שם מקור: The Role of Nuclear Shape in Beta Decay

גרעין האטום רחוק מאובייקט סטטי, spherical. in autopes - אלה עם אלמנטים פרוטון גבוה ומספרי נויטרונים - הגרעין יכול לקחת על צורות מפורקות כגון פרולט (כמו כדור כדור) או oblate (כמו דיסקולציה) זה משנה עמוק את המאפיינים המכניים הקוונטיים של גרעין, כולל את התעריפים שבהם הוא עובר זרם גרעיני קצר, לא רק לנפח, הוא רק לנפח גרעיני).

מבחינה היסטורית, תורת בטא-דעון פותחה עבור גרעינים spherical, אך עד מהרה התברר כי רבות איזוטופים כבדים - במיוחד אלה באזור אקטיאניד (למשל, אורניום, פלוטוניום, כורוטויום), כורע) - תוך התחשבות בהשפעות גדולות של טיהורים של חלקיקים פיזיים.

Beta Decay Basics and Transition

(ב) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

פרמי וגמול-ספר מעברים

במעברי פרמי, חלקיקי הבטא פולטים עם הספין שלה יישר עם שינוי ספינים הגרעיני ( ⁇ J= 0) במעברים Gamow-Teller, השינוי הספין הוא ⁇ J=0, ±1 (אך לא 0.0) אלמנטים ממטריקס כרוכים בחפיפה של פונקציות גל יחיד-חלקיק ראשוני וסופי.

אסתטיקה ואפקטים צורה

כאשר חוקי הבחירה המותרים אינם מרוצים, נאמר כי הדעיכה אסורה.המעברים האסורים מדוכאים על ידי גורמים (QIRFLT:0αFLT:1/MigFLT:2NFLT 3c2) עבור ⁇ הראשון-forbidden, וכו 'העיוות הגרעיני יכול להפחית את מידת האסור על ידי ערבוב מצבי התנופה שונים, ובכך לשפר את המעבר כי ניתן להפחית את הערך הראשוני של 0.

חידוש גרעיני ב-Isotopes כבד

איזוטופים כבדים עם Z > 80 פעמים לעתים קרובות להציג עיוות קבוע של קוופול.הצורות הנפוצות ביותר הן:

  • (ב) [15] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ :0 (בפרט: 1) ⁇ (ב) ⁇ (ב) כדיסק.פחות נפוץ בגרעין כבד, אך חלק מהאיזוטופים ליד הסגרים של נויטרונים מפגינים מינימה מיילדותית.
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ : 1 סימטרי בכל שלושת החרדות, נפוץ ב-Nutron-rich-earth נדיר-earinide nuclei.

העיוות הוא קוונטי על ידי β2 (quadrupole) ו β4 (hexadecapole) פרמטרים עיוות. פרמטרים אלה משפיעים על ספקטרום האנרגיה חד חלקיקים על ידי פיצול רמות spherical degenerate על פי הקרנה של מומנטום זווית על ציר הסימטריה (מספר הקוונטי).

צורה Coקיום

בחלק מהאיזוטופים, עיוותים שונים יכולים להתקיים באנרגיות דומות של ציטוטים.לדוגמה, 18603FLT:1Pb יש מצב קרקע spherical Ground, אבל מצבים נרגשים עם צורות פרולט ו- oblate קיימים בתוך כמה מאות keV עשיר צורה זו מוביל לדעיכה המחברת מצבים של צורות שונות מאוד, באופן דרמטי את הפונקציה חופפת ומדכאת את אותה דרך אזורי הני זה הוא עמוק.

מכניזם המקשר את העיוות לשיעורי Beta Decay

אנרגיה רמה משתנה ו Q-Value Effects

שינוי האנרגיה החייבת של הגרעין ובכך גדל הערך Q-value (אנרגיה שוחרר) של בטא דעיכה. ערך Q גדול מוביל בדרך כלל לדעיכה מהירה יותר כי גורם החלל בשלב ( ⁇ ) גדל כמו QIRFLT:0 βFLT:15, עם זאת, עבור מעברים מותר, אלמנט מטריצה גרעינית לעתים קרובות שולט בקצב.

המונחים: wave Overlap and Nilsson Orbitals

אלמנט המטריקס של בטא נעלם כרוך אינטגראלי על פונקציות הגל הראשוני והאחרון של חלקיקים.ב nucleispherical, אלה מתויגו על ידי מומנטום זוויתי הכולל ג ' ו הקרנה שלו m. in deformed nuclei, הגל פונקציות הם שילובים ליניאריים של רכיבים spherical.com, אלא אם כן המשטח בין שני מסלולים Nilsson תלוי הפרמטרים שלהם deformation ו-aphreme הוא שונה, אם כן, כלומר, אם כן, זההחליפה הוא שונה לחלוטין.

רפורמות ועיוותים

כללים של בחירת זוג מוליכים הם חזקים בגרעין כבד ומושפעים על ידי עיוות.מדינות Deformed יש רמות גדולות יותר של נחיתות רמה ליד פני השטח פרמי, אשר משפר פערים הצמדים.האינטראקציה המזוגית מערבה תצורה ומפיצים את כוח הבטא על פני מדינות רבות. in spherical nuclei, את הקרקע-to-קרקע להיות נושאת לעתים קרובות את רוב החיזוי כוח; פיזור זה יכול להיות מופחת.

עדויות ומדדים

שיעורי הדעיכה נמדדים באמצעות ספקטרום הכולל של ספיגת (TAS) או gamma-ray spectroscopy לאחר בטא דעיכה.השיטה הישירה ביותר היא למדוד את מחצית החיים של איזוטופ רדיואקטיבי ואת הפצת האנרגיה של חלקיקי בטא פולטים (מחצי החיים ו Q-value), אחד יכול להפיק את הערך (חצי חיים השוואתי) וניתן לציין את המעבר הקטן (Digt)

Deformed Actinides: A Case Study

(ב) ב[[1924]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]

צורה של דו-קיום בעופרת ומרקורי איסופים

(ב) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

טכניקות ניסיוניות

ניסויים מודרניים משתמשים בבלוטות לייזר וספקטרום המוני של מוצרי beams aotopic של אלמנטים כבדים. על ידי השתלת הגלאים האלה לתוך מדידת קרני gamma או אלקטרונים, מדענים יכולים להסיק את הזנה בטא מתפוררת לאמתנה למדינות נרגשות.

מודלים תיאורטיים וקלקטומים

מודל נילסון ו- QRPA

המסגרת התיאורטית הסטנדרטית לחישוב קצבי הבטון של בטא באנדקליים המוערכים היא התוספת של שלב אקראי של שלב התוספתן (QRPA) באמצעות פוטנציאל deformed Woods או Nilsson.QRPA כולל אינטראקציות בין הצדדים לבין שאריות (particle-hole ו- חלקיקים-particle) עקבי עם בסיס מפורש (Culations forכבד הוא דורש תצורה גדולה של 8D2D2D) ו-p) של עבודה עד 2D2 מראה עד לאחרונה עקבית (R) עקבית (R) ⁇ ) עקבית (R) עם בסיס ⁇ ) ⁇ ) ⁇ (R) ⁇ ) ⁇ 2D2D2D2D2D2D2D2D2D2D2D2D2D2D) עקבי עם בסיס קבוע) עקבי עם בסיס ⁇ ) עקבי עם בסיס ⁇ ) עקבית) עקבית ערך גדול) עקבי עם בסיס ⁇ (R) עקבי עם בסיס deformreten) עקבי עם בסיס deformd משקל גדול של משקל גדול (R) ⁇ (R) ⁇ ) ⁇ (R) ⁇ ) ⁇ (R) ⁇ ) עקבית) ⁇ (R)

מודלים מקרוזקוסקופיים-Microscopic Models

[הגישה אחרת] משתמשת בשיטה המקרוסקופית (למשל, מודל ההרחבה של פינטיט-Range Droplet, FRDM) כדי לנסח את עיוותי הקרקע ולאחר מכן ליישם מודל של דעיכה המבוסס על קוגניציה Nilsson, אך הוא מהיר יותר ושימושי עבור סקרים שיטתיים.

אתגרים ושאלות פתוחות

למרות ההתקדמות, כמה אתגרים נותרו.העיוות המדויק של איזוטופים עשירים נויטרונים רבים אינו ידוע.יתר על כן, עיוות יכול להיות רך (כלומר, גרעין רוטט בין צורות שונות), אשר מסבך את התמונה הסטטית. גישות תלויות זמן כגון שיטת הגנרטור (GCM) נדרשים לטפל במיקסינגורים.

השלכות על הפיזיקה הגרעינית והאסטרופיסיקה

תגובה לפיזיקה ובזבוז גרעיני

(התיישבות של דבורים) הן חיוניות לחיזוי החום העגום של דלק גרעיני מושקע.ניתוחי בטיחות תגובה מסתמכים על חישובים הממסים כי תרומות מאלפי מוצרי פשידות, שרבים מהם כבדות, מפורכות: 3, למשל, FLT:099FLT:1Tc (מוצר שבץ) יש אנבשההההההה מושפעת משיעורים של β-F2ta) או מ- 0.

תוצאות חיפוש Nucleosynthesis

תהליך הניטריון המהיר (r-מעבד) בונה אלמנטים כבדים בסביבות נפץ כגון מיזוגים כוכבי נויטרונים (Nutron-stars) דרך איזוטופים עשירים ב-Nutron עם עיוותים גדולים.תבנית ה- r-process=RPD רגישה ל-160 צורות חיים לאורך הדרך: אם מחצית החיים ארוכים יותר מכמה שניות, דפוס השפע של ה-Fentiation (RIR-Fpoint) משתנה באופן משמעותי, כולל אפקט של מספר עצום של מספר עצום של LT2 (R) של מספר עצום של מספר עצום (R) גבוה יותר מ-Fpoint) של מספר עצום (DV1).

סימפטיה

שיעורי הדעיכה ב- nuclei מפורשים יכולים גם לבדוק את המודל הסטנדרטי של פיזיקה חלקיקים.לדוגמה, את הקורלציה בין חלקיקים בטא פולטים לבין הספין הגרעיני (β- ⁇ ) רגישה לזרמים קשקשים אפשריים.ב nuclei deformed, את התערובת של רגעי זווית שונים יכול לחקות אינטראקציות לא סטנדרטיות, כך ניתוח זהיר של אפקטים הוא צורך כדי לחלץ מגבלות אקזוטיות על הפיכה, עם דיוקים אלה.

מסקנות ו-Outlook

ההשפעה של עיוות גרעיני על שערי מעבר בטאדעון היא נושא עשיר ורב פנים.מפיזיקה הבסיסית של תפקוד הגל חופפים ו Nilsson מסלול ליישומים המעשיים בפיסיקה הכור והנוקליטוס הפנוסינתזה, עיוות הוא משתנה מפתח שאינו ניתן להתעלם ממנו גם ממתקנים גרעיניים רבים, אלא גם מעצימים מדויקים יותר.