伽莫夫 - 泰勒躍遷

伽莫夫 - 泰勒躍遷是一個屬於一種β衰變，其中，發射的電子（正電子）和反中微子（中微子）的自旋耦合為S=1，導致初態和末態的角動量變，這是相對於費米躍遷來說的，其中的發射粒子的自旋耦合到S=0 ，初態和末態的角動量自旋不變。

基本介紹

• 中文名：伽莫夫 - 泰勒躍遷
• 外文名：gamow teller transition
• 性質：屬於一種β衰變
• 學科：量子力學
• 領域：物理學
• 相關術語：躍遷

定義

伽莫夫 - 泰勒躍遷是一個屬於一種β衰變，其中，發射的電子（正電子）和反中微子（中微子）的自旋耦合為S=1，導致初態和末態的角動量變化 ，這是相對於費米躍遷來說的，其中的發射粒子的自旋耦合到S=0，初態和末態的角動量自旋不變()。伽莫夫 - 泰勒躍遷和費米躍遷對應於兩種不同形式的非相對論極限下的弱相互作用哈密頓量主導作用：

= 質子到中子的同位旋過渡矩陣，反之亦然。

=泡利自旋矩陣，得 。

= 旋轉空間的恆等運算元, 使得 J不變。

= 弱矢量耦合常數。

=弱軸矢量耦合常數。

β衰變

β衰變最開始在理論上被恩里科·費米描述。然而，這並不符合宇稱不守恆。 現代量子場論（弱電理論）就是從這裡發展出來的，該理論使用的帶質量的W和Z玻色子（膠子）描述了弱相互作用，膠子是為了描述高能粒子的截面。

衰變速率

β衰變的速率計算和α衰變速率的計算有很大不同。在α衰變中，原來的原子核有一部分用於形成α粒子 (He)。在β衰變中，β粒子和中微子由一顆中子衰變成同位旋互補體（isospin complement ）變產生(n → porp → n)。以下是不同點：

1. β 電子和中微子在衰變之前並不存在。
2. β 電子和中微子被相對論效應主導（通常衰變的能量不足以使α粒子到達很高的速度）。
3. 衰變產生的光子能量譜連續（前者可以假設 α粒子帶走了大部分的衰變能量）。

β衰變速率計算由費米在1934年套用泡利的中微子假設得出。

費米黃金定則指出躍遷速率W由一個轉換矩陣（或振幅）得出，通過相空間加權和普朗克常數 使得：

從這個分析，我們可以得出從零到正負一的（0 → ±1）伽莫夫-泰勒核躍遷是一個對系統相互作用的哈密頓量的弱擾動。該假設成立的前提是產生準穩態核的時間(10s)大大小於β衰變的時間（半衰期從幾秒到幾天）。

母核和子核之間的過渡矩陣：

因為擾動使用相互作用的哈密頓量可得2種分立的狀態。