Ядерно-резонансная флуоресценция - Nuclear resonance fluorescence

Эта статья требует внимания специалиста по физике. Пожалуйста, добавьте причина или разговаривать в этот шаблон, чтобы объяснить проблему со статьей. ВикиПроект Физика может помочь нанять эксперта. (Март 2011 г.)

Ядерно-резонансная флуоресценция (NRF) это ядерный процесс, в котором ядро поглощает и излучает высокую энергию фотоны называется гамма излучение. NRF взаимодействия обычно имеют место выше 1 МэВ, и большинство экспериментов NRF нацелены на тяжелые ядра, такие как уран и торий^[1]

Этот процесс используется для сканирования груза на предмет контрабанды. Это намного эффективнее, чем просто использование рентгеновских лучей, потому что рентгеновские лучи могут видеть только форму рассматриваемого предмета. С помощью флуоресценции ядерного резонанса можно увидеть, какова молекулярная структура, и, таким образом, отличить соль от кокаина, даже не открывая контейнер. (из журнала National Geographic, февраль 2018 г., статья Роберта Дрейпера: «Они смотрят на нас»)

Режим взаимодействия

Реакции NRF являются результатом ядерного поглощения и последующего излучения фотонов высокой энергии (гамма излучение ). Когда гамма-луч попадает в ядро, ядро ​​возбуждается (то есть ядерная система как квантово-механический ансамбль переводится в состояние с более высокой энергией). Подобно электронному возбуждению, ядро ​​распадается до своего основного состояния, высвобождая фотон высокой энергии с рядом возможных дискретных энергий. Таким образом, NRF можно количественно оценить с помощью спектроскопия. Ядра можно идентифицировать по отчетливому рисунку пиков излучения NRF, хотя анализ NRF гораздо менее прямолинейный, чем типичное электронное излучение.^[2]

По мере увеличения энергии падающих фотонов среднее расстояние между ядерными уровни энергии уменьшается. Для достаточно энергичных ядер (т.е. падающих фотонов более ~ 1 МэВ ), среднее расстояние между уровнями энергии может быть меньше, чем средняя ширина каждого NRF резонанс. На данный момент определение расстояния между пиками не может быть аналитическим и должно полагаться на специализированные приложения статистических методов обработка сигналов.

Есть родственное явление на уровне электронных орбиталей. Фотон, обычно в более низком диапазоне энергий, может быть поглощен путем смещения орбитального электрона, а затем новый фотон с такой же энергией испускается в случайном направлении, когда электрон падает обратно. Видеть резонансная флуоресценция для обсуждения теории и рентгеновская флуоресценция для обсуждения его многочисленных приложений.

Рекомендации