www.wikidata.uk-ua.nina.az
Ya dernij izome r metastabilnij stan atomnogo yadra zumovlenij zbudzhenim stanom odnogo chi bilshe jogo nukloniv protoniv chi nejtroniv Metastabilnimi zavedeno nazivati yadra period napivrozpadu yakih na 2 3 poryadki bilshij nizh chas zhittya inshih yadernih staniv Vzagali termin metastabilnij zazvichaj zastosovuyut do staniv iz chasom zhittya vid 10 9 sekund i bilshe Zazvichaj chas zhittya cih staniv nabagato bilshij nizh zaznachena mezha i mozhe skladati hvilini godini ta v odnomu vipadku 180mTa priblizno 1015 rokiv Zmist 1 Yadra 2 Vnutrishnya konversiya 3 Metastabilni izomeri 4 Zastosuvannya 4 1 Yaderni elektrichni batareyi 5 Procesi rozpadu 6 Div takozh 7 Primitki 8 PosilannyaYadra red Yadra yadernih izomeriv perebuvayut u vishomu energetichnomu stani nizh nezbudzheni yadra sho perebuvayut u tak zvanomu osnovnomu stani U zbudzhenomu stani odin z nukloniv yadra posidaye yadernu orbital z energiyeyu vishoyu nizh vilna orbital z najnizhchoyu energiyeyu Ci stani podibni do staniv elektroniv v atomah Zbudzheni atomni stani pozbavlyayutsya energiyi shlyahom flyuorescenciyi zazvichaj viprominyuyuchi hvili v diapazoni vidimogo svitla abo blizkomu do nogo Perehid nukloniv z rivnya na riven bilsh energetichnij ta suprovodzhuyetsya gamma viprominennyam Napriklad dobre vidomij ta shiroko vzhivanij u medicini izomer Tc 99m sho maye period napivrozpadu blizko 6 godin viprominyuye g promeni z energiyeyu 140 keV Vnutrishnya konversiya red Dokladnishe Vnutrishnya konversiyaMetastabilni izomeri mozhut takozh rozpadatisya shlyahom vnutrishnoyi konversiyi procesu za yakogo nadlishok energiyi ne viprominyuyetsya g promenyami a peredayetsya odnomu z elektroniv atoma Cej proces mozhlivij yaksho atomni elektroni zdatni pronikati v yadro V takomu vipadku energiya yadra peredayetsya comu elektronu vnaslidok chogo vin nabuvaye znachnoyi shvidkosti ta energiyi Dlya zbudzhenih yader vidomi takozh inshi shlyahi rozpadu Ye lishe odin dosit stabilnij prirodnij yadernij izomer sho isnuye z chasiv pervinnogo nukleosintezu izotop tantalu 180mTa Cej nuklid maye duzhe dovgij period napivrozpadu 1015 rokiv Metastabilni izomeri red Metastabilni izomeri mozhna otrimati shlyahom yadernogo sintezu abo inshoyu yadernoyu reakciyeyu Yadra sho produkuyutsya zdebilshogo perebuvayut u zbudzhenomu stani ta viprominyuyut gamma kvanti abo konversijni elektroni Odnak inodi traplyayetsya sho perehid do osnovnogo stanu vidbuvayetsya ne tak shvidko Ce traplyayetsya tomu sho spin yadra v zbudzhennomu stani v konversijnomu intermediati ta v osnovnomu stani desho vidriznyayutsya Viprominennya gamma promeniv galmuyetsya yaksho riznicya u spinah ye suttyevoyu a energiya konversiyi mala U takomu vipadku zbudzhenij stan dobrij kandidat na metastabilnist Metastabilni izomeri ce ridkisnij vid izotopiv sho zazvichaj poznachayut dodatkovim indeksom m a yaksho izomeriv dekilka to m2 m3 i t d Napriklad Co58m Indeksi m m2 korelyuyut iz rivnem energiyi zbudzhennya izomernogo stanu napriklad Hf177m2 Okremim vidom metastabilnih staniv izomeriv ye izomeri sho dilyatsya angl shape isomer Bilshist yader aktinoyidiv v osnovnomu stani ne ye kulyastimi skorishe elipsoyidalnimi iz vissyu simetriyi sho ye dovshoyu za inshi podibno do m yacha v regbi hocha j mensh vityagnuti U deyakih iz nih kvantovo mehanichni stani mozhut skladatisya z takogo rozpodilu protoniv ta nejtroniv sho perehid do osnovnogo stanu uskladneno Sistema mozhe relaksuvati abo shlyahom perehodu v osnovnij stan abo shlyahom podilu yadra Inodi jmovirnist podilu znachno visha nizh imovirnist perehodu do osnovnogo stanu Izomeri sho dilyatsya zazvichaj poznachayut literoyu f zamist m napriklad plutonij 240f abo 240fPu Bilshist yader u zbudzhenomu stani ye duzhe nestabilnimi ta viprominyuyut energiyu majzhe mittyevo za chas priblizno 10 12 sek Termin metastabilnij vzhivayut dlya poznachennya izomeriv iz chasom zhittya ponad 10 9 sek Kvantova mehanika peredbachaye sho deyaki yaderni izomeri matimut dosit dovgij chas zhittya ta cikavi vlastivosti Cilkom stabilnih izomeriv ne isnuye ale mozhut isnuvati nastilki stabilni stani sho mozhna nazbirati znachnu kilkist yadernogo izomeru Najstabilnishij ta najposhirenishij yadernij izomer sho zustrichayetsya v prirodi ce izomer 180mTa sho nayavnij u vsih zrazkah prirodnogo tantalu v spivvidnoshenni 1 do 8300 Period jogo napivrozpadu stanovit shonajmenshe 4 5 1016 rokiv 1 Ce znachno bilshe nizh vik Vsesvitu Cya divovizhna stabilnist zumovlena tim sho energiya konversiyi do osnovnogo stanu mala i perehid uskladneno velikoyu rizniceyu v spinah Cikavo sho osnovnij stan izotop 180Ta nestijkij ta maye period napivrozpadu vsogo 8 godin Beta rozpad izomeru do gafniyu abo volframu energetichno uskladnyuyut spinovi osoblivosti perehodu Konsensusu shodo pohodzhennya cogo izomeru narazi ne dosyagnuto ale jmovirno vin utvorivsya v zoryah yak i bilshist vazhkih elementiv hocha isnuyut i bilsh ekzotichni mehanizmi 2 Perehid cogo izomeru do osnovnogo stanu suprovodzhuyetsya viprominyuvannyam fotona z energiyeyu 75 keV 1988 roku vpershe povidomleno 3 sho Ta 180m mozhna zmusiti vivilnyati energiyu oprominyuyuchi rentgenivskimi promenyami Pislya 11 richnoyi diskusiyi zayavu vchenih pidtverdili 1999 roku Belik ta in spivrobitniki Shtutgartskoyi grupi yadernoyi fiziki Stuttgart nuclear physics group 4 Inshij vidomij dosit stabilnij yadernij izomer period napivrozpadu 31 rik kanal rozpadu 100 IT ce 178m2Hf sho maye najbilshu energiyu konversiyi sered usih vidomih izomeriv iz porivnyanim chasom zhittya 1 g cogo izomeru mistit 1 33 GDzh energiyi sho ekvivalentno 315 kg trotilu Vin perehodit do osnovnogo stanu viprominyuyuchi gamma promeni z energiyeyu 2 45 MeV Cej izomer vvazhayetsya zdatnim do vimushenoyi emisiyi rozglyadalasya mozhlivist stvorennya na jogo osnovi gamma lazera Yak kandidati na cyu rol rozglyadalisya takozh inshi izomeri ale poki sho popri aktivni zusillya pro pozitivnij rezultat ne povidomlyalosya 5 6 Problema vikoristannya energiyi cogo izomeru nosit nazvu gafniyevoyi superechki Golmij takozh maye cikavij izomer 166m1Ho z periodom napivrozpadu 1200 rokiv sho ye najbilshim periodom isnuvannya dlya vsih vidomih radioizotopiv golmiyu stabilnishij lishe Ho 163 sho maye period napivrozpadu 4570 rokiv Torij 229 maye duzhe nizku energiyu perehodu do osnovnogo stanu lishe 7 6 0 5 eV peredbachenu na osnovi spektrometrichnih rozrahunkiv Cej izomer rozpadayetsya viprominyuyuchi z yadra fotoni v ultrafioletovomu diapazoni Ci ultrafioletovi promeni zareyestrovano lishe odnogo razu 7 odnak yak z yasuvalosya potim pomilkovo Voni nalezhali azotu v nestandartnomu zbudzhenomu stani 8 Zastosuvannya red Izomeri gafniyu 9 10 ta tantalu rozglyadalisya yak kandidati na materiali dlya stvorennya potuzhnoyi zbroyi yaka mogla b obijti Dogovir pro neposhirennya yadernoyi zbroyi DARPA maye prinajmni malo programu z doslidzhennya oboh cih yadernih izomeriv 11 Stvorennya materialiv zdatnih do vimushenoyi emisiyi sumnivne ale DARPA stvorilo grupu z 12 osib dlya doslidzhennya mozhlivosti virobnictva cih materialiv 12 Izomeri tehneciyu Tc 99m z periodom napivrozpadu 6 01 godin ta Tc 95m z periodom napivrozpadu 61 doba znahodyat vikoristannya u medicini ta tehnici Yaderni elektrichni batareyi red nbsp Energetichni rivni yadernogo izomeru lyuteciyu 177mDuzhe perspektivnim ye zastosuvannya yadernih izomeriv dlya stvorennya yadernih elektrichnih batarej Yaderni izomeri mozhut zaminiti inshi izotopi z perspektivoyu stvorennya batarej sho viroblyatimut energiyu lishe todi koli ce neobhidno Na cyu rol rozglyadayutsya kandidati 108Ag 166Ho 177Lu i 241Am Yedinim izomerom de vdalosya viklikati efekt peremikannya buv 180Ta yakij na zhal potrebuvav bilshe energiyi dlya vimushenoyi emisiyi nizh viroblyav 13 Rozpad izomeru takogo yak 177mLu vidbuvayetsya cherez kaskad energetichnih rivniv yadra ta vvazhayetsya sho jogo mozhna zastosuvati dlya stvorennya vibuhovih rechovin ta dzherel energiyi yaki buli b na dekilka poryadkiv potuzhnishimi nizh tradicijni himichni 13 Procesi rozpadu red Izomeri perehodyat do stanu z nizhchoyu energiyeyu dvoma osnovnimi tipami izomernih perehodiv g viprominennyam visokoenergetichnih fotoniv vnutrishnoyu konversiyeyu z ionizaciyeyu atomu Izomeri takozh mozhut peretvoryuvatisya na inshi elementi Napriklad 177mLu mozhe zaznati beta rozpadu z periodom 160 4 dobi peretvoryuyuchis na 177Hf abo zaznati vnutrishnoyi konversiyi na 177Lu yakij u svoyu chergu zaznaye beta rozpadu na 177Hf z periodom napivrozpadu 6 68 dib 13 Div takozh red Yadro atoma Silna vzayemodiya Slabka vzayemodiyaPrimitki red Search for the decay of nature s rarest isotope 180mTa Arhivovano 14 lipnya 2019 u Wayback Machine angl Nuclear processes in Astrophysics Recent progress Arhivovano 13 lyutogo 2021 u Wayback Machine angl C B Collins et al 1988 Depopulation of the isomeric state 180Tam by the reaction 180Tam g g 180Ta Phys Rev C 37 2267 2269 doi 10 1103 PhysRevC 37 2267 Arhiv originalu za 21 sichnya 2019 Procitovano 8 bereznya 2011 D Belic et al 1999 Photoactivation of 180Tam and Its Implications for the Nucleosynthesis of Nature s Rarest Naturally Occurring Isotope Phys Rev Lett 83 25 5242 doi 10 1103 PhysRevLett 83 5242 UNH researchers search for stimulated gamma ray emission UNH Nuclear Physics Group 1997 Arhiv originalu za 5 veresnya 2006 Procitovano 1 June 2006 P M Walker and J J Carroll 2007 Nuclear Isomers Recipes from the Past and Ingredients for the Future Nuclear Physics News 17 2 11 doi 10 1080 10506890701404206 nedostupne posilannya z lyutogo 2019 R W Shaw J P Young S P Cooper O F Webb 8 lyutogo 1999 Spontaneous Ultraviolet Emission from 233Uranium 229Thorium Samples Physical Review Letters 82 6 1109 1111 doi 10 1103 PhysRevLett 82 1109 S B Utter et al 1999 Reexamination of the Optical Gamma Ray Decay in 229Th Phys Rev Lett 82 3 505 508 doi 10 1103 PhysRevLett 82 505 David Hambling 16 serpnya 2003 Gamma ray weapons Reuters EurekAlert New Scientist Arhiv originalu za 12 lipnya 2013 Procitovano 12 grudnya 2010 Jeff Hecht 19 chervnya 2006 A perverse military strategy New Scientist Arhiv originalu za 12 lipnya 2013 Procitovano 12 grudnya 2010 S Weinberger 28 bereznya 2004 Scary things come in small packages Sunday Supplement Magazine Washington Post Arhiv originalu za 12 lipnya 2013 Procitovano 3 travnya 2009 Superbomb ignites science dispute San Francisco Chronicle 28 veresnya 2003 Arhiv originalu za 12 lipnya 2013 Procitovano 8 bereznya 2011 a b v M S Litz and G Merkel 2004 12 00 sic Controlled extraction of energy from nuclear isomers Arhiv originalu za 12 lipnya 2013 Procitovano 8 bereznya 2011 Posilannya red Research group which presented initial claims of hafnium nuclear isomer de excitation control Arhivovano 25 lyutogo 2009 u Wayback Machine The Center for Quantum Electronics The University of Texas at Dallas JASON Defense Advisory Group report on high energy nuclear materials Arhivovano 5 serpnya 2011 u Wayback Machine mentioned in the Washington Post story above Bertram Schwarzschild May 2004 Conflicting Results on a Long Lived Nuclear Isomer of Hafnium Have Wider Implications Physics Today 21 Arhiv originalu za 1 grudnya 2008 Procitovano 8 bereznya 2011 login required Confidence for Hafnium Isomer Triggering in 2006 Arhivovano 16 bereznya 2007 u Wayback Machine The Center for Quantum Electronics The University of Texas at Dallas Reprints of articles about nuclear isomers in peer reviewed journals Arhivovano 28 veresnya 2007 u Wayback Machine The Center for Quantum Electronics The University of Texas at Dallas Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Izomeriya atomnih yader amp oldid 40353131