Время жизни метастабильных атомо

Если каждый электрон может образовать 10 метастабильных атомов до того, как электроны соберутся на аноде, то устойчивая концентрация метастабильных атомов будет порядка 10 ° в кубическом сантиметре (допуская, что время жизни метастабильного атома равно 10 сек при нормальных условиях). Простые вычисления на основе кинетической теории газов показали, что при такой концентрации метастабильных ато- [c.28]

Время жизни метастабильных атомов в чистом гелии при условиях, близких к нормальным, составляет примерно 10 сек. За это время трудно перенести метастабильные атомы на расстояния, превышающие миллиметры или даже доли миллиметра. Это обстоятельство предъявляет следующее требование к геометрии детектора зоны возбуждения и ионизации должны находиться друг от друга на минимальном расстоянии. [c.95]

Целесообразность раздельного проведения реакций возбуждения атомов редкого газа до метастабильного состояния и ионизации молекул анализируемого газа метастабильными атомами впервые была показана Ловелоком . В литературе, однако, не описано ни одного устройства, реализующего этот метод. Принципиальная трудность заключается в том, что среднее время жизни метастабильных атомов редких газов при атмосферном давлении мало, ( 10 сек). [c.58]

Время жизни метастабильных возбу кдепных атомов редких газов велико и нрибли кается к времепи ншзни ионов. При отсутствии примесей возбужденные атомы переходят в основное состояние путем излучения. [c.28]

Обратный переход из метастабильного в возбужденное состояние затрудняется необходимостью обращения спина и затраты энергии, равной разности энергетических уровней E2- =E2 — E . Последняя может производиться только из запаса тепловой энергии твердого вещества. Не удивительно, что глубокое охлаждение замораживает этот переход (переход 4—2, рис. 40). Более вероятным становится переход 3—4 (рис. 40), в результате которого испускается квант /lvз, наблюдается фосфоресценция, длящаяся секундами. Хотя число возбужденных атомов крайне мало (10 % от общего числа атомов) и лишь около 1% их переходит в метастабильное состояние, благодаря тому, что время жизни последнего в 10 раз больше, чем время жизни возбужденного состояния, число атомов, находящихся в метастабильном состоянии, в 10 раз превышает число возбужденных атомов, т. е. достигает величину порядка 10- % от общего числа атомов. А. Н. Теренин обратил внимание на то, что метастабильное состояние во многих случаях может и не проявляться путем фосфоресценции, поскольку последняя связана с особыми, не всегда реализуемыми условиями. Представляя собой состояние валентной ненасыщенности, метастабильное состояние имеет существенное значение для фотохимического и, вообще, химического поведения вещества, в том числе, вероятно,и каталитического. [c.128]

Не были найдены выоокозарядные состояния и в случае образования других мессбауэровских уровней (например, 5п). Можно предполагать, что время жизни метастабильных многократно ионизированных атомов, образующихся в результате ядерных превращений, значительно меньше 10 сек, и в экспериментах по ЯГР наблюдаются лишь конечные продукты нейтрализации этих атомов. [c.260]

Процесс люминесценции в фосфорах осуществляется двумя путями. Первый путь, когда переходы из возбужденных энергетических состояний (молекулы или атомы) в основные разрешены. Здесь испускание света происходит в соответствии со средним временем жизни данного возбужденного состояния по статистическим законам. Такого рода испускания световой энергии называют флуоресценцией. Второй путь, когда переход из возбужденного состояния в основное по каким-либо причинам запрещен, возникает метастабильное состояние, среднее время жизни которого может оказаться больше времени жизни для обычного воз- [c.26]

В некоторых процессах энергия возбужденных молекул (атомов, радикалов) может рассеиваться в виде световой. Это светоиснускание носит общее название люминесцерщии (медленное окисление фосфора или гниющей древесины, свечение светлячков или глубоководных рыб и др.). Поглотившая квант света возбужденная молекула может практически ахгновенно (за 10" — 10 с) испустить его и дезактивироваться. Такое явление называется флюоресценцией. Однако молекулы некоторых веществ способны также к переходу в метастабильное состояние, не связанное с излучением, имеющее значительно большее среднее время жизни (вплоть до 1 с). Свечение, сопровождающее переход из метастабильного состояния в исходное, называется фосфоресценцией, а способные к нему вещества — фосфорами. Оно может продолжаться несколько секунд после прекращения облучения. [c.269]

Время жизни ядра в возбуждённом состоянии, как правило, невелико и составляет по порядку величины 10 с. Однако довольно часто при распадах, как, впрочем, и во многих ядерных реакциях, ядро образуется в метастабильных состояниях, время жизни которых может быть на много порядков больше (до 3 10 лет при распаде " В1). Как уже упоминалось (см. раздел 1.1), такие ядра называются изомерами и они играют большую роль во многих случаях применения изотопов. Длины пробегов 7-квантов в веществе много больше, чем у электронов, не говоря уже об а-частицах. Так, при энергии 7-квантов 1 МэВ интенсивность 7-излучения ослабевает в слое алюминия толщиной 6 см всего только в е раз (е = 2,781. .. ) Наличие дискретной структуры энергетических уровней атомного ядра должно проявляться и в спектрах поглощения 7-лучей, аналогичному тому, как линии резонансного поглощения наблюдаются при возбуждении светом оптического диапазона электронных уровней атома. Поскольку структура энергетических уровней ядер одного изотопа, как правило, кардинально отличается от структуры уровней ядра другого изотопа того же элемента, то их 7-спектры поглощения также будут резко отличаться. [c.29]

В связи с изложенными требованиями к метастабильному уровню лазерного активного вещества МОС непереходных металлов в принципе не являются перспективными для применения их в качестве рабочих веществ лазеров, и условия их использования, если таковое будет возможно, должны мало отличаться от условий работы чисто органических веществ, с той лишь разницей, что время жизни возбужденного состояния может варьироваться заменой атома металла на другой с отличающейся силой спин-орбитальной связи [7, стр. 38]. [c.34]

В условиях электрического разряда большую роль играют реакции электронно-возбужденных частиц. Такие реакции были рассмотрены в 25, причем имелись в виду (как ото типично для разряда) реакции частиц, находяш ихся на первом (или одном из первых) электронном уровне. В радиационно-химических условиях, как уже говорилось в настоящей главе, значительная доля возбужденных частиц оказывается на очень высоких электронно-возбужденных уровнях. Поэтому набор возможных экзотермических реакций для них значительно расширяется. Приведем некоторые данные, относящиеся в основном к образованию ионов при столкновении высоковозбужденных нейтральных частиц с молекулами. При этом, как правило, изучались реакции долгоживущих возбужденных частиц. Большие времена жизни получаются либо для метастабильных возбужденных атомов, либо для высоковозбужденных частиц, у которых электрон находится на орбите с большим главным квантовым числом [991, 1111]. [c.381]

Электронная релаксация простых атомно-молекулярных сред, содержащих молекулы, атомы и ионы одного элемента имеет свои специфические особенности и служит модельной основой анализа более сложных систем. Определяющую роль в кинетике простых сред играют мета-стабильные электронно-возбужденные состояния атомов и двухатомных молекул, которые имеют очень большие радиационные времена жизни (г 0.1- -10 с), малые сечения тушения метастабильных частиц при столкновениях с частицами, имеющими замкнутую электронную оболочку. Из-за больших величин радиационного времени и малой скорости тушения нижние метастабильные состояния гомоядерных двухатомных молекул (N2,02) являются узким местом электронной релаксации. Это приводит к большим концентрациям (л - Ю -ьЮ см ) метастабильных частиц, несущих значительную энергию ( - 1 эВ), что позволяет использовать их в качестве резервуара энергии электронного возбуждения. [c.128]

Влияние /(-захвата, изомерного перехода, -распада на формы стабилизации мессбауэровского атома. В результате удаления электрона с /(-оболочки (или L-, М- и т. д.) в процессе электронного захвата или конвертированного изомерного перехода происходит образование многократно ионизированного атома. Возникает, естественно, вопрос о времени жизни таких метастабильных состояний атомов. Если это время много больше времени жизни мессбауэровских уровней, то в эмиссионных спектрах ЯГР должны присутствовать линии, отвечающие таким состояниям если же эти времена сравнимы, то, как показывает элементарное теоретическое рассмотрение, в спектрах должны наблюдаться уширенные линии. [c.259]

В качестве примера такого процесса можно указать хорошо изученное тушение флуоресценции атомов ртути. При поглощении резонансной линии ртути (X = 2536,5 A) ртутным паром возникает первоначальное возбужденное состояние атомов ртути Hg Pj, средняя продолжительность жизни которого составляет 1,.55-10 сек [560, 561]. По истечении этого времени возбужденные атомы возвращаются в основное состояние испуская монохроматический свет X = 2536,5 А. Однако за время своей жизни возбужденный атом может испытать тушащие соударения, в результате которых он может перейти либо в основное состояние либо в метастабильное состояние отстоящее от первоначального [c.316]

Теория и эксперимент показывают, что излучательная рекомбинация атомов в отсутствие третьей частицы весьма маловероятна. Излучение, сопровождающее такую рекомбинацию, довольно трудно наблюдать экспериментально. С теоретической точки зрения этот процесс почти не возможен в силу того, что продолжительность столкновения мала по сравнению с излучательным временем жизни образующейся молекулы. Продолжительность столкновения при тепловой скорости 5 10 см/с порядка 10 см/5-10 см/с = 2 10" с, хотя для нецентральных столкновений эта величина несколько больше. Излучательное время жизни для разрешенных переходов в видимой и ближней ультрафиолетовой областях спектра составляет 10" —10 с, поэтому характерное значение вероятности излучательной рекомбинации равно примерно 10 на одно столкновение. Вероятность будет еще меньше в том случае, когда момент излучательного перехода сильно уменьшается при увеличении межъядерного расстояния. Такая ситуация характерна для рекомбинирующих атомов в основном или метастабильном состоянии. Акрич и сотр. [116], а затем более строго Мис и Смит [117] рассчитали распределение интенсивности излучения, возникающего в бимолекулярной рекомбинации атомов. Если вероятность этого процесса мала, то при давлениях выше некоторого также небольшого критического значения доминирующей будет тримолекулярная рекомбинация. Приведенные соображения справедливы для процессов рекомбинации, которые описываются одной кривой потенциальной энергии. Если же при столкновении возможен переход на другую кривую потенциальной энергии, то вероятность излучательной рекомбинации может стать несколько больше. В обзоре Барта [118] приводится несколько примеров реакций три-молекулярной рекомбинации. Палмер и Карабетта [119] для интерпретации излучательной рекомбинации применили теорию переходного состояния, которая, по их мнению, хорошо описывает такие процессы. В более поздней работе [120] Палмер использовал равновесную теорию, в которой скорость излучательного перехода как функция межъядерного расстояния выводится из коэффициентов поглощения. [c.164]

Метастабильные атомы представляют собой атомы, находящиеся в возбужденном состоянии, переход из которого в основное и другие состояния посредством излучения запрещен. Поэтому метастабильные состояния являются долгоживущими. Время жизни метастабильных атомов определяется их столкновениями с атомами и электронами. Столкновения с электронами играют существенную роль в сильноточных разрядах и в газовой плазме. В условиях протекания слабых токов в радиоионизационных детекторах основное значение имеют столкновения метастабильных атомов с атомами основного компонента (газа-носителя) и молекулами примеси (анализируемого газа). Эти процессы приводят к разрушению метастабильных атомов — их дезактивации. Если энергия возбуждения атома газа-носителя в метастабильное состояние превосходит энергию ионизации молекулы анализируемого газа, то столкновения метастабильных атомов газа-носителя с молекулами анализируемого газа приводят к ионизации последних. Этот процесс называется эффектом Пеннинга [21, 24]. [c.56]

В работе [ 151] предложен метод получения пучка метастабильных атомов благородных газов с помощью дугового разряда в полом 1кат де. Этот мето1д позволяет генерировать плазму со степенью ионизации до 50% при высоких плотностях газа. Схематическое изображение источника показано на рис. 21. Он состоит из полого катода, представляющего собой вольфрамовую или танталовую трубку с внутренним диаметром 1 мм и толщиной стенки 0,5 мм, закрепленную в держателе клапана со стеклянной трубкой для подачи газа. Анод выполнен в форме кольца и охлаждается водой. Инициирование дугового разряда осуществляется с помощью вспомогательного электрода, на который подается напряжение 4 кВ при токе 20 мА. Ток дуги составляет 5—20 А, время жизни катода от 15 ч для N6 до 40 ч для Аг и Кг. Плотность газа в камере источника составляла 10 см"3 при скорости откачки 70 л/с. Плотность газа в катоде при его температуре 3000 К была на два порядка выше. Ионная и электронная температура составляют 0,5—1,5 и 3 эВ соответственно, интенсивность пучка метастабильных атомов 2-10 атом/ср-с, а интенсивность атомов в основном состоянии 2 10 атом/ср-с при температурах катода 3-10 К и 2 10 К соответственно. Энергетическое распреде- [c.175]

I.S D-, Р-конфигурацни 2р ионов и Nз Такие переходы запрещены правилом Лапорта. Тем не менее в спектрах туманностей наблюдаются интенсивные линии, соответствующие этим переходам. Поскольку эти переходы никогда не наблюдались от земных источников, предполагалось, что они обусловлены новым элементом, для которого было предложено название небулий. Но Боуэн указал, что на основании правила Лапорта возбужденные состояния этих конфигураций являются метастабильными и поэтому обладают большими продолжительностями жизни. В земных условиях (при частых столкновениях с другими атомами и ионами, со стенками сосудов и т. д.) метастабиль-ные ионы получают возможности перехода в основное состояние без испускания излучения. В исключительно разреженных условиях межзвездного пространства между столкновениями проходит очень большое время (порядка дня). За такое долгое время испускание по квадрупольному или магнитному дипольному механизму оказывается наибо.лее быстрым путем достижения основного состояния одного из метастабильных состояний. [c.502]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология