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.
když
je původní jádro klidu, musí hybnost fotonu rovnat hybnost pnucl odraženého jádra, takže p2
nucl/2mnucl
http://astronuklfyzika.5 "Elementární částice".2008 12:13:55]
. Eexcit Eexcit. Důvodem to, jaderné absorbční čáry jsou velice úzké (cca 10-5-10-9
eV), takže velmi obtížné energeticky "trefit" tak úzkého rozmezí. Vzápětí nastane deexcitace za
vyzáření fotonu téže energie (který však samozřejmě vyletí obecně jiným směrem, než foton dopadající); jedná tedy
o jadernou fluorescenci. gama-aktivaci. Energie emitovaného absorbovaného záření jsou tedy vůči
sobě posunuty hodnotu 2.cz/JadRadFyzika6.4.
■ Rezonanční jaderná absorbce Mössbauerův jev
Pokud mají kvanta záření energii přesně rovnou energii určité vzbuzené jaderné hladiny, může být takový γ-
foton pohlcen jádrem, čímž jádro excituje příslušnou energetickou hladinu.3), při níž z
jádra vyražen neutron proton: fotojaderné reakce (γ, n), (γ, p); při velmi vysokých energiích popř. Nejjednodušší fotojadernou reakcí vyražení neutronu z
jádra deuteria 2H1 (tj.
■ Jaderný fotoefekt (fotojaderná reakce)
Pokud mají kvanta záření dostatečně vysokou energii (větší než vazbová energie nukleonů v
jádře, nejméně cca 2,5 MeV), mohou vyvolat přímo jádře jadernou reakci (viz §1.RNDr.6 Ionizující záření
Obr.htm (16 32) [15. jeho rozštěpení proton neutron), která prahovou energii
2,23 MeV.1. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika. Výsledné jádro fotojaderné reakci může být radioaktivní říkáme, dochází tzv. Obráceně, při dopadu fotonu jeho absorbci rovněž část jeho energie přemění
na kinetickou energii odraženého jádra, takže vybuzení jádra energii Eexcit potřeba vyšší energie Eγ
dopadajícího záření (právě tuto hodnotu Ek). Pro těžší jádra vzniku fotojaderné reakce potřeba zpravidla podstatně vyšší energie záření
γ.
Pro lehčí materiály jsou křivky nižší (menší hodnoty µ), plošší jakoby posunuty nižším energiím; relativně nejvíce
snížen podíl fotoefektu. Dokonce tehdy, když ozařujeme zářením
γ, emitovaným určitými (dceřinnými) excitovanými jádry, látku složenou téhož isotopu prvku, který záření γ
emituje, nedochází jaderné absorbci, neboť skutečná energie kvanta poněkud liší energie jaderné hladiny
z následujícího důvodu: Při přechodu jádra excitovaného stavu vyzáří energie Eexcit daná rozdílem
počátečního (excitovaného) konečného (základního) stavu. Celou tuto energie však neodnese foton ale podle
zákona akce reakce tato energie rozdělí mezi energii vyslaného kvanta kinetickou energii odraženého
jádra, tj. Závislost účinného průřezu pro fotoefekt, Comptonův rozptyl tvorbu elektron-pozitronových párů olovu
na energii záření vyjádřeno pomocí příslušných příspěvků lineárnímu absorbčnímu koeficientu µ.
Při ozáření těžkých jader oblasti transuranů (jako 238U) tvrdým zářením energii vyšší než
15MeV, může dojít fotoštěpení takových jader dva fragmenty středně těžká jádra z
prostředku Mendělejevovy tabulky, podobně jako při jejich štěpení spontánním účinkem neutronů. Zatímco atomovém obalu buzení rezonančního fluorescenčního záření běžným
jevem, rezonanční jaderná absorbce normálních okolností nevyskytuje možno uskutečnit pouze ve
speciálním experimentálním uspořádání. Kinetická energie odraženého jádra plyne zákona zachování hybnosti, tj.Ek.6.
Při velmi vysokých energiích záření gama, přesahujících ≈150MeV, pak již dochází produkci
nových elementárních částic (jako jsou π-mezony, při ještě vyšších energiích pak K-mezony a
hyperony), jak podrobněji zmíněno §1. 1.10. i
více částic: (γ, 2n), (γ, np), (γ, 2p), (γ, α)
