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2。5g衰變(或躍遷),衰變之后的原子核處于激發(fā)態(tài),退激時發(fā)射g射線
。
g
射線是高能光子流
。能量:~MeVX射線能量:KeV可見光能量:eV1
衰變綱圖60Co(T=5.27Y)b-0.309MeV(100%)
2.5MeV1.33MeV060Nig1g260Co是放射性療法治療腫瘤的主要放射源。2g衰變內(nèi)轉(zhuǎn)換:內(nèi)轉(zhuǎn)換電子DE>2mec2
=1.02
MeV正負電子對但自由空間一個光子不能產(chǎn)生電子對正負電子對:虛過程3自由空間單個光子不能產(chǎn)生正負電子對!No!運動參照系m>meNo!電子對質(zhì)心參照系
P=0!4物質(zhì)對射線的作用1)光電效應(yīng):光子打出原子的外層電子,電子被發(fā)射出來或在物質(zhì)內(nèi)部運動。2)康普頓效應(yīng):光子和電子彈性碰撞。3)電子對產(chǎn)生:光子的能量大于1.02MeV,在物質(zhì)中產(chǎn)生正負電子對。但自由空間一個光子不能產(chǎn)生電子對。5光子在物質(zhì)中衰減I0Id吸收系數(shù)電子對康普頓光電E
吸收系數(shù)6光子的測量光子產(chǎn)生的光電子,康普頓電子在高壓下形成電脈沖,得到光子的信號。目前的方法有NaI晶體,BaF晶體,閃爍體等。光電倍增管NaI前置放大器7選擇定則電多極躍遷(EL):E1,E2,E3,…,由電荷分布引起。磁多極躍遷(ML):M1,M2,M3,…,由電流和磁矩引起。
光子L=1,2,3,…,最小為1。多極2L:偶極,四極,八極,…輻射幾率:IiIfL8L=1:宇稱其他L:IiIfL9Examples:練習(xí):1060Co(T=5.27Y)b-0.309MeV(100%)
2.5MeV,4+1.33MeV,2+0,0+60Ni??59MeV,2+0,5+?112.6穆斯堡爾效應(yīng)同一種原子核。如,鐵-57的14.4KeV光子激發(fā)基態(tài)鐵原子,應(yīng)該有共振吸收。但是,實際的情況是No!122meV/14.4keV~1/10000000!反沖能量:
E13
能級寬度GIhv熱運動還會使能級進一步展寬。ER
比G
大得多!14IhvER吸收ER發(fā)射能量差2ER!15由于g射線的能量很高(MeV),發(fā)射和吸收時原子核都會強烈反沖,消耗掉部分能量,導(dǎo)致共振吸收不能發(fā)生。穆斯堡爾效應(yīng):g射線的無反沖吸收。穆斯堡爾發(fā)現(xiàn),把放射性原子核以及吸收體分別植入晶體,使放射性原子核和吸收體分別與晶體成為一個整體,質(zhì)量大大增加,反沖能大大減小了,共振吸收現(xiàn)象出現(xiàn)(1961Nobelprize)。16b-191Os191Ir最早的Mossbauer效應(yīng)放射源。鋨191191Ir植入晶體吸收體17運動的g源產(chǎn)生多普勒效應(yīng),引起頻率的改變。Detector191Ir191OsPb穆斯堡爾譜儀:18已經(jīng)無反沖:Ihvuu的量級為~mm/s.u(mm/s)透射率Detector191Ir191OsPb吸收發(fā)射發(fā)射發(fā)射發(fā)射發(fā)射發(fā)射19Fe的核能級結(jié)構(gòu)14.4KeV透射率-8-6-4-202468u(mm/s)電四極矩引起的分裂20目前,用57Fe的14.4keV
譜線,測出共振寬度為
9.3*10-9
eV,能量分辨率為10-13!廣義相對論的引力紅移:10-10
eV.hvhv’太陽光,白矮星的光可觀察到引力紅移。地球表面也有引力紅移現(xiàn)象,GPS.212。7放射系一些放射性重元素發(fā)生接連衰變形成放射系。自然界里有三類天然的放射系:鈾系,釷系,錒系。見P317圖5-13。這些放射性元素的壽命很長,與地質(zhì)年代差不多。2。8核素分布圖N=ZZNb穩(wěn)定線Z越大,中子數(shù)越多過質(zhì)子數(shù),目的是為了屏蔽質(zhì)子的庫侖排斥。在b穩(wěn)定線以上(下)的元素有b+
(b-
)放射性。
222.9放射性的應(yīng)用示蹤原子,農(nóng)業(yè),半導(dǎo)體中雜質(zhì)的擴散,人體的生理生化過程,。。。輻照:保鮮,輻照育種,g
無損探傷,放射性治療腫
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