核能級壽命測量

原子核被激發後,可以在較高的能級上停留一段時間,此時間稱為該能級的壽命。實驗上測到的壽命是激發核(處在激發態的核)能級的平均壽命, 用τ表示。激發核是不穩定核,往往通過γ輻射向低能級或基態躍遷。躍遷幾率λ=1/τ(見γ躍遷)。實驗上測定τ之後,即可同採用某種核模型波函式計算的λ 比較,從而達到檢驗理論的目的。

測量方法
測量τ 的方法有間接和直接測量兩類。間接測量方法如庫侖激發、γ共振、電子非彈性散射、同K系X射線壽命的比較等。直接測量法有延遲符合法、都卜勒效應法、阻塞效應法等。
延遲符合法
級聯γ射線的中間態有一定的壽命,可以用測量這兩條γ射線之間的延遲符合時間譜,去確定中間態的壽命;或者是利用加速器的脈衝束流,測量在脈衝束間隔內的延遲時間譜,以求出能級的平均壽命。這兩種方法測量的時間範圍一般在10-3~10-10s(符合技術見符合和反符合系統)。
都卜勒效應法
如果核反應A(a,b)B*在薄靶中進行,則生成的激發核B*按動量守恆定律將以速度v(0)在真空中反衝。B*在反衝飛行中放出的γ射線能量E γ和在停止時放出的γ射線能量E=Icosa/r之間有都卜勒移動,而 客運成本=客運支出總額/客運人公里總數,貨運成本=貨運支出總額/貨運計費噸公里總數,(1)
式中с是真空中的光速,θ是探測方向和B*反衝方向之間的夾角。
阻塞效應法
晶體點陣上的原子核發生反應形成的複合核放出帶電粒子退激發。當B*的反衝速度垂直分量v寑滿足v寑τ﹤α時(α為禁止半徑),放出的粒子被阻塞。即角分布有深的阻塞谷P0。若v寑τ≥α,則谷變淺為P1。根據谷中粒子數的變化,可以推斷出複合核態的壽命。可測壽命範圍約在10-14~10-18S。

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