Курс физики . Страница 426 (Добавлена 2012-05-26 21:14)
е. можно сделать вывод, что ядро окружено потенциальным барьером, высота которого не меньше 8,8 МэВ. С другой стороны, ?-частицы, испускаемые ураном, имеют энергию 4,2 МэВ. Следовательно, ?-частицы вылетают из ?-радиоактивного ядра с энергией, заметно меньшей высоты потенциального барьера. Классическая механика этот результат объяснить не могла.
Объяснение ?-распада дано квантовой механикой, согласно которой вылет ?-частицы из ядра возможен благодаря туннельному эффекту (см. ? 221) — проникновению ?-частицы сквозь потенциальный барьер. Всегда имеется отличная от нуля вероятность того, что частица с энергией, меньшей высоты потенциального барьера, пройдет сквозь вето, т. е., действительно, из ?-радиоактивного ядра ?-частицы могут вылетать с энергией, меньшей высоты потенциального барьера. Этот эффект целиком обусловлен волновой природой ?-частиц.
Вероятность прохождения ?-частицы сквозь потенциальный барьер определяется его формой и вычисляется на основе уравнения Шредингера. В простейшем случае потенциального барьера с прямоугольными вертикальными стенками (см. рис. 298, а) коэффициент прозрачности, определяющий вероятность прохождения сквозь него, определяется рассмотренной ранее формулой (221.7):
Анализируя это выражение, видим, что коэффициент прозрачности D тем больше (следовательно, тем меньше период полураспада), чем меньший по высоте (U) и ширине (l) барьер находится на пути ?-частицы. Кроме того, при одной и той же потенциальной кривой барьер на пути частицы тем меньше, чем больше ее энергия Е. Таким образом качественно подтверждается закон Гейгера — Нэттола (см. (257.1)).
§ 258. ?–-Распад. Нейтрино
Явление ?–-распада (в дальнейшем будет показано, что существует и ?+-распад) подчиняется правилу смещения (256.5)
и связано с выбросом электрона. Пришлось преодолеть целый ряд трудностей с трактовкой ?–-распада.
Во-первых, необходимо было обосновать происхождение электронов, выбрасываемых в процессе ?–-распада. Протонно-нейтронное строение ядра исключает возможность вылета электрона из ядра, поскольку в ядре электронов нет. Предположение же, что электроны вылетают не из ядра, а из электронной оболочки, несостоятельно, поскольку тогда должно было бы наблюдаться оптическое или рентгеновское излучение, что не подтверждают эксперименты.
Во-вторых, необходимо было объяснить непрерывность энергетического спектра испускаемых электронов (типичная для всех изотопов кривая распределения ?–-частиц по энергиям приведена на рис.
Предыдущая страница |
Следующая страница
|