоновск.взаимод.м/у кон. ядром и эл-на мало для самых легких ядер, и при очень высоких. эн-ях вылет.эл-нов. 2)эн-ей отдачи дочернего ядра м/о принебречь, т.к. масса дочаврнего ядра всегда больше массы эл-на. 3) массой n м/о принебречь.