V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Příčina spontánního štěpení těžkých jader tkví jejich stavbě vlastnostech jaderných sil.: Uvedené starší vysvětlení mechanismu vnitřní konverze nyní třeba považovat jen heuristické; foton záření
gama skutečnosti vůbec jádra nevyletí (je jen virtuální), nýbrž energie deexcitace vzbuzené hladiny jádra je
elektromagnetickou interakcí předána nejbližšímu obalovému elektronu přímo ten pak atomu vyletí kinetickou
energií danou rozdílem energie deexcitace jádra vazbové energie elektronu obalu.
http://astronuklfyzika.7). velmi těžkých jádrech působí relativně slabší jaderné síly (stav nasycení), takže výška
"potenciálového valu", kterým jsou jednotlivé části jádra drženy pohromadě, nízká *).2 Radioaktivita
konverzní elektrony. elektronovém záchytu, fotoefektu, vnitřní konverzi takto
emitované konverzní elektrony pak nazývají Augerovy elektrony (tenší červená šipka levé části
obr.
Vnitřní konverzi může podlehnout charakteristické X-záření vysílané při přeskocích elektronů mezi
vnitřními hladinami jádra (např. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.
V důsledku vnitřní konverze vnitřní slupce (nejčastěji atomového obalu uvolní místo po
konverzním elektronu, takže okamžitě dochází přeskoku elektronu vyšší hladiny (nejčastěji za
vyzáření kvanta charakteristického X-záření (světlejší modrá šipka obr.7 vpravo).1,
pasáž "Atomová jádra", bylo zmíněno, jaderné síly jsou krátkého dosahu jeví stav nasycení. Spektrum záření spojité (jak bylo výše podrobně vysvětleno), zatímco spektrum konverzních
a Augerových detektorů diskrétní.7). pík 33keV spektru
radionuklidu 137Cs energií 662keV (obr.
Diskrétní spektrum konverzních elektronů
Konverzní Augerovy elektrony mají podstatě stejné vlastnosti jako β-, liší však podstatně tvarem svého
energetického spektra. smíšených β+γ radionuklidů konverzní elektrony projevují jako diskrétní píky spojité křivce β-spektra.1.htm (32 36) [15.1. Konfigurace dvou lehčích jader proto energeticky výhodnější než konfigurace jednoho
jádra těžkého.10.2008 12:13:25]
. §1.RNDr. Těžká
jádra mají proto nižší vazbovou energii jeden nukleon než lehčí jádra středu Mendělejevovy
tabulky prvků.2.cz/JadRadFyzika2. Existuje proto
jistá pravděpodobnost, odštěpky projdou potenciálovým valem pro štěpení vlivem "tunelového
efektu" (podobně jako radioaktivity α).2. Při
štěpení těžkých jader lehčí jádra uvolňuje značná energie (pochází rozdílu vazbových energií,
viz následující pasáž), kterou formě kinetické energie odnášejí výsledná jádra neutrony.1.
Tyto diskrétní píky konverzních elektronů známých energiích) výhodou používají pro kalibraci spektrometrů
záření především magnetických spektrometrů.
Pravděpodobnost vnitřní konverze pro různé atomy excitované jaderné hladiny různá a
charakterizuje tzv. koeficientem vnitřní konverze, udávajícím poměr středního počtu konverzních
elektronů střednímu počtu kvant emitovaných během daného přechodu jádře.2. Energie těchto elektronů dána rozdílem primární energie přechodu
(deexcitace) vazbové energie elektronu příslušné slupce atomového obalu; obě tyto energie mají pevné kvantové
hodnoty.
Pozn. Kromě výsledných jader při štěpení emitují neutrony, počtu zpravidla 2-3. Odtud pocházejí píky
charakteristického X-záření, které často objevují spektrech záření gama, např.
Vedle výše popsaných standardních druhů radioaktivity (α,β,γ) učiníme krátkou zmínku některých
méně obvyklých někdy diskutabilních) typech radioaktivity:
Spontánní štěpení těžkých jader
Některá těžká jádra oblasti uranu transuranů kromě radioaktivity vykazují ještě jeden specifický,
ale méně častý druh radioaktivní přeměny: samovolné rozštěpení težkého jádra dvě lehčí jádra
(nacházející zhruba středu Mendělejevovy periodické tabulky prvků), zvaná někdy odštěpky či
štěpné produkty. 1
