Ядерный гамма-резонанс

Так, в случае спектроскопии ЯМР и ЭПР уровни энергии, между которыми происходят переходы, появляются у системы только во внешнем магнитном поле (зеемановские уровни), т. е. не являются ее собственными. В то же время в спектроскопии ЯКР и ядерного гамма-резонанса (ЯГР или мессбауэровской спектроскопии) так же, как во всех методах оптической спектроскопии, соответствующие энергетические состояния ядер или вообще систем являются их собственными, т. е. существуют как свойство системы без наложения внешних полей. [c.3]

Спектроскопия ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР), относящаяся к радиоспектроскопическим методам, и метод мессбауэровской спектроскопии, называемый также методом ядерного гамма-резонанса (ЯГР), используются в структурных исследованиях и позволяют получать уникальную информацию о распределении электронной плотности и характере химических связей по сдвигам резонансных сигналов ядер и параметров градиента неоднородного электрического поля на ядрах, создаваемого электронным окружением. Эти данные важны как опорные для теоретической и квантовой химии. Оба метода применимы для исследования только твердых образцов. Исключительно высокая чувствительность обоих методов к малейшим изменениям электрических полей открывает возможность исследования широкого круга проблем, связанных с внутри- и межмолекулярными взаимодействиями. [c.87]

Глава IX ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЯДЕРНОГО ГАММА-РЕЗОНАНСА [c.174]

Обработка экспериментальных данных по ядерному гамма-резонансу возможна только в том случае, если проведена калибровка ЯГР спектрометра по скоростям и определены положения линий поглощения каких-либо веществ, выбранных в виде стандарта. Обычно в качестве стандарта используют вещества, которые могут быть достаточно легко изготовлены и воспроизведены в идентичных условиях. Они должны быть стабильны, должны иметь достаточно больщую величину вероятности поглощения у-квантов без потери энергии на отдачу, их мессбауэровские спектры должны представлять собой узкую линию, характеризующуюся малым температурным сдвигом. [c.194]

Из приведенных примеров следует, что исследование изомерных сдвигов в экспериментах по ядерному гамма-резонансу дает важную информацию о характере химических связей атомов в кристаллической решетке, что является необходимым этапом при проведении структурных исследований твердого тела и создания веществ с заданными физическими свойствами. [c.205]

Отметим, что знание значений потенциалов в позициях ионов и электростатической энергии кристаллов представляет интерес при решении задач, связанных с рассмотрением наиболее вероятных путей диффузии и самодиффузии в твердом теле, энергией образования вакансий и внедренных ионов при интерпретации спектров ядерного гамма-резонанса. [c.224]

Исследование подвижности адсорбированных молекул целесообразно проводить путем совместного использования инфракрасной спектроскопии, ЯМР и, в благоприятных случаях, ядерного гамма-резонанса. В решении же вопросов структурного анализа поверхностных химических соединений и исследования многих случаев молекулярных и химических взаимодействий с поверхностью несомненно преимущество инфракрасной спектроскопии. [c.19]

Совершенно очевидно также, что полнота и ценность информации, получаемой отдельными спектральными методами, будут существенно возрастать при комплексном использовании инфракрасной, ультрафиолетовой и люминесцентной спектроскопии, электронного парамагнитного резонанса, ядерного магнитного и квадрупольного резонанса и ядерного гамма-резонанса. При этом для целей исследования механизма взаимодействия и подвижности адсорбированных молекул наиболее благоприятно сочетание методов инфракрасной спектроскопии и метода ядерного магнитного резонанса. Для исследования центров адсорбции кислотной, природы важно сочетание инфракрасной спектроскопии е исследованием ультрафиолетовых спектров, спектров люминесценции и спектров ЭПР адсорбированных молекул. Все эти спектральные исследования, как и отмеченные выше исследования инфракрасных спектров, должны проводиться комплексно с рентгеноструктурными исследованиями, исследованиями поверхностных слоев методом дифракции медленных электронов, электронномикроскопическими, химическими и термодинамическими исследованиями. [c.438]

Настоящая статья посвящена исследованию некоторых ионообменных сорбентов методом спектроскопии ядерного гамма-резонанса (ЯГР) на ядрах Ре . [c.85]

Ясно, что привлечение любого экспериментального метода, не требующего перевода образца в раствор и дающего сведения о состоянии атомов отдачи непосредственно в твердой фазе, чрезвычайно желательно. Такая возможность появилась для радиохимии с открытием Р. Мессбауэром явления ядерного гамма-резонанса. Поскольку возникновение мессбауэровского уровня всегда бывает следствием какого-либо предшествующего радиоактивного распада (а-распада, -распада, /С-захвата, изомерного перехода) или протекшей на ядре реакции [(п, ), (d, р) и т. п.], то можно заключить, что эмиссионная мессбауэровская спектроскопия с успехом может быть применена для исследования последствий ядерных превращений в твердых телах (эмиссионной мессбауэровской спектроскопией называется, вариант метода ЯГР, когда исследуемый образец служит источником резонансных Y-квантов). [c.258]

Особенно полезны те методы обнаружения присутствия много-ядерных комплексов Fe(III), которые чувствительны к характерной особенности кластерных структур — взаимодействию между различными системами Зё-электронов. Особенно подходят для этой цели измерения магнитного момента, его температурной зависимости, а также спектроскопия ЭПР. Для установления геометрических деталей структуры координационных сфер, характера связи между атомами железа, а также между железом и белком использовались и некоторые другие методы. К ним относятся УФ-спектроскопия (переходы d -электронов), спектроскопия ядерного гамма-резонанса (мессбауэровская спектроскопия), колебательные спектры и дифракция рентгеновских лучей. [c.335]

Спектроскопия ядерного гамма-резонанса (мессбауэровская спектроскопия) позволяет обнаружить слабые возмущения энергетических уровней ядер железа окружающими электронами. Этот эффект представляет собой явление испускания или поглощения мягкого у-излучения без отдачи ядер. Интересующий нас ядерный переход с энергией 14,36 кэВ -происходит между состояниями / = % и / = 1/2 мессбауэровского изотопа Те, где I — ядер-ное спиновое квантовое число. Для регистрации спектров Месс-бауэра обычно требуется 1—2 мкмоля Те, содержание которого в природном железе составляет 2,19%. Для белка с молекулярным весом 50 ООО, который связывает 1 атом железа на молекулу, и в отсутствие изотопного обогащения это соответствует весу образца 2,5 г. Рассматриваемые здесь многоядерные белки содержат гораздо больше железа и вполне подходят для исследования методом ядерной гамма-резонансной спектроскопии. Широко исследуются четыре возможных типа взаимодействия между ядром Те и его электронным окружением изомерный сдвиг, квадрупольное расщепление, ядерные магнитные сверхтонкие взаимодействия, ядерные зеемановские взаимодействия. Применение мессбауэровской спектроскопии для изучения железосодержащих белков, относящихся к гемовым и железосерным, обсуждается в опубликованном недавно обзоре [78]. [c.347]

Спектр ядерного гамма-резонанса (спектр Мессбауэра), представляющий собой простой дублет, обусловленный квадрупольным расщеплением, равным 420 мкм/с, с изомерным сдвигом относительно Со в платине, равным 210 мкм/с [110], дает дополнительные аргументы в пользу наличия однородных (по всей вероятности, тетраэдрических) центров, связывающих Ре(П1). [c.357]

Приведенное определение является достаточно строгим и надежно отличает химическую связь от, например, межмолекуляр-ной . Оно содержит требуемый от всякого научного определения экспериментальный критерий его идентификации перестройка электронных оболочек сказывается на всех основных физических и химических свойствах многоатомной системы и поэтому совокупность всех этих свойств составляет экспериментальный критерий проявления химической связи. При этом такая важная характеристика связи, как энергия, может оказаться менее чувствительной к электронному строению связи, чем, например, оптические спектры. Поэтому энергия связи сама по себе, как указывалось, не всегда может однозначно и достаточно полно характеризовать происхождение связи в ряде случаев наличие химической связи лучше всего обнаруживается по электронным спектрам. Кроме энергии связи и оптических спектров от химической связи сильно зависят колебательные спектры, спектры магнитного резонанса (электронного и ядерного), спектры ядерного квадрупольного резонанса и ядерного гамма-резонанса, магнитные и электрические свойства и др. [c.6]

Метод мессбауэровской спектроскопии, называемой иногда спектроскопией ядерного гамма-резонанса (ЯГР), основан на изучении поглощения -у-излучения какого-то ядра-источника ядром того же изотопа, находящимся в исследуемом образце. Возможность такого поглощения, т. е. у-резонанса, зависит не только от разности энергий возбужденного и основного состояний ядер. Условия резонанса соблюдаются только тогда, когда устранен также эффект отдачи ядер при испускании и поглощении уквантов, а также скомпенсирован каким-то образом эффект Допплера. Метод получил свое развитие именно с того момента, когда это было понято, а еще раньше экспериментально был найден простой и едва ли не единственно возможный путь ликвидации потерь на отдачу. [c.112]

Нам хотелось бы указать на две особенности книги, выделяющие ее среди большинства монографий и учебных пособий по структурному анализу как в отечественной, так и в мировой литературе. В книге дано последовательное изложение основ теории структурного анализа с помощью математического аппарата фурье-преобразований, что позволяет в наиболее компактной и изящной форме охватить все направления дифракционного структурного анализа. Здесь же впервые дано изложение резонансного структурного анализа, для исследования строения твердых тел использующего эффект Мёссбауэра. В книге читатель найдет материал, относящийся к рентгено-, электроно-, нейтроно- и месс-бауэрографии. Под мессбауэрографией, в широком смысле слова, мы понимаем различные аспекты применения ядерного гамма-резонанса, как явления и метода, позволяющего в наиболее полной и комплексной форме проводить исследование строения вещества по сравнению с рентгенографией и нейтронографией, включая и магнитную нейтронографию. [c.5]

В 1958 г. Р. Мёссбаузр открыл уникальное по степени монохроматичности (ДЯ/А, — 10 —10 ) явление ядерного гамма-резонанса [13]. В 1960—1964 гг. была установлена когерентность резонансного рассеяния гамма-квантов на атомных ядрах и рэле-евского рассеяния на электронных оболочках атомов. [c.16]

Применение эффекта Мёссбауэра для исследования фазового состава образцов фактически основано на том же принципе, что и рентгенографический фазовый анализ, с той лишь разницей, что в ядерном гамма-резонансе характеристическими величинами для идентификации линий спектра поглощения являются изомерный сдвиг линии поглощения б, квадрупольное расщепление линии АЕ и значение величины внутреннего эффективного поля на ядрах резонансного изотопа. В случае рентгеновских исследований каждому из веществ соответствует определенный набор дифракционных углов отражения (межплоскостные расстояния) и ин- [c.217]

Фалеев Д. С. Ядерный гамма-резонанс в сплавах олова с магнием, кальцием, стронцием п барием. Канд. дисс.— МГУ, Физфак, 1971. [c.249]

Кузьмин P. Н. Применение ядерного гамма-резонанса для рептения некоторых задач структурной физики твердого тела. Докт. дисс.— МГУ, физфак, 1969. [c.249]

В результат<5 расчетов установлено, что точность определения параметров структуры в явных методах выше (при соответствующем качестве эксперимента), чем при использовании неявных методов. Достоинством последних являетс5 меньшие затраты на получение экспериментальных дан1-1ых, более широкая область применимости. Например, значений потенциалов в позициях ионов могут быть использованы при интерпретации спектров ядерного гамма-резонанса. [c.207]

У ядер с отличным от нуля электрич. квадрупольным моментом в неоднородном электрич. поле, создаваемом их окружением в молекуле, возможны различающиеся уровни энергии квадрупольного взаимод. при отсутствии виеш. постоянного поля. Переходы между этими уровнями дают спектры ЯКР (см. Ядерный квадрупольный резонанс). Спектры ядерного гамма-резонанса связаны с переходами ядер нек-рых изотопов между их основным и возбужденными состояниями, а параметры этих спектров также зависят от окружения ядер в молекуле (см. Мёссбауэровская спектроскопия). [c.119]

Mossbauer эффект Мессбауэра, ядерный гамма-резонанс [c.189]

Ф. X. последних десятилетий характеризуется след, чертами. В результате развития квантовой химии мн. проблемы хим. строения в-в и механизма р-ций решаются на основании теор. расчетов. Наряду с этим широко используются физ. методы исследования — рентгеноструктурный авализ, дифракция электронов, спектроскопия в видимой, УФ и ИК областях, ЯМР, ЭПР, ядерный гамма-резонанс (эффект Мессбауэра), методы, основанные на примен. стабильных и радиоа . изотопов, и др. Приложение Ф. х. к исследованию превращений орг. в-в привело к выделению новой отрасли знания — физической орг. химии, центральной задачей к-рой является выяснение связи между строением в-в и их реакц. способностью. Ф. х. получает все возрастающее значение для биологии и медицины, она является теор. основой хим. технологии. [c.621]

Исследования механизма сорбции ионов металлов из растворов ставят задачи, связанные с определением числа активных центров сорбции, их химической дрироды, а также с выяснением влияния природы ионогенных групп и полимерных матриц сорбентов. Решение этих задач становится возможным с привлечением таких современных методов, как локальный ренггеноспектральный анализ, спектроскопия ядерного гамма-резонанса и др. [c.85]

Исследования полимерных сорбентов, проведенные нами с помощью локального рентгеносдектрального анализа с использованием электронного микрозонда, позволили сформировать представления о распределении обменных мест в материала сорбента [I]. Для изучения химической природы обменных центров перспективно применение ядерного гамма-резонанса [2,3]. [c.85]

Трудно найти экспериментальный метод, пользующийся большей популярностью, нежели метод ядерного гамма-резонанса (ЯГР), открывший совершенно новые области исследований в физике и химии твердого тела. Особенно перспективным лред-ставляется применение эффекта Мессбауэра для решения проблем радиохимии, в частности, вопросов химических последствий ядерных превращений в твердых телах. [c.249]

Так как энергия у-квантов отличается от Eq, то в поглотителе уменьшится резонансное поглощение, а скорость счета N увеличится. -Зависимость скорости счета за резонансным поглотителем от скорости источника (или поглотителя) называется спектром ядерного гамма-резонанса (мессбауэровским спектром) (рис. 109). Из формулы (XV-4) следует, что в рассматриваемом случае при скорости 0,05 мм1сек А = 2,5-10 Э эв. Так как ширина резонансной линии поглощения в случае s/mpg равна 5-10" эв, то поглощение уменьшится вдвое по сравнению с поглощением при нулевой скорости. [c.253]

Хотя квадрупольное расщепление усложняет вид спектров ядерного гамма-резонанса (ЯГР) (рис. 111,6), но оно помогает вывести ряд важных заключений о структуре и симметрии исследуемых соединений. В качестве примера на рис. 112 приведен спектр I2O4. Это соединение (служившее поглотителем) было синтезировано с применением изотопа — долгоживущего продукта реакции деления. Сложный вид спектра обусловлен как квадрупольным расщеплением, так и тем, что иод находится в этом соединении в двух различных позициях. [c.256]

Ядерный гамма-резонанс. Эффект ядерного гамма-резонанса (эффект Мёсс-бауэра) заключается в резонансном испускании и поглощении фотонов (у-квантов) ядрами атомов в твердых телах [75—78]. Частота у-излучения будет определяться разностью энергий атомных ядер в двух состояниях — до и после испускания (или поглощения). Фотон, испускаемый одним атомом, по-1 лощается соседним, который затем испускает вторичный фотон, и т. д. Поскольку уизлучение приходится на высокоэнергетическую область спектра, большая часть переносимой фотоном энергии тратится на отскок (ь остатка энергии будет недостаточно для возбуждения соседнего атома), если атомы жестко не закреплены. Поэтому в мёссбауэровской спектроскопии применяются твердые образцы и обычно при низких температурах, так как при этих условиях атомы прочно удерживаются на своих местах. Имеется два способа наблюдения эффекта Мёссбауэра — либо измерение резонансной частоты при поглощении у-излучения, либо измерение интенсивности испускаемого излучения. [c.127]

Ядерные энергетические уровни, ответственные за уизлучение, всегда в некоторой степени возмущены и немного уширены из-за присутствия в атомах электронов. Поэтому мёссбауэровская спектроскопия позволяет получить информацию об электронной плотности. Если два соседних атома имеют одинаковое окружение, то происходит поглощение и последующее испускание у-квантов при различном окружении ядерный гамма-резонанс не возникает. [c.127]