原子核的放射性衰變

原子核的放射性衰變1第1頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月§8.1放射性衰變及其規(guī)律一、放射性衰變現(xiàn)象二、放射性衰變規(guī)律三、放射性活度2第2頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月一、放射衰變現(xiàn)象：1、原子核的放射衰變：

自然界中存在一些不穩(wěn)定的原子核，這些原子核能自發(fā)的放射出一些射線，從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)，或從一種元素的原子核轉(zhuǎn)變成另一種元素的原子核。這種現(xiàn)象稱為原子核的放射性衰變。2、放射性同位素：

天然放射性同位素：自發(fā)的放出、、人工放射性同位素：放出、、,正電子和中子等。3第3頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月3、放射性的發(fā)現(xiàn)：1896年，法國物理學(xué)家貝克勒爾在研究物質(zhì)的熒光現(xiàn)象時(shí)發(fā)現(xiàn)放射性。1898年，居里夫婦首先提煉出放射性同位素鈾。4、射線的性質(zhì)：1899年，盧瑟福等人用在垂直于射線方向加磁場的方法，對(duì)射線的性質(zhì)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)這些射線是、和。4第4頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月三種射線在垂直于運(yùn)動(dòng)方向的磁場中發(fā)生不同的偏轉(zhuǎn)鉛室放射源磁場方向垂直紙面向里5第5頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月放射衰變現(xiàn)象，電子，X射線是十九世紀(jì)末的三大重要發(fā)現(xiàn)，揭開了近代物理的序幕；提供了原子核內(nèi)部運(yùn)動(dòng)變化的許多重要信息。

：不帶電（光子流）電離作用最小，貫穿本領(lǐng)最大。：+2e（氦原子核）電離作用最大，貫穿本領(lǐng)最小。：-e（電子流）電離作用較大，貫穿本領(lǐng)較大。5.意義：6第6頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月二、放射性衰變規(guī)律：1.放射性衰變規(guī)律：放射性衰變是一種自發(fā)地過程,遵從統(tǒng)計(jì)規(guī)律：

N=N0e-tN0是衰變前原子核數(shù)，N是t時(shí)刻留存的原子核數(shù)，是衰變常數(shù)2.推導(dǎo)：

原子核是個(gè)量子體系，衰變是量子躍遷過程。核衰變服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，設(shè)t時(shí)刻放射核數(shù)為N(t)，經(jīng)dt時(shí)間有-dN個(gè)核發(fā)生衰變，顯然－dN∝N(t)dt,引入比例常數(shù)λ，有7第7頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月2.推導(dǎo)：

原子核是個(gè)量子體系，衰變是量子躍遷過程。核衰變服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，設(shè)t時(shí)刻放射核數(shù)為N(t)，經(jīng)dt時(shí)間有-dN個(gè)核發(fā)生衰變，顯然－dN∝N(t)dt,引入比例常數(shù)λ，有若t＝0時(shí)，核數(shù)目為N0，積分上式給出8第8頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月

稱為衰變常數(shù)，它是核素的一個(gè)特征量，與外界環(huán)境無關(guān)，是放射物衰變快慢的標(biāo)志。3、衰變常數(shù)：表征衰變快慢的物理量，代表一個(gè)原子核在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的幾率。9第9頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月4、半衰期T：表征衰變快慢的物理量，T增加，衰變慢。

定義放射性核素衰變?yōu)樵藬?shù)一半所需時(shí)間為半衰期,并用T1/2表示。t=T1/2，有所以10第10頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月5、平均壽命：

放射性原子核在衰變前平均存在的時(shí)間。

t=0時(shí)，核數(shù)為N0，經(jīng)t時(shí)間的衰變，剩下N(t)=Noe-λt，再經(jīng)dt(t~t+dt)時(shí)間，有-dN=λNdt發(fā)生衰變。這意味著–dN個(gè)核子存活了t時(shí)間，所以核素的總壽命是任一核素的平均壽命為11第11頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月平均壽命是核素衰變?yōu)樵泻藬?shù)e-1的時(shí)間，即剩余核數(shù)為原來37％的時(shí)間，所以它比半衰期T1/2長。12第12頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月幾種放射物及其半衰期

α4.5×109年

α1622年

α3.82日

β+

20.4分

α310-7秒放射物

射線

半衰期T13第13頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月三、放射性活度1、放射性活度的定義：由可得通常稱為放射性強(qiáng)度，又稱放射性活度，用I表示。即：14第14頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月2、放射性活度的單位放射性活度的單位是居里。1居里（Ci）=3.71010次核衰變/s;1毫居（mCi）=3.7107次核衰變/s;

1微居（Ci）=3.7104次核衰變/s。

放射性活度的另兩種單位是：（Bq）和（Rd）。1貝克勒（Bq）=1次核衰變/s;1居里（Ci）=3.71010貝克勒（Bq）；1盧瑟福（Rd）=106次核衰變/s。

我國法定計(jì)量單位規(guī)定，用貝克勒。15第15頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月

例如對(duì)于鈾那樣的物質(zhì)，我們可以測量它的放射性活度I，算出產(chǎn)生I的核素的數(shù)目N，然后從I=λN求出λ。例:取1mg238U，可容易測得它的放射性活度為于是，

因而，16第16頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月例：測得某樣品的放射性活度經(jīng)30天減為原來的求該樣品的衰變常數(shù)、半衰期和平均壽命。17第17頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月

另外，測定現(xiàn)時(shí)活度I(t)可推算年代，例通過對(duì)生物遺留的放射性14C含量的測定可鑒定古生物的年齡。對(duì)于活體組織內(nèi)的14C，其豐度與大氣一樣。但是它們死后，14C由于衰變不斷減少，通過測量現(xiàn)時(shí)的活度，可推算出古生物死去的時(shí)間。例如在河北磁山遺跡中發(fā)現(xiàn)古時(shí)的粟，在粟樣品中含有1g碳，測出它的放射性活度為λN(t)=10.4×10-2/s，可以推算它存放的年代，由14C的豐度(1.3×10-12)可知1g新鮮的碳中含14C核數(shù)是(6.023×1023/12)1.3×10-12=6.5×1010對(duì)應(yīng)的放射性活度為18第18頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月由關(guān)系可推得古粟距今的時(shí)間是

據(jù)考證這些粟是世界上發(fā)現(xiàn)最早的粟，它比在印度和埃及發(fā)現(xiàn)的還要早。

19第19頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月

我們考慮最簡單的級(jí)聯(lián)衰變—兩代衰變:X→Y→Z,核X服從上述指數(shù)規(guī)律，但核Y一方面不斷地向Z衰變，但又不斷從X得到補(bǔ)養(yǎng)，所以它在單位時(shí)間內(nèi)的凈增加率為將代入，解方程給出四、級(jí)聯(lián)衰變20第20頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月

可見級(jí)聯(lián)衰變不再是簡單的指數(shù)規(guī)律。當(dāng)時(shí)，有21第21頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月由λXNX≈λYNY還可給出短壽命核（Y）的半衰期：

上結(jié)果啟發(fā)人們，要保存短壽命的核素（如Y），應(yīng)將它和母核（X）一塊保存。例如醫(yī)用γ射線源113In*，其半衰期為104分，經(jīng)三個(gè)小時(shí)后，只剩下原來的1/4。但若與母體113Sn(113In*)一塊存放，113Sn的半衰期為118天,λX<<λY因此有λXNX≈λYNY。達(dá)到平衡（又稱久期平衡）后，單位時(shí)間內(nèi)子核（Y）的衰變數(shù)等于從母核（X）供給的補(bǔ)養(yǎng)數(shù)。22第22頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月許多放射性同位素并非一次衰變就達(dá)到穩(wěn)定，而是一代接一代地衰變，直到穩(wěn)定的核素為止，這樣就構(gòu)成一個(gè)放射系，自然界共有四個(gè)放射系，其中三個(gè)是天然存在的，一個(gè)是人工制造的。釷系：A=4n;鈾系：A=4n+2錒系：A=4n+3;镎系：A=4n+1§8.2四個(gè)放射系23第23頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月釷系：A=4n鈾系：A=4n+2錒系：A=4n+3镎系：A=4n+124第24頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月25第25頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月26第26頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月27第27頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月28第28頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月一、衰變衰變：放射性原子核自發(fā)地放射出粒子而轉(zhuǎn)變成另一種原子核的過程稱為衰變，方程表示為：歷史上最先被分離出來的放射性核素鐳能放射出粒子?！?.3衰變29第29頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月30第30頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)衰變前后總能量守恒有(設(shè)母核衰變前靜止)：式中mx，my，

m分別為母核，子核和粒子的靜止質(zhì)量，E，Ey分別為粒子的動(dòng)能和子核的反沖動(dòng)能。衰變能二、衰變條件和衰變能即原子核在衰變過程中釋放的能量31第31頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月由Ed>0即一個(gè)原子核要發(fā)生衰變，衰變前母核原子的靜質(zhì)量必須大于衰變后子核原子和氦原子靜質(zhì)量之和。衰變條件32第32頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月例：判斷是否能發(fā)生衰變。不能發(fā)生33第33頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月粒子動(dòng)能和衰變能的關(guān)系（衰變能的分配）根據(jù)動(dòng)量守恒定律：34第34頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月三粒子能譜與原子核的能級(jí)同種原子核放射的粒子的能量不是單一的，而是有幾組不同的分立值，構(gòu)成分立的粒子能譜。例如下表所示所發(fā)射的粒子能譜。35第35頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月的粒子能譜012345組粒子能量MeV粒子衰變能MeV強(qiáng)度%6.0866.0475.7655.6225.6035.4816.2036.1635.8765.7305.7115.58627.269.91.70.151.10.01636第36頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月測得粒子的動(dòng)能有六種，

粒子能譜具有分立特性——表明原子核具有分立的能量狀態(tài)。

37第37頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月38第38頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)放出α粒子衰變到的基態(tài)時(shí)放出的衰變能最大，放出的α粒子的能量最高。當(dāng)衰變的激發(fā)態(tài)時(shí)，因一部分能量被留做子核的激發(fā)態(tài)能量，所以放出的α粒子的能量就要低一些。子核所處的激發(fā)態(tài)越高，放出的α粒子的能量越低。39第39頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月由伴隨衰變有能量不同的五種射線放射可相互印證。

即原子核內(nèi)部能量也是量子化的，即存在著能級(jí)。測出粒子動(dòng)能，計(jì)算出衰變能，就可以確定子核的能級(jí)。40第40頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月例：對(duì)鐳的衰變：測得粒子動(dòng)能分別為：相應(yīng)的衰變能為：鐳放射兩種能量不同的粒子，其結(jié)果又都變成氡，這說明氡實(shí)際上存在著兩種不同的狀態(tài)：正常態(tài)和激發(fā)態(tài)。41第41頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月，4.612MeV，4.793MeV，0.189MeV4.8790.1840氡鐳當(dāng)氡核由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)，要發(fā)射能量h=0.184MeV的光子。實(shí)驗(yàn)上確實(shí)觀測到能量為0.189MeV的光子。如果把與氡核正常態(tài)對(duì)應(yīng)的能級(jí)取為零，即=0，那么激發(fā)態(tài)的能級(jí)便為=0.184MeV。42第42頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月1.經(jīng)典理論解釋衰變過程的困難實(shí)驗(yàn)上測得粒子動(dòng)能為4.2MeV。

原子核內(nèi)并無粒子集團(tuán)存在,放出的粒子是臨時(shí)形成的。粒子的形成及粒子如何跑出原子核，用經(jīng)典理論很難解釋以為例,經(jīng)過衰變生成的庫侖能為:四衰變的機(jī)制43第43頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月

由能量守恒,粒子在核內(nèi)總能量也為4.2Mev,比庫侖能小得多,說明粒子在核內(nèi)受到核力吸引(負(fù)勢(shì)能),但在核外,粒子受到庫侖力的排斥。庫侖能和核勢(shì)能之和大致如下圖實(shí)線所示,在核表面形成一個(gè)位壘。44第44頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)經(jīng)典力學(xué)，這樣一個(gè)粒子不可能超出表面飛出來,而應(yīng)被表面反回核內(nèi),經(jīng)典力學(xué)解釋衰變遇到了困難.U(r)4Mev

rR8.8Mev原子核的勢(shì)能曲線45第45頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月2、量子力學(xué)理論對(duì)衰變過程的解釋

粒子具有波動(dòng)性,它的波函數(shù)在核力與庫侖力起主要作用的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處，甚至庫侖作用區(qū)都不為零,這說明粒子跑出核外的幾率不為零,也就是說能量小于勢(shì)壘高度的粒子也有機(jī)會(huì)跑出核外,盡管這個(gè)機(jī)會(huì)很小。這就是量子力學(xué)中的“隧道效應(yīng)”。形象的說,粒子不是從頂上飛過去的,而是從隧道鉆過去的。所以根據(jù)量子力學(xué)中的“隧道效應(yīng)”,能量小于勢(shì)壘高度的粒子是可以貫穿勢(shì)壘跑出核外的。定性分析

46第46頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月衰變示意圖47第47頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)于上圖所示的勢(shì)壘，由量子力學(xué)理論可以算出其穿透幾率為:由于,勢(shì)壘寬度下面部分較大,上面部分較小,如果粒子在核內(nèi)勢(shì)阱中具有較高的能量E,則因勢(shì)壘高度較小,可算出的穿透幾率較大,核衰變得快.反之,若粒子具有的能量較低,則穿透幾率較小;核衰變的慢。此結(jié)論與由實(shí)驗(yàn)得到的蓋革-----努塔爾定律一致。48第48頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月五、長射程粒子實(shí)驗(yàn)中少數(shù)核的衰變中還存在一些能量特別高，因而射程特別長，但強(qiáng)度很小的粒子。這是處于激發(fā)態(tài)的母核向基態(tài)子核躍遷所產(chǎn)生49第49頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月

1、

-衰變：原子核自發(fā)放出負(fù)電子后，轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N元素的原子核。

2、

+衰變：原子核自發(fā)放出正電子后，轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N元素的原子核。

3、電子俘獲：原子核吸收核外某殼層上的電子，轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N元素的原子核。一、衰變分為三種過程：§8.4衰變50第50頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月二、衰變的衰變條件衰變是核電荷數(shù)改變而核子數(shù)不變的衰變

1．衰變：

能量守恒：

衰變條件：

＞0，即放射性核素是豐中子核素，分布于β穩(wěn)定線的右下方.51第51頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月2．衰變：

衰變條件：

能量守恒：

放射性核素是缺中子核素，分布于β穩(wěn)定線的左上方.52第52頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月53第53頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月3．電子俘獲(EC)：原子核俘獲一個(gè)核外軌道上的電子而轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€(gè)原子核的過程。能量守恒：

54第54頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月發(fā)射X標(biāo)識(shí)譜

產(chǎn)生俄歇電子

電子俘獲的條件：衰變能：

K俘獲不能發(fā)生，發(fā)生L俘獲的幾率最大若55第55頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月三、衰變能譜與中微子假設(shè)

1．衰變能譜(1)

粒子能量連續(xù)分布(2)具有確定的最大值

(3)曲線有一極大值，此處

粒子能譜引發(fā)的困境：

第一，

粒子能譜是連續(xù)的，而原子核具有分立能級(jí)。第二，能量不守恒？

第三，不確定關(guān)系不允許核內(nèi)有電子，那么β衰變放出的電子是從哪里來的呢？

Em/356第56頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月2．中微子假設(shè)泡利認(rèn)為：當(dāng)放射性物質(zhì)發(fā)生

衰變時(shí)，除了放出

粒子外，還要放出一個(gè)中性粒子,自旋和電子一樣為

，其靜止質(zhì)量幾乎為0，故稱為中微子。中微子分為兩種：中微子和反中微子，它們的質(zhì)量完全相同，都不帶電荷，但自旋方向不同。由于三者之間的分配是任意的，所以粒子的能量是連續(xù)的，形成了連續(xù)譜。57第57頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月衰變過程中能量動(dòng)量守恒，在±衰變過程中都有三個(gè)粒子參與能量和動(dòng)量的分配，因此，放出的±的粒子就不象粒子那樣具有確定的能量，因而構(gòu)成連續(xù)譜。Py+Pe+P

=0PyPeP58第58頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月由于，衰變能主要在電子和中微子之間分配，當(dāng)時(shí)，——電子能譜的極大值；當(dāng)時(shí)，；所以電子能量，可取從0~間的任何值。從統(tǒng)計(jì)的角度考慮，取得中間能量的幾率最大。

對(duì)困境三，費(fèi)米認(rèn)為，電子和中微子是在核衰變中產(chǎn)生的，事先并不存在于核內(nèi)。中微子在衰變中的發(fā)射先后于1936年和1956年，得到直接和間接的證明。59第59頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月

98世界十大科學(xué)突破之一：日本科學(xué)家首次證明夾雜在宇宙射線中來到地球的中微子具有靜止質(zhì)量。這意味著中微子構(gòu)成了宇宙中一定比例的質(zhì)量。過去的理論認(rèn)為中微子只具有能量而沒有靜止質(zhì)量。60第60頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月四、衰變的機(jī)制費(fèi)米認(rèn)為：衰變的本質(zhì)在于衰變時(shí)在原子核中受束縛的一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子或一個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶樱鴮?duì)電子俘獲來說，其本質(zhì)就是一個(gè)質(zhì)子俘獲一個(gè)電子而轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶樱核プ儯核プ儯?1第61頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月

粒子——是核子的不同狀態(tài)之間躍遷的產(chǎn)物，事先并不存在于核內(nèi)。衰變是電子-中微子場與原子核的相互作用----弱相互作用。電子俘獲：

因?yàn)樗阅馨l(fā)生β+衰變的原子核總可以發(fā)生電子俘獲.

62第62頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月

衰變的衰變綱圖63第63頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月64第64頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月65第65頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月66第66頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月一、衰變射線能量和核能級(jí)間的關(guān)系稱為衰變能。（1）衰變能原子核通過發(fā)射光子從激發(fā)態(tài)躍遷到較低能態(tài)的過程。

§8.6衰變67第67頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）衰變中的能量分配衰變能絕大部分被光子帶走。只有很小一部分成為子核的反沖能通過射線能譜的測定可以對(duì)放射性核素的種類進(jìn)行鑒定——活化分析。68第68頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月二、內(nèi)變換(IC)

通過核和核外電子間的電磁作用直接將激發(fā)能交給核外某一電子使它離開原子，這種現(xiàn)象稱為內(nèi)變換，釋放出來的電子叫內(nèi)變換電子，其能量為：很小?？珊雎浴?9第69頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月內(nèi)轉(zhuǎn)換可以在原子的任何一殼層的電子上發(fā)生，關(guān)鍵取決于Ed的大小，當(dāng)Ed>時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)換主要在k層電子上發(fā)生當(dāng)<Ed<時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)換主要發(fā)生在L殼層上。

下面以為例研究一下內(nèi)轉(zhuǎn)換電子的能量和能譜結(jié)構(gòu)。70第70頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月的β能譜和的內(nèi)轉(zhuǎn)換電子譜IC71第71頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)滿足：時(shí)有可能產(chǎn)生一對(duì)正負(fù)電子而放出。三、電子偶內(nèi)變換72第72頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月四、同質(zhì)異能素

同質(zhì)異能素實(shí)際上是處于不同激發(fā)態(tài)的同一種原子核，它們有相同的質(zhì)量數(shù)A和電荷數(shù)Z，但有明顯不同的半衰期，即不同的壽命。

通常處于激發(fā)態(tài)的原子核的壽命都很短，也有少數(shù)壽命較長，這種壽命較長的激發(fā)態(tài)稱為同質(zhì)異能態(tài)。τ>0.1s73第73頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月同質(zhì)異能躍遷（IT）74第74頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月1、共振吸收（原子）：因?yàn)橥N原子的固有頻率相同五、穆斯堡爾效應(yīng)EiEfEiEfAB2、原子核γ共振吸收觀察不到（很難觀測）EiEfAB75第75頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月3、原子核γ共振吸收不易觀測的原因（1）能級(jí)自然寬度Γ指原子核能級(jí)能量圍繞某一確定值的分布范圍由不確定關(guān)系有激發(fā)態(tài)的壽命越短則能級(jí)寬度越寬，反之越窄。76第76頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）原子核γ躍遷時(shí)的反沖能由于放出γ射線的原子核有核反沖，放出的γ射線的能量就要減少一部分。EiEfEd-EREd發(fā)射77第77頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月發(fā)射與所需吸收相比小了發(fā)射吸收只有當(dāng)發(fā)射譜與吸收譜有較大重迭時(shí)，才能發(fā)生γ共振吸收，即78第78頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月其實(shí)原子發(fā)射或吸收光子也會(huì)有反沖，其反沖能為以鈉黃線（3p3s）589.3mm(相當(dāng)于2.1eV)為例，反沖能很小，約為10-10eV,?！謊V(由其壽命s決定）故可以忽略原子的反沖，在這樣近似下，一個(gè)鈉原子發(fā)出的黃光就可以被另一個(gè)鈉原子共振地吸收。79第79頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月然而對(duì)于γ

射線，如57Fe*核，從第一激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷釋放14.4keV能量的γ

光子。鐵14.4keV核激發(fā)態(tài)能級(jí)半衰期為9.8×10-8s,能級(jí)寬度為4.7×10-9eV，它與57Fe*核的反沖能（2×10-3eV）相比十分小，發(fā)射譜和吸收譜相距甚遠(yuǎn)，不會(huì)重疊，故不能發(fā)生共振吸收。80第80頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月ErEr2ER原子原子核81第81頁，課件共91頁，創(chuàng)作于2023年2月4、無反沖γ

共振吸收1958年穆斯堡爾將放射源和吸收體都制備在固體中，使反沖能量小得象原子那樣可以忽略，同時(shí)讓放射源以適當(dāng)?shù)乃俣葋砘剡\(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)多普勒加