Савети

Дефиниција и примери нуклеарних изомера

Дефиниција и примери нуклеарних изомера


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Дефиниција нуклеарног изомера

Нуклеарни изомери су атоми с истим масним бројем и атомским бројем, али с различитим стањима узбуђења у атомском језгру. Стање више или више узбуђеног назива се метастабилно стање, док се стабилно, неизузетно стање назива основно стање.

Како раде

Већина људи је свесна да електрони могу да мењају ниво енергије и налазе се у узбуђеним стањима. Аналогни процес се одвија у атомском језгру када протони или неутрони (нуклеони) побуђују. Побуђени нуклеон заузима нуклеарну орбиту више енергије. Већину времена узбуђени нуклеони враћају се одмах у основно стање, али ако је побуђен полувријеме дуже од 100 до 1000 пута од нормалног побуђеног стања, сматра се метастабилним стањем. Другим речима, полу-живот узбуђеног стања је обично реда 10-12 секунди, док метастабилно стање има полуживот од 10-9 секунди или дуже. Неки извори дефинирају метастабилно стање као полуживот већи од 5 к 10-9 секунди да избегнете конфузију са полуживотом емисије гама. Док се већина метастабилних стања брзо распада, нека трају минутима, сатима, годинама или много дуже.

Тхе разлог Облик метастабилних стања је зато што је потребна већа промена нуклеарног спина како би се они вратили у основно стање. Висока промена центрифуге чини пропадање "забрањеним прелазима" и одлаже их. На полуживот пропадања утиче и количина енергије распадања.

Већина нуклеарних изомера враћа се у основно стање путем распада гама. Понекад се називају гама пропадање из метастабилног стања изомерна транзиција, али у суштини је исто као и нормално краткотрајно пропадање гама. Супротно томе, већина узбуђених атомских стања (електрона) враћа се у основно стање помоћу флуоресценције.

Други начин на који метастабилни изомери могу пропадати је интерном конверзијом. У унутрашњој претворби, енергија која се ослобађа распадом убрзава унутрашњи електрон, проузрокујући да излази из атома знатном енергијом и брзином. Постоје и други начини распада за високо нестабилне нуклеарне изомере.

Метастабилна и основна нотација

Основно стање је приказано симболом г (када се користи било који запис). Узбуђена стања су означена симболима м, н, о итд. Прво метастабилно стање означено је словом м. Ако одређени изотоп има више метастабилних стања, изомери се означавају м1, м2, м3, итд. Ознака је наведена након масеног броја (нпр. Кобалт 58м или 58м27Цо, хафнијум-178м2 или 178м272Хф).

Симбол сф се може додати да означи изомере који су способни за спонтану фисију. Овај симбол се користи у Карлсрухе Нуцлиде Цхарт.

Примјери метастабилних стања

Отто Хахн је први нуклеарни изомер открио 1921. То је био Па-234м, који пропада у Па-234.

Стање метастабилности које је најдуже живело је стање 180м73 Та. Ово метастабилно стање тантала није пропадло и изгледа да траје најмање 1015 године (дуже од времена универзума). Како метастабилно стање траје тако дуго, нуклеарни изомер је у основи стабилан. Тантал-180м се налази у природи у обиљу од око 1 на 8300 атома. Сматра се да је можда нуклеарни изомер направљен у суперновама.

Како су направљени

Метастабилни нуклеарни изомери настају нуклеарним реакцијама и могу се произвести употребом нуклеарне фузије. Јављају се и природно и вештачки.

Фисиони изомери и облик изомера

Специфична врста нуклеарног изомера је изомера фисије или изомера облика. Фисиони изомери су назначени употребом посткрипта или надкрипта „ф“ уместо „м“ (нпр. Плутонијум-240ф или 240ф94Пу). Израз "облик изомера" односи се на облик атомског језгра. Док је атомско језгро приказано као сфера, нека језгра, попут већине актинида, су пролатне сфере (у облику фудбала). Због квантно механичких ефеката омета се деактивација побуђених стања у основно стање, па побуђена стања имају тенденцију да подлијежу спонтаној фисији или се иначе врате у основно стање са полуживотом наносекунди или микросекунди. Протони и неутрони изомера облика могу бити још даље од сферне дистрибуције од нуклеона у основном стању.

Употреба нуклеарних изомера

Нуклеарни изомери се могу користити као извори гама за медицинске поступке, нуклеарне батерије, за истраживање емисије стимулисане гама зракама и за ласере гама зрака.


Погледајте видео: ZEITGEIST: MOVING FORWARD. OFFICIAL RELEASE. 2011 (Јун 2022).