Гамма-спектроскопия

ГАММА-СПЕКТРОСКОПИЯ, раздел ядерной физики, в котором исследуются энергетические спектры гамма-излучения (зависимости числа гамма-квантов от их энергии), испускаемого атомными ядрами при их распаде и в ядерных реакциях. В более широком смысле гамма-спектрометрия включает в себя исследование всех характеристик гамма-излучения [энергия, момент количества движения (мультипольность), поляризация (преимущественная направленность спина γ-кванта) и др.], испускаемого не только ядрами, но и атомами и элементарными частицами. В исследованиях по гамма-спектрометрии используются гамма-спектрометры.

Поскольку γ-кванты, испускаемые атомными ядрами (или другими микрообъектами), возникают при переходах из состояний (уровней) с большей энергией в состояния (уровни) с меньшей энергией, то по линиям в спектрах γ-квантов можно установить схемы энергетических уровней ядер. По ширинам этих линий можно установить времена жизни состояний ядер и вероятности их распада. Знание вероятности вылета γ-квантов под различными углами позволяет найти их мультипольность, а также определить спины и чётности ядерных состояний, между которыми происходят γ-переходы. Кроме того, по характеристикам γ-переходов можно определить электрические квадрупольные и магнитные дипольные моменты ядер, т. е. распределения зарядов и токов в ядрах в различных состояниях.

Методы гамма-спектрометрии являются наиболее точными для определения характеристик микрообъектов (прежде всего атомных ядер), поскольку за испускание γ-квантов ответственно электромагнитное взаимодействие, свойства которого изучены лучше, чем свойства других фундаментальных взаимодействий. Интерпретация экспериментальных данных, полученных методами гамма-спектрометрии, является наиболее простой и однозначной.

Лит. : Де Бенедетти С. Ядерные взаимодействия. М., 1968; Альфа-, бета- и гамма-спектроскопия / Под редакцией К. Зигбана. М., 1969; Фрауэнфелъдер Г., Хенли Э. Субатомная физика. М., 1979; Мухин К. Н. Экспериментальная ядерная физика. М., 1993. Кн. 1.4. 1.

И. М. Капитонов.