Периоды полураспада для естественно-радиоактивных элементов колеблются от десятимиллионных долей секунды до мно­гих миллиардов лет

Активностью А нуклида (общее на­звание атомных ядер, отличающихся чис­лом протонов Z и нейтронов N) в радио­активном источнике называется число рас­падов, происходящих с ядрами образца в 1 с:

Единица активности в СИ — беккерель (Бк)

Примером a-распада служит рас­пад изотопа урана ²³⁸U с образовани­ем Th:

Скорости вылетающих при распаде a-частиц очень велики и колеблются для разных ядер в пределах от 1,4•107 до 2•107м/с, что соответствует энергиям от 4 до 8,8 МэВ. Согласно современным пред­ставлениям, a-частицы образуются в мо­мент радиоактивного распада при встрече движущихся внутри ядра двух протонов и двух нейтронов.

Резонансное поглощение g-излучения.

(эффект Мёссбауэра)

Как уже указывалось, дискретный спектр g-излучения обусловлен дискретностью энергетических уровней ядер атомов. Од­нако, как следует из соотношения неопре­деленностей, энергия возбужден­ных состояний ядра принимает значения в пределах DE»h/Dt, где Dt— время жизни ядра в возбужденном состоянии. Следовательно, чем меньше Dt, тем боль­ше неопределенность энергии DЕ возбуж­денного состояния. DE=0 только для ос­новного состояния стабильного ядра (для него Dt®¥). Неопределенность энергии квантово-механической системы (напри­мер, атома), обладающей дискретными уровнями энергии, определяет естествен­ную ширину энергетического уровня (Г). Например, при времени жизни возбужден­ного состояния, равного 10^-13 с, естественная ширина энергетического уровня примерно 10^-2эВ.

Неопределенность энергии возбужден­ного состояния, обусловливаемая ко­нечным временем жизни возбужденных состояний ядра, приводит к немонохрома­тичности g-излучения, испускаемого при переходе ядра из возбужденного состоя­ния в основное. Эта немонохроматичность называется естественной шириной линии g-излучения.

При прохождении g-излучения в ве­ществе помимо описанных выше процессов (фотоэффект, комптоновское рассеяние, образование электронно-позитронных пар) должны в принципе наблюдаться также резонансные эффек­ты. Если ядро облучить g-квантами с энер­гией, равной разности одного из возбуж­денных и основного энергетических состо­яний ядра, то может иметь место резо­нансное поглощение g-излучения ядрами: ядро поглощает g-квант той же частоты, что и частота излучаемого ядром g-кванта при переходе ядра из данного возбужден­ного состояния в основное.

Наблюдение резонансного поглощения g-квантов ядрами считалось долгое время невозможным, так как при переходе ядра из возбужденного состояния с энергией Е в основное (его энергия принята равной нулю) излучаемый g-квант имеет энер­гию E_g несколько меньшую, чем Е, из-за отдачи ядра в процессе излучения:

E_g=E-E_я,

Где Ея — кинетическая энергия отдачи яд­ра. При возбуждении же ядра и переходе его из основного состояния в возбужден­ное с энергией Е g-квант должен иметь энергию E'g несколько большую, чем Е, т. е.

E'_g=E+E_я,