Эффект Мессбауэра. Гамма-резонансная спектроскопия

Гамма-резонансная ядерная флуоресценция, т. е, испускание и поглощение -квантов при ядерных переходах без затраты энергии на отдачу ядра, была открыта Р. Л. Мессбауэром в 1958 г. Эффект назван поэтому его именем, как и разработанный метод спектроскопии. Источником излучения и объектом, поглощающим его, являются ядра одного и того же изотопа, соответственно, в возбужденном и основном состояниях. В ядерной физике ядра с одинаковыми зарядами и массовыми числами, но разными энергиями и временами жизни (полураспада) называют изомерами. Бремя жизни изомеров играет огромную роль в гамма-резонансной спектроскопии, определяя ширину линий. Большим достоинством метода является высокая монохроматичность -излучения (узость линии) и высокое спектральное разрешение. Положение резонансного сигнала или так называемый изомерный сдвиг зависит от электронного окружения ядер. Метод мессбауэровской спектроскопии позволяет получить такие же данные о градиенте электрического поля на ядрах, как и метод спектроскопии ЯКР, [c.88]

Гамма-спектроскопия основана на эффекте резонансного поглощения атомными ядрами 7-квантов (эффект Мессбауэра). При радиоактивном распаде ядер образуются изотопы в возбужденном состоянии. Их переход в основное состояние сопровождается 7-излучением. Невозбужденные атомные ядра в свою очередь могут поглощать 7-кванты и переходить в возбужденное состояние. Однако это явление возможно лишь в строго определенных условиях. Например, 7-излучение возбужденных ядер Ре одной металлической пластинки может поглощать невозбужденные ядра Ре другой пластинки. Если же источник и приемник 7-лучей находятся в разных соединениях (например, источник Те в металле, а поглотитель — в кристалле РеСЬ), то поглощение 7-лучей наблюдаться не будет. [c.148]

Гамма-резонансная спектроскопия (спектроскопия без отдачи, или эффект Мессбауэра [309]) для изучения процессов сольватации стала использоваться лишь в последние годы [71, 72, 411, 412, 417, 418]. [c.134]

Применение эффекта Мессбауэра как анализатора в методе меченых атомов позволило вскрыть во многом совершенно неожиданный механизм некоторых классических реакций химии неорганических координационных соединений (комплексообразование, окислительно-восстановительные превращения, изотопный обмен) и продемонстрировало несомненную кинетическую перспективность гамма-резонансной спектроскопии. [c.6]

Оптические методы анализа основаны на измерении характе]5истик оптических свойств вещества (испускание, поглощение, рассеивание, отражение, преломление, дифракция, интерференция, поляризация света), проявляющихся при его взаимодействии с элекгромагнитшш излучением. По характеру взаимодействия электромагнитного излуч(шия с веществом оптические методы анализа обычно подразделяют на эмиссионный спектральный, атомно-абсорбционный, молекулярный абсорбционный спектральный (спектрофотометрия, фотоэлектроколориметрия), люминесцентный, нефелометрический, турбодиметрический, рефрактометрический, интерферометрическиг поляриметрический анализ, а также спектральный анализ на основе спектров комбинационного рассеяния (раман-эффект) и некоторые другие методы, также использующие взаимодействие электромагнитного поля с веществом — ядерный магнитный резонанс (ЯМР), электронный парамагнитный резонанс (ЭПР), ядерная гамма-резонансная спектроскопия (эффект Мессбауэра) и т. д. [c.516]

ЯДЕРНАЯ ГАММА-РЕЗОНАНСНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ — см. Ядерная химия, Мессбауэра эффект. [c.535]

Гамма-резонансная спектроскопия. Гамма-резонанс связан с эффектом Мессбауэра. Оба они рассматриваются в курсе физики. [c.52]

Гамма-спектроскопия основана на эффекте резонансного поглощения атомными ядрами у-квантов. Это явление было открыто немецким ученым Мессбауэром в 1958 г. (эффект Мессбауэра). Как указывалось (стр. 42), при радиоактивном распаде образуются изотопы в возбужденном состоянии, которое существует около 10 сек. При переходе ядер из возбужденного в основное состояние происходит у-излучение. Невозбужденные атомные ядра в свою очередь могут поглощать V-кванты и переходить в возбужденное состояние. [c.179]

В основе мессбауэровской спектроскопии (МС) лежит открытый в 1958 г. Мессбауэром [29] эффект резонансного излучения или поглощения гамма-квантов без отдачи ядра. [c.93]

Эффект Мессбауэра относится к одному из интереснейщих открытий последних лет, которое легло в основу нового эффективного метода исследования многоатомных (главным образом координационных) систем — гамма-резонансной спектроскопии. Открытие Мессбауэра относится непосредственно к резонансной флуоресценции у-лучей. [c.173]

Все большее применение находит метод микрорентгеноспект-рального анализа (локальный микроанализатор), идея которого заключается в следующем. Образец с хорошо отполированной поверхностью облучается узким сканирующим электронным пучком диаметром около 1 мкм. Характеристическое рентгеновское излучение, испускаемое при облучении атомами образца, анализируется электронным логическим блоком. Подвергая такому исследованию поперечные сечения образцов, содержащие реагенты и продукт взаимодействия, удается изучить распределение компонентов и фаз в зоне реакции, установить геометрию фронта реакции и найти характер и последовательность превращений при твердофазном взаимодействии. В ряде случаев полезную информацию о механизме реакции дает применение метода гамма-резонансной спектроскопии (эффект Мессбауэра), а также методов инфракрасной и эмиссионной микроскопии [71]. [c.117]

Многообразие химических применений гамма-резонансной спектроскопии таково, что в будущем вряд ли будет иметь смысл производить разбиение подобных этой книг на главы по элементам, тем более что все более актуальной и важной задачей является сочетание эффекта Мессбауэра с другими современ-ными методами исследований (особенно с радиоспектроскопией), а также изучение гамма-резонанса сразу для нескольких разных атомов, входящих в состав тех или иных молекул и кристаллов. Поэтому было бы, по-видимому, целесообразно подготовить через несколько лет книгу, каждая глава которой будет посвящена применениям эффекта Мессбауэра в той или иной области химии и смежных с ней наук. Однако это дело будущего. Между тем уже сейчас химикам, применяющим в своей работе физические методы исследования, совершенно необходимо знать, что такое ядерный гамма-резонанс без отдачи, каковы возможности его использования и что сделано в этом направлении. Можно выразить надежду, что эта книга будет полезным ориентиром во всех этих вопросах. [c.7]

Г/бо = 10 -ь 10 . Впервые оказалось возможным изучение сверхтонкой структуры ядерных уровней, а также влияния электрических, магнитных и гравитационных полей на энергию гамма-квантов. Несмещенная и неуширенная мессбауэровская резонансная линия стала тем инструментом, на основании которого возникла гамма-резонансная спектроскопия. Интересно отметить, что уже после того, как были сделаны классические опыты Мессбауэра, оказалось, что теоретически его открытие не является неожиданным. Так, например, еще в 1938 г. Лемб [12] разработал теорию поглощения медленных нейтронов в кристаллах и показал, что при определенных условиях здесь может наблюдаться линия поглощения естественной ширины. Более того, широко применяемая дифракция рентгеновских лучей на кристаллах ярко проявляется именно потому, что отсутствует уширение, обусловленное эффектом Допплера. В многочисленных наблюдениях дифракционных пиков было видно лишь изменение их амплитуды в зависимости от температуры, но никогда не наблю-Наконец, в 1952 г. Дике [13] в работе, посвя-столкновения атомов в газах на допплеров- [c.20]

Гамма-резонансная спектроскопия. Радиоактивные изотопы применяются также ь гямма-резонансно 1 спектроскопии (эффект Мессбауэра). Этот метод анализа основан на поглощении или рассеянии радиоактивного излучения ( -квантов) твердыми телами, что наблюдается только в том случав, когда ядро-излучатель может в процессе радиоактивного распада передать -квантам всю свою энергию, а ядро-поглотитель способно поглотить всю эту энергию. Для этого специально подбирают ядра-источники и ядра-поглотители, у которых анергия отдачи при излучении и поглощении У -квантов [c.16]

Одной из разновидностей этой группы методов является гамма-резонансная (мессбауэровская) спектроскопия, основанная на явлети излучения и резонансного поглощения у-квантов атомными ядрами в твердых телах без потери части энергии на отдачу ядра. Эффект Мессбауэра позволяет наблюдать ядерно е резонансное поглощение (рассеяние) со спектральными линиями естественной ширины, которое обычно лежит в интервале от 10 до 10 эВ. [c.333]

Ядерная гамма-резонансная (ЯГР) или мессбауэ-ровская спектроскопия. Основана на наблюдениях т. н. Мессбауэра эффекта, позволяющего выделять и регистрировать резонансное поглощение или рассеяние атомными ядрами гамма-квантов, не осложненное ни отдачей, ни тепловым движением ядер-излучателей и поглотителей (явлениями, приводящими в отсутствие эффекта Мессбауэра к смещению и уширению резонансной области энергий). Чрезвычайная острота такого неискаженного гамма-резонанса, его высочайшая избирательность позволяют не только заметить ничтожные (до 10 "-10 %) изменения энергии излучаемых и поглощаемых (или рассеиваемых) квантов, но и количественно их охарактеризовать, компенсируя эти изменения эквивалентным допплеровским сдвигом частоты квантов при движении источника или поглотителя (рассеивателя) со скоростью порядка нодчас всего несколько микрон/сек. Столь высокая чувствительность обеспечивает возможность наблюдения и количественного описания взаимодействий между электронными оболочками и электрич. зарядом, квадрунольным и магнитным моментами атомного ядра. По виду ЯГР-снектров удается раздельно охарактеризовать общее число -электронов и плотность их облака в районе расположения атомного ядра, участив в валентных связях -, р- и -электронов, взаимодейст- [c.535]