Кластерная радиоактивность
В 1984 году учеными Оксфордской лаборатории в Англии был обнаружен радиоактивный распад 223Rа с вылетом ядер 14С. В настоящее время радиоактивный распад с вылетом частиц, промежуточных по массе между α - частицами и осколками деления (14С, 24Nе, 28Mg, 32Si), найден более чем у десяти нуклидов от радия до плутония [4].
Этот вид радиоактивного распада получил название кластерной радиоактивности. Открытие нового вида радиоактивности поставило вопрос о месте этого явления в общей картине радиоактивного распада. При теоретическом описании этого типа распада проводилась аналогия по сравнению с двумя другими известными видами радиоактивности с испусканием составных частиц: спонтанным делением и α - распадом. Исследование основных особенностей деления ядер однозначно приводит к заключению о сильной перестройке ядра в процессе его развала на пару фрагментов сравнимой массы. Эксперимент показывает, что два осколка деления имеют среднюю кинетическую энергию разлета намного меньше энергии кулоновского взаимодействия этих осколков в точке касания. При этом энерговыход процесса Qf оказывается достаточным, чтобы при некотором значении деформации осколков процесс их разлета был надбарьерным, то есть ядро имеет шанс разделиться на пару деформированных осколков, если перед развалом оно оказывается сильно |
| Рис. 3. Качественное представление эмиссии кластера в результате деформации ядра и преодоления им потенциального барьера V |
вытянутым. В этом подходе расчеты вероятностей кластерного распада осуществляются по одной из моделей, описывающих спонтанное деление ядер и учитывающих при этом оболочечные эффекты (испускаемые кластеры представляют собой оболочечные ядра), энергию, деформацию и жесткость ядра.
Образование кластера в этом случае происходит по схеме, показанной на рис. 3. Вероятность распада в единицу времени считается пропорциональной произведению вероятности перехода системы из начального состояния в контактную точку и проницаемости внешнего барьера. В подобного рода расчетах, основанных на модели спонтанного деления, осуществлялся подбор 12 параметров, и между тем предсказания этого теоретического подхода оказались ограниченными и требовали корректировки модели при усложнении структуры кластера и родительского ядра.Другой, более простой подход к описанию кластерного распада основан на простой модели распадающегося ядра, предложенной еще в 1928 году Дж. Гамовым для описания α - распада. В этой модели точечный бесструктурный кластер с частотой νкл колеблется в потенциальной яме радиусом
, (11)
«отгороженной» от внешней области кулоновским барьером. Период полураспада выражается как
, (12)
где проницаемость барьера 
для кластера с угловым моментом L и энергией распада Q определяется в форме
. (13)
В табл. 1 собраны результаты теоретических работ, рассматривающих кластерный распад как виды деления или α - распада. Здесь же представлены экспериментальные значения логарифмов периода кластерного распада.
Видно, что оба теоретических подхода неплохо описывают экспериментальные данные. Эксперименты по изучению кластерной радиоактивности должны быть чрезвычайно чувствительны, так как вероятность такого распада чрезвычайно мала по сравнению с делением и α - распадом (λкл/λα≤10-16). Экспериментальное обнаружение кластерной радиоактивности дало новый импульс развитию наших представлений о механизмах перестройки ядра в процессе радиоактивного распада.
Еще по теме Кластерная радиоактивность:
- Глава 2. Система визуального эвристического кластерного анализа
- обеспечение радиационной безопасности
- Выводы по 2-й главе
- Лекция №4 Характеристика основных породообразующих минералов.
- понятие отходов, виды, правовые основы обращения
- меры охраны и защиты лесов.
- ОГЛАВЛЕНИЕ
- Описание работы системы автоматизированного смыслового анализа текстов
- Лекция №12 Интрузивный и эффузивный магматизм типы вулканических извержений.
- Степаненко К.В.. КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ з дисципліни ПРАВО ЄВРОПЕЙСЬКОГО СОЮЗУ. Дніпро - 2016, 2016