ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Предисловие Р. Гербера к русскому изданию из "Химические применения мессбауэровской спектроскопии" Совершенно неоспоримым является тот факт, что развитие науки, ее жизненность самым непосредственным образом зависят от доступности каналов связи между отдельным исследователем и всем коллективом ученых. [c.8] Одинокий исследователь, сколь он ни был бы блестящим или предприимчивым, может оказать лишь очень слабое влияние на развитие своей области науки, если он не может сообщить внешнему миру о результатах своей работы. В то же время, если такой исследователь не знакомится с работами своих коллег, всего научного коллектива, он обрекает свою работу на изоляцию, обычно превращает ее в бесплодное дублирование других изысканий. [c.8] В этой связи я с особенным энтузиазмом приветствую выход в свет русского издания книги Химические применения мессбауэровской спектроскопии . Этот энтузиазм обусловлен сознанием того, что оно не только может дополнительно стимулировать расширение применения мессбауэровской спектроскопии в качестве метода исследования, но и послужит знаком общего признания значительного и ценного вклада, внесенного в эту область советскими лабораториями. Надо надеяться, что появление этой книги в русском переводе приведет к упрочнению связей между советскими исследователями и их зарубежными коллегами. [c.8] Нью-Брансуик, Нью-Джерси, США 1 августа 1969 г. [c.8] Ат/т 2 10 , но в специфических условиях их роль может оказаться значительной, как, например, для /С-захвата в ядрах Ве при сильной ионизации атомов бериллия в термоядерной горючей смеси [3]. [c.9] Гамма-резонансная флуоресценция во многом аналогична оптической флуо-ресценцни, т. е. резонансному поглощению и рассеянию света, которая яви-лась предметом многочисленных успешных исследований в оптике, в атомной и молекулярной физике. Оптическая флуоресценция была, как известно, предсказана Рэлеем еще в прошлом веке и обнаружена Вудом в 1904 г. Хотя предсказания Рэлея были сделаны на основе чисто классического (механического) описания резонансных явлений, само существование таких явлений в микросистемах является, конечно, квантовым свойством, связанным с наличием спектральных линий излучения и поглощения, характеризующих переходы между определенными энергетическими уровнями. [c.10] Атомные ядра, подобно атомам и молекулам, являются типичными примерами квантовых микросистем, и поэтому были все основания ожидать, что и для гамма-лучей, испускаемых и поглощаемых ядрами, будет наблюдаться резонансная флуоресценция. Однако, несмотря на то что поиски резонансной гамма-флуоресценции начались еще в 1929 г., более двадцати лет они были безуспешными. В дальнейшем же вплоть до открытия Мессбауэра [6] это явление удавалось наблюдать лишь в весьма специфических условиях, и поэтому его исследования не получили особенно широкого распространения. [c.10] Основной причиной, препятствующей наблюдению ядерной (гамма) резонансной флуоресценции, является, как мы сейчас увидим, значительно большая величина энергии гамма-кванта (е — 10 10 se) по сравнению с энергией оптического кванта (фотона) (вф — 1 -н 10 эв). [c.10] Прежде чем остановиться на следствиях, вытекающих из столь большого различия в энергиях гамма-квантов и фотонов, мы должны коснуться некоторых общих свойств резонанса в квантовых системах. [c.10] Очевидно, что при е = ер Г/2 1Гизл (е) = 1/2] иал (ео). Следовательно, величина Г — так называемая естественная ширина линии излучения — равняется ширине линии на половине ее высоты (рис. 1.1). [c.11] Аналогичное рассмотрение для систем, поглощающих кванты, приводит к выводу, что контур линии поглощения описывается тем же самым законом, что и для излучения, т. е. относительная вероятность поглощения 1 1,огл кванта с энергией е также определяется соотношением (1.1). Таким образом, всякий возбужденный уровень характеризуется не только величиной резонансной энергии возбуждения бо, но и естественной шириной Г. Отношение этой ширины к энергии резонансного перехода Г/бо определяет необходимую точность настройки для попадания в резонанс. [c.11] Пропорциональность как вероятности резонансного поглощения, так и площади кривой резонансного поглощения толщине поглотителя, строго говоря, справедлива лишь в случае тонких поглотителей. Однако отклонение от этой пропорциональности менее существенно для площади кривой, которая может считаться приблизительно пропорциональной п вплоть до а (во) п 10. [c.13] Второй член в правой части выражений (1.10) и (1.11) возникает благодаря эффекту отдачи при излучении и поглощении кванта атомами или ядрами, третий член обязан линейному эффекту Допплера и связан с движением излучающих и поглощающих атомов или ядер, четвертый член обусловлен так называемым квадратичным эффектом Допплера. [c.15] Это обстоятельство имеет решающее значение для изучения процесса резонансного поглощения гамма-квантов, т.е. ядерной резонансной флуоресценции. [c.15] Очевидно, что эффект отдачи в последнем случае приводит к полному подавлению гамма-флуоресценции. [c.16] До сих пор мы считали, что линии излучения и поглощения имеют естественную ширину Г. Однако в реальном случае необходимо учитывать не только естественную ширину линии Г, но также и разброс в величине произведения V (ео/с) в формулах (1.12) и (1.13) из-за статистического, например максвелловского, распределения числа атомов по скоростям. [c.16] Несмотря на то что допплеровское уширение линий резко увеличивает их перекрывание, все же абсолютная величина эффекта резонансного поглощения остается очень малой, и его трудно обнаружить. Для компенсации отдачи С помощью движения источника излучения относительно поглотителя, например для (энергия перехода 129 кэв), потребовалась бы относительная скорость Vn = 2R leo = 10 см сек, тогда как при отсутствии отдачи для полного разрушения резонанса было бы достаточно гораздо меньшей скорости U Г = 2 Г с го 4 см сек. [c.19] Зависимость вида спектра излучения от величины отношения области локализации излучающих ядер I к длине волны кванта %. [c.20] Для оптического излучения атомов в газах условие 1/к 1 выполняется уже при нормальных температуре и давлении. Однако изменение спектральной картины по сравнению с описанным выше случаем не вносит для атомной флуоресценции принципиально новых результатов при излучении светового кванта энергия отдачи атома все равно на несколько порядков меньше, чем естественная ширина линии излучения и поглощения. В случае гамма-излучения ядер в газах величина 1/к 1, так как длина волны гамма-кванта на много порядков меньше длины волны света. Поэтому практически можно не учитывать интерференции таких волн. [c.21] Вернуться к основной статье