Құрама ядроның энергетикалық спектрі

33
жүйе болып есептелетін жағдаймен тікелей байланысты. а бөлшектің кез келген А ядромен жұтылуы нəтижесінде түзілетін

• 
  құрама ядроны қарастырайық:
  

Бастапқы ядро A массалық санмен жəне Z зарядтық санмен сипатталсын, ал түсетін бөлшек ретінде n нейтронды таңдаймыз. Онда C жүйесі массалық саны A + 1 жəне зарядтық саны Z бола-тын ядро болып саналады.

3.2-суретте ядро спектрі схемалық түрде көрсетілген. Энергия мə ндерінің санақ басы ретінде E_C = m_cc² энергияның негізгі күйі таңдап алынған. Осындай санақты таңдап алу кезін-де қандай да бір λ күйдегі C ядроның E_λ энергиясы ядроның қозу энергиясына тура келеді. Ядроның негізгі күйінің энергиясы – E_o = 0. Ядроның қозған күйлеріне энергияның E₁, E ₂ жəне т.б. оң дискретті мəндері сəйкес келеді. Негізгі күйден өзгешелігі, қозған күйлер төменірек күйлерге радиациялық өту мүмкін-дігінің арқасындағы ақырғы өмір сүру уақытымен сипатталады. E_λ деңгейдің τ^(λ) өмір сүру уақытының кері шамасы бірлік уа-қытта γ-кванттың шығарылу мүмкіндігімен анықталады. Энер-гетикалық бірліктермен көрсетілген бұл шама деңгейдің радиациялық ені деп аталады:

Қозу энергиясы өскен сайын деңгейлер тығыздығы өседі. С жүйесінің бөлшектерінің біреуін бөліп алу мүмкін болатын кездегі қозу энергиясының мəні (С жүйесін екі кіші жүйеге бөлудің ең төменгі табалдырық энергиясының мəні) үздіксіз спектрдің шекарасын анықтайды.

(1.6) процесс нəтижесінде түзілген құрама ядро үздіксіз спектр аймағында жатқан E_C энергиясымен сипатталады:

34
. (3.8)

Мұнда – A бастапқы ядроның қозу энергиясы; – A ядро

– A ядро мен a бөлшекке ыдыраумен салыстырғанда C ядросының байланыс энергиясы. Энергияның мəндері кезінде дискретті спектрдің үздіксізге өтуі C жүйесінің ыдырау мүмкіндігімен тікелей байланысты. Дегенмен тек C жүйесінің бөлшектерінің біреуінің жəне сəйкес қалдық ядроның салыстырмалы қозғалысымен байланысты еркіндік дəрежелерін ескерумен шектелетін жағдайда спектр құрылымының осындай күрт өзгерісі пайда болады. Шындығында C құрама ядросында көп еркіндік дəрежелері болғандықтан, жеке бөлшекте барлық қозу энергиясының шоғырлану мүмкіндігі аз болады, сондықтан S-тен аса ерекшеленбейтін мəндердегі энергияның өскенімен спектрдің құрылымы қатты өзгермеуі тиіс. Басқа сөзбен айтқанда, энергияның өзгергенімен деңгейлердің сипаты күрт өзгермеуі тиіс. Энергетикалық табалдырықтың нұсқауы ретінде тек бөлшектің шығарылуының аз ықтималдылығының пайда болуы қызмет ете алады. Демек, үлкен қозу энергиялары кезінде де энергетикалық спектр ені тек λ-кванттың шығарылу ықти-малдылығымен ғана емес, ыдырау процесінің ықтималдылы-

ғымен анықталатын бөлек-бөлек квазидискретті деңгейлер-ден тұрады. S_мин -нен артық қозу энергиялары кезіндегі квази-

дискретті спектрді жүзеге асыру мүмкіндігі туу үшін, қозған күйлердің өмір сүру уақыты жеткілікті, яғни Г_λ ені көрші D_λ деңгейлердің арасындағы қашықтықтан кіші болуы қажет:

Қозу энергиясының өсуімен Е_λ квазидискретті деңгейлер, энергетикалық тұрғыдан алғанда ыдыраудың əртүрлі жолдары-ның саны көбейген сайын, ақырындап кеңейеді. Е_λ деңгейінің толық ені қосынды түрінде көрсетіледі:

35
мұндағы _a – қандай да бір a бөлшектің шығарылуына сəйкес келетін парциалды ен; – радиациялық ен, қосынды барлық

1. 
   жоғарырақ деңгейден көп бөлшектер саны шығарылуы мүмкін; 2) үлкен қозу энергиялары кезінде қалдық ядроның əртүрлі соңғы күйлерінің көп саны болуы мүмкін; 3) жекелеген _a парциалды ендер энергияның артуымен бірге өздері өседі.
   

Cірə, квазидискретті спектр туралы тек (1.9) шарт орын-далатын болса, яғни егер деңгейдің ені олардың ара қашықты-ғынан аз болса ғана айтуға болады. Қозу энергиясы өскен сайын, деңгейлер қабаттасып кететіндей олардың арасындағы қашықтық соншалықты кіші, ал ені соншалықты үлкен болып шығады, содан біз квазиүздіксіз спектр аймағына түсеміз. Дегенмен мына флуктуация аймағында да деңгейлер тығыздық-тары мен арнайы сұрыптау ережелері дискретті спектр ерекше-ліктерінің сақталуына алып келе алады. Қозу энергиясын толық байланыс энергиясымен салыстыруға болатын кезде (шамамен бір бөлшекке 6-8 МэВ) ғана деңгейлердің сипаты сапалық түрде өзгереді. Бұл аймақта бөлшек ядродан ұшып шыға алуына жет-кілікті энергияның жеке бөлшекке шоғырлануы ерекшелік емес ереже болып табылады. Бұл шарттар кезінде деңгейлердің нағыз үздіксіз спектрі пайда болады.