Teorik Modeller Alfa Decay Half-Lives ve Transition Oranlarını Açıklıyor
Table of Contents
Giriş Giriş Giriş
Alfa çürümesi, nükleer fizikte temel bir süreç, ebeveyn çekirdeğinin bir alfa parçacığının spontan emisyonunu içerir (iki proton ve iki nötron) istikrarsız atomik bir atomik nükleksiyondan en erken iki ve kütle numarasına kadar, ebeveyn çekirdeğinin bir çekirdekte tahmin edilmesi, farklı izotopların 20'den fazla nükleer alanla ilgili verileri yorumlanması ve nükleer uygulamaları ve yarı-gerçekten fazla değişkenleri birleştiren fiziksel ilkelerin bozulması için gerekli olan sayısal sonuçları anlamak.
Alfa Decay Half-Lives ve Transition Oranlarının Temelleri
Yarı yaşam ([Dön:0)T)[Dönetici: 3 ) Bir radyoaktif izotopun yarısı, bir tek başına geçiş oranı ile ilgili olan zamandır.Bu, alfa yapısındaki iki faktörden oluşan bir olasılıktır.
Alfa'da büyük yayılma yarı hayattakiler, tünelin aşırı hassasiyetinden ortaya çıkıyor ve George Gamow tarafından geliştirilen kuantum tünel modeli ile bağımsız olarak, Julian Gurow ve Ronald Gurney tarafından geliştirilen bu duyarlılık, çok sayıda boyuta göre değişebilir.
Geiger-Nuttall Law
Tarihsel Context
1911'de Hans Geiger ve John Nuttall, yarı ömür boyu ve alfa parçacığının ters kare kökü arasında lineer bir ilişki keşfetti.[Dörtüncü bölüm için|D)[Dönetici:2|Dönetici[Dönetici: 3 )[Dönetici) 1.
Formülasyon ve Fiziksel Basis
Geiger-Nuttall yasası şöyle ifade edilir:
[Dönem:0) 10[DÜye:2|Dönemli:2|Döntme[DÜye Olmayanlar İçin Tıklayınız.[Üye Olmayanlar İçin Tıklayınız.
[FONT=0][DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜ:2) ve ) Belirli bir çürüme zincirine bağlı olarak (aynı elemental serinin izotopları) sürekli olarak, doğruyusal[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜ) pozitif olmasına rağmen, Geiger-Nuttall yasası, yarı yaşam arasındaki ilk doğrudan tedavilere ve daha sonra mekaniklere olan ilk mekaniklere bağımlıdır.
Sınırlamalar
Geiger-Nuttall yasası, verilen bir izotopik zincir içinde iyi çalışır, ancak farklı elementlerden izotoplar karşılaştırılırken başarısız olur, çünkü kızı nükleplerinin süreklileri veya kızının nükslerinin etkisi, kuantum[Düzüğün 3 ) ve kuantum[DDDDDDD) ile ilgili daha sofistike modellerin geliştirilmesini teşvik eder.
Kuantum Tüneli ve Gamow Teorisi
Objektif Model
1928 yılında Gamow ve bağımsız Condon ve Gurney, alfa çürümesinin potansiyel bir bariyerle aşamayacağı konusunda kuantum tüneli açıklayabileceğini önerdi. kuantum parçacığının içinde, bir alfa parçacığı güçlü, kısa menzilli çekici bir nükleer potansiyelle tünele izin verir.
Gamow Faktörü
Tünel olasılığı:0)P), üstel baskıyı ölçen Gamow faktörüne göre orantılıdır:
[FONT:0)P ⁇ exp (-2[Dön:2).
[FONT=0][DÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜ TÜSİADİ YARATILAŞI YARATILAŞI YARATILIK YARATICI YARATICI YARATILIK [8][ÜŞEKSİAD SİAD SİAD YARATILAŞI ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
[([değiştir | kaynağı değiştir) ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ "[değiştir | kaynağı değiştir][değiştir | kaynağı değiştir]
WKB Approximation and Decay Genişlik
Tünel olasılığı Wentzel-Kramers-Brilouin (WKB) ile hesaplanan olasılık, saldırı frekansının genellikle 0,0) [Düzücük ⁇ = ⁇ .[Dönetici faktörü ile saldırı frekansıyla birlikte (İkinci alfa parçacığının sayısı) teorik çürümeye neden oluyor.
[FONT:0][DÜDÜT:2) [DÜDÜ:2)[DÜye: 2) / (f · 03: 4)
Gamow modeli, basitleştirmelerine rağmen, yarı hayattaki büyük alfa aralıklarını oldukça iyi bir şekilde yeniden üretmiştir. Ancak, küresel bir bariyer varsayılır ve alfa parçacığını nümerikleştirme olasılığı göz ardı eder, alfa parçacığını fikre göre önceden ayarlanabilir sistem sapmalarına yol açar.
Cluster Modelleri ve Preformasyon Probability
Preform Alfa Parçacık Tahmini
Set modelinde, alfa parçacığı, nükleus içinde hareket eden farklı bir varlık olarak kabul edilir.Bu faktör, önceden bilgilendirilmiş bir alfa parçacığının önbellekli konfigürasyonlara benzediğini ifade eder.()P[Dönetici: 6,0)[Dönetici tablosunda 1 ila 0,3 olarak, yüksek çözünürlükte alfalar olarak adlandırılır.
Preformasyon Faktörünü Hesaplamak
Preformasyon faktörü, ebeveyn ve kızın çekirdekli yaklaşımı gibi mikroskobik nükleer yapı modellerinden tahmin edilebilir, alfa parçacığının, nükleonların nükleksiyonelleri olarak kademeli olarak, dört nükleksiyon faktörünün, anne nükleksiyonellerinin dalga fonksiyonunu ve kızının ve dalga fonksiyonunu kullanarak hesaplanması mümkündür.
Birleşik Küme Modelleri
Modern küme modelleri, birleşik fission modeli (UFM) ve analitik süperasymmetric fission (ASAF) modeli gibi, her iki önformasyon ve tüneli bir çerçevede de içerir.Bu modellerde, alfa yarı ömrü verilir:
[FONT:0][DÜDÜDÜDÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜyetim: ÂHİRLER ÂŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜ
⁇ saldırı frekansı ve [[DÜT:0)P)[Dönetici[Dönetici: 3) Bu modeller, küme yaklaşımının evrenselliğini göstermek için de oldukça başarılı olmuştur.
Fermi'nin Altın Kuralı ve Nükleer Yapı Etkileri
Geçiş Oranı Formula
Fermi'nin altın kuralı, ilk devletten (baba çekirdeği) geçiş oranı için kesin bir kuantum mekanik ifade sağlar (kız nüks artı alfa parçacığı):
[Dönem: 2/01/2012|[değiştir | kaynağı değiştir] [Dönemli: ⁇ [DÜye: ⁇ [Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye)[Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye)
İşte ⁇ [DÜDÜ:0) [DÜDÜDÜDÜDÜ:2)[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜŞÜNÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜ
Seçme Kurallar ve Hint Geçişleri
Alfa çürüme geçişleri, iyileştirici veya olumsuz bir şekilde sınıflandırılabilir. Favored geçişler ebeveyn ve kızı aynı spin ve parity ile aynı spin ve parite ile gerçekleşir, büyük matrix elementlere ve hızlı çürük oranlarına yol açar. Unfavored geçişler, matrix elemanını baskıya bastırır ve daha uzun yarı hayatta kalır. Fermi'nin altın kuralı doğal olarak bu varyasyonları azaltır: matrix elementi yüksek olasılıkta yer alan ve Cleb-Gordan katlar.
Cluster Modelleriyle Karşılaştırma
Set modelleri alfa parçacığı önceden bilgilendirilmiş bir varlık olarak tedavi ederken, Fermi'nin altın kuralı, nükleer yapı yönlerini vurgulayan tamamlayıcı bir perspektif sunar. pratikte, iki yaklaşım genellikle birleştirilir: matrix elemanı, ağır nüanslar için doğru birçok dalga fonksiyonu ifade edilebilir, çok daha basit bir şekilde kullanılabilir.
Gelişmiş modeller: Birleşik ve ASAF Yaklaşımları
Birleşik Fission Model (UFM)
Birleşik fission modeli, alfa'yu, başlangıç parçanın bir alfa parçacığı olduğunu hesaplamak için özel bir nükleer fission vakası olarak tedavi eder.Bu, ebeveyn nüksinden ayrı kızı ve alfa'ya kadar sürekli bir deformasyon sağlar, potansiyel enerji hesaplanmış bir deformasyon yolu boyunca, Werner-Wheeler yöntemi genellikle geniş bir kitle aralığı üzerinde hesaplamak için kullanılır.
Analitik Superasymmetric Fission (ASAF) Model
Poenaru ve işbirlikçiler tarafından geliştirilen ASAF modeli, yarı yaşamdaki günlük tür kullanılarak potansiyel bariyeri parametreliyor. ASAF modeli, yüksek doğrulukla deneysel verileri yeniden üreterek hesaplamak için kullanılıyor. hem Coulomb hem de nükleer potansiyelleri, hem de preformasyon faktörü yarı hayattan çıkarılıyor. ASAF modeli, yüksek doğrulukla deneysel verileri yeniden üreterek hesaplamak için desteklenmektedir.
Karşılaştırma ve Modern Refinements
Modellerin Performansı
Her modelin güçlü yönleri vardır. Geiger-Nuttall yasası, en sofistike sistemlerde hızlı bir ampirik tahmin sağlar. Gamow tünelleme modeli, temel enerji bağımlılığını yakalar ve iyileştirici geçişler için iyi çalışır. Cluster modelleri en basit hesaplamalar için 2-3 faktör içinde hassas bir şekilde azaltılabilir.En sofistike yaklaşımlar, bu tür yoğunluk bağımlı küme modeli (DCM) veya relativistik ifadeler kullanarak, sapmalar için iyi çalışır.
Deformasyon ve Mikrooskopik Etkileri
Nükleer deformasyon, alfa yarı kanallarını önemli ölçüde etkiler.Deformik nükleler akotropik potansiyel engellere sahiptir ve tünel verici olasılık, nükleer eşleme ve kolektif vibrasyonlara göre (parçalı) göre, deformasyonu içeren modeller, çift kanallı yaklaşım, deneysel verilerin hareketsiz ve nadir görülen çekirdekli potansiyel engeller için doğru bir anlaşmadır.
Dış bağlantılar daha fazla Kaynaklar
- [0]Wikipedia: Alpha Decay – Genel genel genel bakış ve tarihsel arka plan.
- [FONT=0]NNDC NuDat 3[[DDDat 3[DDDDDDDD)[Dönetici: Deney yarı hayattaki nuclitler İnteraktif grafik.
- [0]Modern Fizik Görüşü: Alfa Decay ve Cluster Radyoaktivite[[Döntilmiş: 1) Poenaru ve Greiner tarafından kapsamlı bir inceleme.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Alfa'nın teorik modelleri yarı hayatta ve geçiş oranları, nükleer yapı, tünelleme ve önformasyon içeren basit ampirik yasalardan evrimleşmiştir. Geiger-Nuttall yasası, faydalı bir sistemli olarak kalır, ancak Gamow tünelleme modeli ve uzantıları, bu tür nükleer yapıların sentezleme modellerinin sentezi için fiziksel temelleri sağlar.