Yadrolarning gamma nurlanishi

I.Bob.Yadrolarning gamma nurlanishi

1.1.Yadrolarning gamma nurlanishi

Muammoli vaziyat. α,β nurlanishlar xossalarini eslagan xolda , gamma nurlanishlarning uziga xos xususiyatlari va ularning yukoridagi nurlanishlardan farki kaysi fizik tajribalarda ko’rinadi.

Tayanch sо‘zlar: foton, multipol, tanlash qoidasi, juftlik, spin, konversiya, rezonans yutilish, Myossbauer effekti, tabiiy kenglik, gravitatsiya siljishi.

Gamma-nurlanishda yadroda massa soni, zaryadi о‘zgarmaydi, faqat energiya о‘zgarishi rо‘y beradi. Gamma-nurlanish yadroning о‘yg‘ongan holatidan holatlar energiyalarining ayirmasiga teng bо‘lgan diskret energiyali nurlanishlardir.
Gamma-nur tinch holat massasi nol, zaryadsiz, spini I=1 ga teng bо‘lgan qisqa elektromagnit tо‘lqindir.
Gamma-nurlanish yadro ichida rо‘y beradi, chunki alohida nuklon gamma nurlamaydi (yutmaydi), beta-yemirilish nuklonlarga xos bо‘lsa, gamma-nurlanish yadroga xos jarayondir.
Gamma-nur alfa, beta-yemirilishlardan sо‘ng, yadro reaksiyalaridan keyin vujudga keladi, yemirilishlardan keyin energiyasi 10 keV-5 MeV gacha reaksiyalardan keyin esa 20 MeV gacha yetishi mumkin.
Gamma-nurlanish yadrodagi nuklonlarning yadro elektromagnit maydoni bilan ta’sirlashuviga kо‘ra vujudga keladi.
Foton yoki gamma-kvantlarning massasi nolga teng bо‘lganligidan ular l orbital momentga ega bо‘lmaydi. Fotonlar holatini belgilashda multipol tushunchasidan foydalaniladi. Bu holat, elektromagnit maydon-ning multipoli Lh va juftligi  bо‘lgan holatidir. Erkin fotonlar tо‘la momenti L bо‘lgan holatlar ega bо‘ladi. Tо‘la momentining har bir qiymatiga bitta juftligi musbat bitta juftligi manfiy bо‘lgan holat tо‘g‘ri keladi.
Fotonning L momenti va -juftligi aniq bо‘lgan holati ma’lum multipollik bilan xarakterlanadi. Binobarin, kvant elektrodinamika- sida 2^L karrali multipollik о‘tishda foton manbaga nisbatan Lh harakat miqdori olib ketishi kо‘rsatiladi.
Multipollar L=1 bо‘lganda dipol, L=2 bо‘lganda kvadrupol, L=3 bо‘lganda oktupol va h.k. nomlar bilan ataladi. Shunga asoan elektr dipol va oktupol hamda magnit kvadrupollar toq-juftlikka, aksincha magnit dipol va oktupol hamda elektr kvadrupollar juft-juftlikka ega. Elektr multipollarni E harfi bilan, magnit multipollarni esa M xarfi bilan belgilash qabul qilingan Harfning о‘ng tomoniga L momentning qiymati qо‘yiladi.

M: elektr dipol kvant E1, magnit dipol kvant M1, elektr kvadrupol kvant E2, magnit kvadrupol kvant M2 va h.k.
Nuklonlarning yadro bilan ta’sirlashuvida yadro zaryadlarining qayta taqsimlanishi elektr YE, spin va orbital magnit momentlarning qayta taqsimlanishi esa magnit M tipidagi nurlanishlar vujudga keladi. Yadrodan chiquvchi -kvantlarning energiyalari keV lardan bir necha MeV gacha bо‘ladi. Shunga mos ravishda keltirilgan tо‘lqin uzunligi

210^-10510^-14 m atrofida bо‘ladi.
Agar fotonning tо‘lqin uzunligi  u bilan о‘zaro ta’sirlashayotgan yadro о‘lchami R dan katta, ya’ni bо‘lsa, odatda bu ta’sirlashuvda harakat miqdori momenti va juftlikni saqlanish qonunlari ruxsat etgan multipollikning eng kichik qiymatlari amalga oshiriladi. Elektromagnit nurlanishlar nazariyasidan elektr E multipol nurlanishlari nurlanish tо‘lqin uzunligiga bog‘liq bо‘lib, nurlanish ehtimoliyati
(1)

Magnit nurlanishlari uchun (2)

Bundan kо‘rinadiki, bir xil multipollikda M-nurlanishlar YE-nurlanishlarga nisbatan marta qiyinlashadi. Boshqacha aytganda, berilgan multipollik L-da ML-о‘tish EL-о‘tishga nisbatan

omilga yoki shuncha marotaba sekinlashgan bо‘ladi.
Gamma о‘tishlar ehtimoliyati gamma foton energiyasi va yadroning massa soniga bog‘liq.
(3)