நியூக்ளியர் ஐசோமெரிசம். புத்தகங்களில் நியூக்ளியர் ஐசோமெரிசம் "நியூக்ளியர் ஐசோமெரிசம்"

மற்றொரு வகை அணுக்கரு உருமாற்றம் என்பது, ஆல்பா சிதைவைப் போல அணுக்கரு சிதைவடையாமல், பீட்டா சிதைவைப் போல அதன் கலவையை மாற்றாமல், தானே இருக்கும், ஆனால் ஒப்பீட்டளவில் மட்டுமே அதன் வடிவத்தை மாற்றுகிறது. புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் சுழல்களின் இயக்கம் மற்றும் பரஸ்பர நோக்குநிலை ஆகியவற்றில் மட்டுமே வேறுபடும் ஒரே கருவின் வெவ்வேறு பதிப்புகள் அழைக்கப்படுகின்றன. ஐசோமர்கள். வெவ்வேறு ஐசோமர்கள் வெவ்வேறு ஆற்றல்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, எனவே அவற்றை ஒன்றுக்கொன்று மாற்றுவதால் ஒரு ஃபோட்டான் உமிழ்வு ஏற்படுகிறது.

இது அணுக்களில் நடப்பதைப் போலவே உள்ளது: மிகக் குறைந்த ஆற்றலுடன் ஒரு தரை நிலை மற்றும் உற்சாகமான நிலைகள் உள்ளன, அதன் ஆற்றல் அதிகமாக உள்ளது. ஒரு அணு அதன் மின்னணு கட்டமைப்பை மாற்றி, அதன் மூலம் உற்சாகமான மட்டத்திலிருந்து தரை மட்டத்திற்கு தாவும்போது, ​​​​அது ஒரு ஃபோட்டானை வெளியிடுகிறது. கர்னல்களிலும் இதேதான். ஒவ்வொரு கருவுக்கும் அதிகரித்த ஆற்றலுடன் உற்சாகமான நிலைகளின் முழு ஏணி உள்ளது. உற்சாகமான ஐசோமர்கள் நிலையற்றவை மற்றும் பொதுவாக அவை விரைவாக அணுக்கருவின் தரை நிலைக்குத் திரும்பி, ஒரு ஃபோட்டானை வெளியிடுகின்றன. இருப்பினும், சில நேரங்களில் அவை சாதாரண கதிரியக்கத்தின் காரணமாக மற்ற கருக்களாக சிதைகின்றன.

அணுக்களின் உற்சாகமான நிலைகள் குறுகிய காலமாகவோ அல்லது நீண்ட காலமாகவோ இருப்பது போலவே, அணுக்கரு ஐசோமர்களும் மிகவும் வித்தியாசமான அரை ஆயுளைக் கொண்டிருக்கலாம். அணு மாற்றங்களுடனான ஒப்புமை மூலம், உற்சாகமான நிலையின் சிதைவில் எதுவும் தலையிடவில்லை என்றால், அது வரிசையின் காலங்களில் மிக விரைவாக நிகழலாம். ஜெப்டோசெகண்டுகள், அதாவது அணுக்கரு இயக்கத்தின் சில "கடிகார சுழற்சிகளுக்குள்". இவை, எடுத்துக்காட்டாக, ஒளிக்கருக்களின் பெரும்பான்மையான ஐசோமர்கள். கனமான கருக்களில் படம் மிகவும் மாறுபட்டது. எடுத்துக்காட்டாக, லெட் நியூக்ளியஸ் 208 பிபியின் அறியப்பட்ட நூற்றுக்கணக்கான ஐசோமர்களில், பல்லாயிரக்கணக்கான ஜெப்டோசெகண்டுகள் முதல் நானோ விநாடிகள் வரை வாழ்பவை உள்ளன.

சில சந்தர்ப்பங்களில், ஐசோமரின் சிதைவு மிகவும் கடினமாக இருக்கும்போது, ​​உற்சாகமான கருவின் வாழ்நாள் வினாடிகள் அல்லது அதற்கும் அதிகமாக அடையலாம். யுரேனியம் ஐசோமர்களில் இதுபோன்ற ஒரு உதாரணத்தை நாம் ஏற்கனவே சந்தித்துள்ளோம். மற்றொரு பிரபலமான உதாரணம் ஹாஃப்னியம்-178 ஐசோமர் ஆகும், இது 178m2 Hf ஆகும். இது ஒரு பெரிய சுழற்சியைக் கொண்டுள்ளது - 16 அலகுகள் வரை. இது அதன் அரை ஆயுளைக் கொண்ட தரை நிலைக்கு மாறுவதை மிகவும் கடினமாக்குகிறது 31 வருடம். மனித தரத்தின்படி கூட இது ஏற்கனவே நிறைய உள்ளது. இந்த ஹாஃப்னியம் ஐசோமரை அடிப்படையாகக் கொண்டு ஒரு வகையான "சுத்தமான" அணுகுண்டை உருவாக்குவதற்கான திட்டங்கள் கூட இருந்தன. நாங்கள் ஹாஃப்னியம் -178 ஐ எடுத்து, அதை ஒரு உற்சாகமான நிலையில் வைத்து, ஒரு சிறிய அளவிலான ஐசோமரை ஷெல்லில் அடைத்து, ஆற்றலை வெளியிட ஒரு சாதனத்துடன் அதைச் சித்தப்படுத்துகிறோம். அப்படி ஒரு வெடிகுண்டு வெடிக்கும் போது, ​​போட்டான்கள் மட்டுமே வெளியாகும். இது சுற்றுச்சூழலின் நீண்டகால கதிர்வீச்சு மாசுபாடு இல்லாமல் தன்னைச் சுற்றி அழிவை ஏற்படுத்தும், எனவே "வழக்கமான" அணு ஆயுதங்கள் தொடர்பான ஒப்பந்தங்களுக்கு உட்பட்டது அல்ல. அதிர்ஷ்டவசமாக, அணுக்கருக்களில் ஆற்றல் மட்டங்களைக் கையாளுவது மிகவும் கடினமான பணியாகும், அறியப்பட்ட ஆற்றல் உந்தி மற்றும் வெளியிடும் தொழில்நுட்பங்கள் தேவையான தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யவில்லை. எனவே ஹாஃப்னியம் வெடிகுண்டு இப்போதைக்கு ஒரு கனவாக கருதப்படலாம்.

இறுதியாக, மிகவும் விதிவிலக்கான சந்தர்ப்பங்களில், உற்சாகமான கரு மிக நீண்ட காலமாக இருக்கலாம், அதன் சிதைவு ஆய்வக நிலைமைகளின் கீழ் கவனிக்கப்படாது, மேலும் இந்த ஐசோமர் இயற்கையான சூழ்நிலைகளில் சில செறிவுகளில் கூட இருக்கலாம். இது, எடுத்துக்காட்டாக, டான்டலம் 180m Ta இன் ஐசோமர் ஆகும். இது அனைத்து இயற்கையான டான்டலத்திலும் 0.012% ஆகும், மேலும் அதன் ஆயுட்காலம் அளவிட முடியாத அளவு நீளமானது (இது 10 15 வருடங்களைத் தாண்டியதாக மட்டுமே அறியப்படுகிறது).

அதே எண் மதிப்புகளைக் கொண்ட ஆனால் வெவ்வேறு அரை-வாழ்க்கை கொண்ட கருக்கள் இருப்பது கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. இத்தகைய கருக்கள் ஐசோமர்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

குர்ச்சடோவ் மற்றும் ருசினோவ் தலைமையிலான சோவியத் இயற்பியலாளர்கள் குழுவால் செயற்கையாக கதிரியக்க கருக்களில் அணுக்கரு ஐசோமெரிஸத்தின் நிகழ்வு பற்றிய ஆய்வு மேற்கொள்ளப்பட்டது. செயற்கை

மெதுவான நியூட்ரான்களால் நிலையான ஐசோடோப்புகளின் இயற்கையான கலவையின் கதிர்வீச்சின் விளைவாக ஏற்படும் கதிரியக்கத்தன்மை. இந்த வழக்கில், புரோமினின் இரண்டு கதிரியக்க ஐசோடோப்புகள் உருவாகின்றன, அவை வேதியியல் ரீதியாக ஒருவருக்கொருவர் பிரிக்க முடியாதவை:

இந்த சோதனைகளின் ஆச்சரியமான முடிவு இரண்டு அல்ல, ஆனால் மூன்று வெவ்வேறு அரை-வாழ்க்கைகளின் கண்டுபிடிப்பு ஆகும்:

ஐசோடோப்புகளில் ஒன்று இரண்டு வழிகளில் சிதைகிறது என்பது வெளிப்படையானது. சோதனை மாற்றப்பட்டது மற்றும் நியூட்ரான்களால் அல்ல, ஆனால் அணுக்கதிர்களால் கதிர்வீச்சு செய்யப்பட்டது, இது அணுக்கரு ஒளிமின்னழுத்த விளைவு என்று அழைக்கப்பட்டது.

இதன் விளைவாக வரும் புரோமின் ஐசோடோப்புகளும் பின்வரும் திட்டத்தின் படி செயலில் மற்றும் சிதைவடைகின்றன:

இந்த வழக்கில், இரண்டு அல்ல, ஆனால் மூன்று அரை வாழ்வுகளும் காணப்படுகின்றன என்று ஆராய்ச்சி காட்டுகிறது:

செயல்முறைகளின் ஒப்பீட்டிலிருந்து, இரண்டு நிகழ்வுகளிலும் உருவாக்கப்பட்ட ஐசோடோப்பு Brzb உடன், இரண்டு அரை-வாழ்க்கைகள் தொடர்புடையவை என்பது தெளிவாகியது: நிமிடம் மற்றும் மணிநேரம், இவை இரண்டு தொடர் சோதனைகளிலும் காணப்படுகின்றன. ஒரே ஐசோடோப்புக்கு இரண்டு வெவ்வேறு அரை-வாழ்க்கைகள் இருப்பதை விளக்க வேண்டியது அவசியம்.

இந்த கருவில் ஒரு மெட்டாஸ்டபிள் நிலை இருப்பதால் ஐசோமெரிசம் விளக்கப்படுகிறது, அதாவது, தரை நிலைக்கு மாறுவதற்கான நிகழ்தகவு குறைவாக இருக்கும் ஒரு உற்சாகமான நிலை. இதைப் புரிந்து கொள்ள, கருத்தில் கொள்ளுங்கள்

இன்னும் விரிவாக அணு சிதைவு வரைபடம். முந்தைய அணுசக்தி எதிர்வினையின் விளைவாக, அணுக்கரு மிகவும் உற்சாகமான நிலையில் தோன்றுகிறது.

அரிசி. 45. சிதைவு திட்டம்

கிளர்ச்சியை அகற்றுவது இரண்டு வழிகளில் நிகழ்கிறது: ஒரு மாற்றத்தின் மூலம் கரு ஒரு நொடிக்குள் தரை நிலைக்கு மாற்றப்படுகிறது, அதில் இருந்து சி துகள்களின் உமிழ்வு ஏற்கனவே நிகழ்கிறது, அல்லது கரு ஒரு மெட்டாஸ்டபிள் நிலைக்கு நகர்கிறது, மேலும் அதிலிருந்து தரையில் மாறுகிறது. தேர்வு விதிகளால் மாநிலம் தடைசெய்யப்பட்டுள்ளது. இதன் விளைவாக, 4.4 மணிநேர ஆயுட்காலம் கொண்ட ஒரு மெட்டாஸ்டபிள் மட்டத்தில் கரு "சிக்கப்படுகிறது"; மெட்டாஸ்டேபிளில் இருந்து தரை நிலைக்கு மாறுவது - கதிர்வீச்சு மற்றும் உள் எலக்ட்ரான் மாற்றத்துடன் சேர்ந்துள்ளது. பின்னர், தரை மட்டத்திலிருந்து மாற்றம் மீண்டும் நிகழ்கிறது - சிதைவின் உருவாக்கத்துடன்.

எனவே, உண்மையில், சுரங்கங்களின் ஒற்றை அரை-வாழ்க்கையுடன் பிரதான மட்டத்திலிருந்து பிரதான நிலைக்கு மாறும்போது அதே ஸ்பெக்ட்ரம் துகள்கள் உருவாகின்றன என்பதை நாங்கள் கவனிக்கிறோம், ஆனால் புரோமின் கருவுக்குள் ஏற்படும் மாற்றங்கள் தாமதம் காரணமாக ஒரு விளைவு எழுகிறது. இது இரண்டு அரை வாழ்வுக்கு வழிவகுக்கிறது.

அணு உருமாற்றங்களுக்கிடையில் அணுக்கரு ஐசோமெரிசம் ஒரு அரிய நிகழ்வு அல்ல. தற்போது, ​​100க்கும் மேற்பட்ட ஐசோமர்கள் அறியப்படுகின்றன.

மேலே விவரிக்கப்பட்ட ஐசோமெரிசத்தின் நிகழ்வு தொடர்பாக, கேள்வி எழுகிறது: உற்சாகமான நிலையில் இருந்து தரை நிலைக்கு செல்ல கருவுக்கு என்ன நேரம் அவசியம்? உமிழ்வு நேரம் எதைப் பொறுத்தது, அதை மதிப்பிடுவதற்கு, ஒரு மட்டத்தின் ஆற்றல் அகலம் இந்த மட்டத்தில் அமைந்துள்ள அமைப்பின் ஆற்றலின் நிச்சயமற்ற தன்மையின் அளவைப் பயன்படுத்துகிறோம். கணினி இந்த நிலையில் இருக்கும் நேரத்தை நிச்சயமற்ற உறவிலிருந்து மதிப்பிடலாம்:

பரிசீலனையில் உள்ள வழக்கில், மதிப்பு மற்றும் உற்சாகமான நிலையில் உள்ள கருவின் சராசரி ஆயுட்காலம் மற்றும் இந்த உற்சாகமான மட்டத்தின் ஆற்றல் அகலம். ஸ்பெக்ட்ரல் கோட்டின் அகலம் பொதுவாக வரிசையாக இருக்கும் என்பது அனுபவத்திலிருந்து அறியப்படுகிறது, எனவே,

(தற்போதுள்ள கருவிகளைக் கொண்டு இந்த நேரத்தை அளவிட முடியாது, அதேசமயம் மதிப்பை மிகவும் துல்லியமாக அளவிட முடியும்).

எனவே, பொதுவாக ஐசோமர்களின் இருப்பு மற்றும் கதிர்வீச்சுக்கான தடைசெய்யப்பட்ட மாற்றங்களின் இருப்பை எவ்வாறு விளக்குவது என்பதை இப்போது பார்ப்போம்.

வெவ்வேறு நிலைகளில், கோர், ஏற்கனவே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, வெவ்வேறு கோண தருணங்களைக் கொண்டுள்ளது. கோண உந்தத்தைப் பாதுகாக்கும் விதி திருப்தியாக இருக்க வேண்டும் என்பதால், மாற்றத்தின் போது ஆரம்ப மற்றும் இறுதி நிலைகளின் கணங்களுக்கு இடையே உள்ள வேறுபாடு -குவாண்டத்தை எடுத்துச் செல்கிறது. இது தேர்வு விதிகளை தீர்மானிக்கிறது.

அமைப்பின் மறுசீரமைப்புடன் தொடர்புடைய கதிர்வீச்சு இருமுனை கதிர்வீச்சு என்று அழைக்கப்படுகிறது; -குவாட்ருபோல் கதிர்வீச்சு; ஆக்டோபோல் கதிர்வீச்சு மீது; பொதுவாக வரிசையின் பலமுனையின் கதிர்வீச்சினால்.

வீட்சாக்கரால் உருவாக்கப்பட்ட இத்தகைய மாற்றங்களின் கோட்பாட்டின் படி, கருவுக்குள் வெவ்வேறு அலைவுகளின் விளைவாக வெவ்வேறு பன்முனைத்தன்மையின் குவாண்டா எழுகிறது. இந்த செயல்முறைகளில் சில கருவுக்குள் மின் கட்டணங்களின் மறுபகிர்வு (மின்சார இருமுனை, குவாட்ருபோல், முதலியன கதிர்வீச்சு), மற்றவை மின்னோட்டங்களின் மறுபகிர்வு அல்லது நியூக்ளியோன்களின் காந்த தருணங்களுடன் (காந்த இருமுனை, குவாட்ரூபோல், முதலியன கதிர்வீச்சு) தொடர்புடையவை. கருவின் ஆரம்ப நிலை மற்றும் அணுக்கருவின் இறுதி நிலை மற்றும் -குவாண்டம் எடுத்துச் செல்லும் கணம் ஆகியவற்றிற்கு ஒரு தொடர்பு இருக்க வேண்டும்.

இருப்பினும், கிளாசிக்கல் எலக்ட்ரோடைனமிக்ஸில் இருந்து, X உடன் ஒப்பிடும்போது அமைப்பின் பரிமாணங்கள் சிறியதாக இருந்தால், வெவ்வேறு மல்டிபோலரிட்டிகளின் கதிர்வீச்சின் தீவிரங்கள் காரணியின் அளவிற்கு வேறுபடுகின்றன (இதனால் அணுக்கருவின் ஆரம், K என்பது அலைநீளம் ஆகும். கதிர்வீச்சு).

வரலாற்று தகவல்கள்

1921 ஆம் ஆண்டில், ஜெர்மானிய இயற்பியலாளர் O. ஹான் ஒரு புதிய கதிரியக்கப் பொருளான யுரேனியம்-Z (UZ) ஐக் கண்டுபிடித்தபோது அணுக்கருக்களின் ஐசோமெரிசம் என்ற கருத்து எழுந்தது, இது ஏற்கனவே அறியப்பட்ட யுரேனியம்-X2 இலிருந்து இரசாயன பண்புகளிலோ நிறை எண்ணிக்கையிலோ வேறுபடவில்லை. UX 2), இருப்பினும் வேறுபட்ட அரை-வாழ்க்கை இருந்தது. நவீன குறியீட்டில், UZ மற்றும் UX 2 ஐசோடோப்பின் தரை மற்றும் ஐசோமெரிக் நிலைகளுக்கு ஒத்திருக்கிறது. 1935 ஆம் ஆண்டில், B.V. Kurchatov, L.V. மைசோவ்ஸ்கி மற்றும் எல்.ஐ. ருசினோவ் ஆகியோர் 79 Br மூலம் நியூட்ரான்களைப் பிடிக்கும்போது, ​​​​கருவின் தரை நிலையுடன் உருவாக்கப்பட்ட செயற்கை புரோமின் ஐசோடோப்பைக் கண்டுபிடித்தனர். இது இந்த நிகழ்வின் முறையான ஆய்வுக்கு அடிப்படையாக அமைந்தது.

தத்துவார்த்த தகவல்

ஐசோமெரிக் நிலைகள் கருக்களின் சாதாரண உற்சாகமான நிலைகளிலிருந்து வேறுபடுகின்றன, அவற்றுக்கான அனைத்து அடிப்படை நிலைகளுக்கும் மாறுவதற்கான நிகழ்தகவு சுழல் மற்றும் சமநிலை விலக்கு விதிகளால் வலுவாக ஒடுக்கப்படுகிறது. குறிப்பாக, உயர் மல்டிபோலரிட்டியுடன் கூடிய மாற்றங்கள் (அதாவது, அடிப்படை நிலைக்கு மாறுவதற்குத் தேவையான பெரிய சுழல் மாற்றம்) மற்றும் குறைந்த நிலைமாற்ற ஆற்றல் ஆகியவை அடக்கப்படுகின்றன.

சில நேரங்களில் ஐசோமர்களின் தோற்றம் வெவ்வேறு ஆற்றல் நிலைகளில் (180 Hf இல்) கருவின் வடிவத்தில் குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாட்டுடன் தொடர்புடையது.

10 −6 வினாடிகள் முதல் பல ஆண்டுகள் வரையிலான அரை ஆயுள் கொண்ட ஒப்பீட்டளவில் நிலையான ஐசோமர்கள் மிகவும் ஆர்வமாக உள்ளன. ஐசோமர்கள் கடிதத்தால் குறிக்கப்படுகின்றன மீ(ஆங்கிலத்திலிருந்து மாற்றத்தக்க) நிறை எண் குறியீட்டில் (உதாரணமாக, 80 மீ Br) அல்லது மேல் வலது குறியீட்டில் (உதாரணமாக, 80 Br மீ) ஒரு நியூக்லைடு ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட மெட்டாஸ்டபிள் உற்சாகமான நிலைகளைக் கொண்டிருந்தால், அவை எழுத்துக்களால் ஆற்றலை அதிகரிக்கும் வரிசையில் குறிக்கப்படுகின்றன. மீ, n, ப, கேமேலும் அகரவரிசையில் அல்லது கடிதம் மூலம் மீசேர்க்கப்பட்ட எண்ணுடன்: மீ 1, மீ 2, முதலியன

சில உதாரணங்கள்

குறிப்புகள்

இலக்கியம்

1. எல். ஐ. ருசினோவ் // அணுக்கருக்களின் ஐசோமெரிசம். யுஎஃப்என். 1961. டி. 73. எண். 4. பி. 615-630.
2. E. V. Tkalya. // நியூக்ளியர் ஐசோமர் 178m2 Hf மற்றும் "ஐசோமர் பாம்பின்" தூண்டப்பட்ட சிதைவு. யுஎஃப்என். 2005. டி. 175. எண் 5. பி. 555-561.

மேலும் பார்க்கவும்

விக்கிமீடியா அறக்கட்டளை. 2010.

பிற அகராதிகளில் "அணு கருக்களின் ஐசோமரிசம்" என்ன என்பதைப் பார்க்கவும்:

- (கிரேக்க ஐசோஸிலிருந்து சமமான, ஒத்த மற்றும் மெரோஸ் பங்கு, பகுதி), இல் ஒரு குறிப்பிட்ட இருப்பு. ஒப்பீட்டளவில் நீண்ட ஆயுட்காலம் கொண்ட மெட்டாஸ்டேபிள் நிலைகளின் கருக்கள். சில மணிக்கு. கர்னல்கள் பல உள்ளன வெவ்வேறு ஆயுட்காலம் கொண்ட ஐசோமெரிக் நிலைகள். கருத்து "நான். ஏ.…… இயற்பியல் கலைக்களஞ்சியம்

அணுக்கருக்களின் நீண்டகால உற்சாகமான (மெட்டாஸ்டபிள்) நிலைகளின் இருப்பைக் கொண்ட ஒரு நிகழ்வு. உற்சாகமில்லாத நிலைக்கு மாறுவது எதனால் நிகழ்கிறது? கதிர்வீச்சு அல்லது உள் மாற்றம்... பெரிய கலைக்களஞ்சிய அகராதி

சில அணுக்கருக்களில் ஒப்பீட்டளவில் நீண்ட ஆயுட்காலம் கொண்ட உற்சாகமான நிலைகளின் மெட்டாஸ்டேபிள் நிலைகளின் இருப்பு (அணுக்கருவைப் பார்க்கவும்). சில அணுக்கருக்கள் வெவ்வேறு ஆயுட்காலம் கொண்ட பல ஐசோமெரிக் நிலைகளைக் கொண்டுள்ளன.... கிரேட் சோவியத் என்சைக்ளோபீடியா

அணுக்கருக்களின் நீண்டகால உற்சாகமான (மெட்டாஸ்டபிள்) நிலைகளின் இருப்பைக் கொண்ட ஒரு நிகழ்வு. γ கதிர்வீச்சு அல்லது உள் மாற்றம் காரணமாக உற்சாகமில்லாத நிலைக்கு மாற்றம் ஏற்படுகிறது. * * * அணுக்கருவின் ஐசோமெரிசம் அணுக்கருவின் ஐசோமெரிசம்,... ... கலைக்களஞ்சிய அகராதி

அணுக்கருக்களின் நீண்டகால உற்சாகமான (மெட்டாஸ்டபிள்) நிலைகளின் இருப்பைக் கொண்ட ஒரு நிகழ்வு. உற்சாகமற்ற நிலைக்கு மாறுவது y)gaia) கதிர்வீச்சு அல்லது உள் மாற்றத்தின் காரணமாக நிகழ்கிறது ... இயற்கை அறிவியல். கலைக்களஞ்சிய அகராதி

மெட்டாஸ்டபிள் உற்சாகமான ஆற்றலில் சில நியூக்ளைடுகளின் கருக்கள் இருப்பது. மாநிலங்களில். மெட்டாஸ்டபிள் கருக்கள் கொண்ட நியூக்ளைடுகள் லத்தீன் எழுத்து டிவி டாப் மூலம் குறிக்கப்படுகின்றன. வெகுஜன எண்ணின் இடதுபுறத்தில் உள்ள அட்டவணை. இவ்வாறு, மெட்டாஸ்டபிள் ஐசோமர் 236Np 236mNp என குறிப்பிடப்படுகிறது. மற்றும்… இரசாயன கலைக்களஞ்சியம்

செயற்கை கதிரியக்க ஐசோடோப்புகளின் நிகழ்வு, ரஷ்ய விஞ்ஞானி ஐ.வி.யின் ஒரு சிறந்த உலக கண்டுபிடிப்பு (1935).

ஐசோமேரியா அணுக்கரு- சில கருக்களின் இருப்பு, தரை நிலையுடன், மிகவும் நீண்ட காலம் (மெட்டாஸ்டபிள்) உற்சாகமான நிலைகள், அழைக்கப்படுகிறது. ஐசோமெரிக். நிகழ்வு I. I. 1921 இல் கதிரியக்கத்தைக் கண்டுபிடித்த ஓ. ஹான் என்பவரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. அவர் யுரேனியம் Z (UZ) என்று அழைத்த ஒரு பொருள், இது ஒரே அணு எண் Z மற்றும் நிறை எண்ணைக் கொண்டது ஏ, மற்றொரு கதிரியக்கத்தைப் போல, பொருள் UX 2, ஆனால் அதன் அரை-வாழ்வில் அதிலிருந்து வேறுபட்டது. இரண்டு பொருட்களும் ஒரே உறுப்பு UX 1 (234 90 Th) இன் p- சிதைவின் தயாரிப்புகள். UZ மற்றும் UX 2 ஆகியவை 234 91 Pa கருவின் தரை மற்றும் ஐசோமெரிக் நிலைகள் (ஐசோமெரிக் நிலை குறியீட்டால் குறிக்கப்படுகிறது. டி, எ.கா. 234 மீ 91 ரா). 1935 ஆம் ஆண்டில், ஐ.வி. குர்ச்சடோவ், எல்.வி. மைசோவ்ஸ்கி மற்றும் எல்.ஐ. ஐசோடோப்பு 80 35 Br, இரண்டு கொண்டது, இது தரை மற்றும் ஐசோமெரிக் நிலைகளில் இருந்து சிதைவுகளுக்கு ஒத்திருக்கிறது. மேலும் ஆய்வுகள் சிதைவுடன் கூடிய அணுக்கருக்களின் அதிக எண்ணிக்கையிலான ஐசோமெரிக் நிலைகளை வெளிப்படுத்தின. 3 முதல் அரை ஆயுள். 10 6 ஆண்டுகள் (210m Bi) முதல் பல வரை. mks மற்றும் கூட இல்லை. Mn. கருக்கள் ஒவ்வொன்றும் 2 மற்றும், எடுத்துக்காட்டாக, 160 ஆனால் அது 4 ஐசோமெரிக் நிலைகளைக் கொண்டுள்ளது. காரணம் ஐ. ஐ. உற்சாகமான நிலையில் இருந்து காமா கதிர் உமிழ்வு நிகழ்தகவை பலவீனப்படுத்துவதாகும் (பார்க்க. காமா கதிர்வீச்சுஒரு சிறிய மாறுதல் ஆற்றல் தொடக்கத்தின் இயக்கங்களின் எண்ணிக்கையின் கணங்களின் மதிப்புகளில் பெரிய வித்தியாசத்துடன் இணைந்தால் இது வழக்கமாக நிகழ்கிறது (கோண தருணங்கள்). மற்றும் இறுதி நிலைகள். பன்முனைத் தன்மை அதிகமாகவும், hw மாற்றம் ஆற்றல் குறைவாகவும் இருந்தால், y-மாற்றத்தின் நிகழ்தகவு குறைவாக இருக்கும். சில சந்தர்ப்பங்களில், ஜி-குவாண்டாவின் உமிழ்வு நிகழ்தகவு பலவீனமடைவது கருவின் நிலைகளின் மிகவும் சிக்கலான கட்டமைப்பு அம்சங்களால் விளக்கப்படுகிறது, அவற்றுக்கு இடையே ஒரு மாற்றம் ஏற்படுகிறது (ஐசோமெரிக் மற்றும் அடிப்படை நிலைகளில் கருவின் வெவ்வேறு கட்டமைப்புகள்). படத்தில். படங்கள் 1 மற்றும் 2 234m 91 Pa மற்றும் 80m 35 Br ஐசோமர்களுக்கான சிதைவுத் திட்டங்களின் துண்டுகளைக் காட்டுகின்றன. புரோட்டாக்டினியத்தைப் பொறுத்தவரை, I. iக்கான காரணம் குறைந்த ஆற்றல் மற்றும் அதிக பன்முகத்தன்மை ஆகும் EZ g- மாற்றம். இது மிகவும் கடினமானது, பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில் ஐசோமர் பி-சிதைவுக்கு உட்படுகிறது (பார்க்க. பீட்டா சிதைவுகருக்கள்). சில ஐசோமர்களுக்கு, ஐசோமெரிக் மாற்றம் பெரும்பாலும் முற்றிலும் கவனிக்க முடியாததாகிவிடும். 80 மீ 35 Vr I. ஐ. MS இன் மல்டிபோலரிட்டியின் g-மாற்றத்திற்குக் கடமைப்பட்டுள்ளது. ஐசோமெரிக் நிலையிலிருந்து (I p = 5 -) உட்கரு ஒரு குறைந்த ஆற்றல் நிலைக்கு (2 -) செல்கிறது, இது சிறிது நேரத்தில் முக்கிய நிலைக்கு செல்கிறது. அணுசக்தி நிலை 80 35 Br. 242 ஆம் நியூக்ளியஸ் விஷயத்தில் (படம் 3) I. i. மல்டிபோலரிட்டி E4 இன் g-மாற்றத்துடன் தொடர்புடையது.

அரிசி. 1. 234m 91 Ra ஐசோமரின் சிதைவின் திட்டம். தரை (0) மற்றும் ஐசோமெரிக் நிலைகள் தடித்த கோடுகளுடன் சிறப்பிக்கப்படுகின்றன; இடதுபுறத்தில் சுழல்கள் மற்றும் சமநிலைகளின் மதிப்புகள் (I p), வலதுபுறத்தில் மல்டிபோலரிட்டி, நிலை ஆற்றல்கள் (keV இல்) மற்றும் அரை-வாழ்க்கைகள் உள்ளன; ஐசோமெரிக் நிலையிலிருந்து அணு சிதைவின் பல்வேறு சேனல்களின் நிகழ்தகவுகள் % இல் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.

ஐசோமெரிக் நிலை முக்கியமாக ஜி-மாற்றத்தின் மூலம் சிதைகிறது, ஆனால் 1000 நிகழ்வுகளில் 5 இல் இது கவனிக்கப்படுகிறது. ஆல்பா சிதைவுகொடுக்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டுகளில், ஐசோமெரிக் மாற்றங்கள் g குவாண்டாவை விட மாற்று எலக்ட்ரான்களின் உமிழ்வு மூலம் பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில் சேர்ந்துள்ளன (படம் 1 ஐப் பார்க்கவும்). உள்மாற்றம்).

அரிசி. 2. 80m 35 Br ஐசோமரின் சிதைவின் திட்டம்; E.Z - மின்னணு பிடிப்பு.

அரிசி. 3. 242 மீ 95 ஆம் ஆண்டின் சிதைவின் திட்டம்.

புரோட்டான்கள் அல்லது நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை மேஜிக் எண்ணை நெருங்கும் போது, ​​ஒற்றைப்படை அணுக்கருக்களின் உற்சாகமான நிலைகளின் "வெளியேற்றத்தின்" போது மல்டிபோலரிட்டி M4 இன் ஐசோமெரிக் மாற்றங்கள் அதிக அளவில் காணப்படுகின்றன. எண்கள் (ஐசோமெரிசம் தீவுகள்). இது விளக்கப்பட்டுள்ளது கருவின் ஷெல் மாதிரி, அண்டை மாநிலங்களை நிரப்புவதன் விளைவாக g 9/2 மற்றும் p 1/2, அத்துடன் h 11/2 மற்றும் d 3/2 (g, p, h, d- நியூக்ளியோன்களின் சுற்றுப்பாதை தருணங்களின் பெயர்கள், அவற்றுக்கான குறியீடுகள் சுழல் மதிப்புகள்).

அரிசி. 4. 180m 72 Hf சிதைவின் திட்டம்.

கொடுக்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டுகளுக்கு மாறாக, ஐசோமெரிக் நிலை 180m 72 Hf (படம் 4) ஒரு நிலையான கருவுக்கு சொந்தமானது மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் அதிக தூண்டுதல் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. ஐசோமெரிசத்திற்கான காரணம் 57.6 keV ஆற்றலுடன் வலுவாக பலவீனமான g-transition E1 ஆகும், இது 8 - மற்றும் 8 + நிலைகளுக்கு இடையே உள்ள கட்டமைப்பு வேறுபாடுகள் காரணமாக 10 16 முறை தடுக்கப்படுகிறது. 1962 இல், JINR இல் ஒரு புதிய வகை பிளவு ஐசோமெரிசம் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. டிரான்ஸ்யூரேனியம் தனிமங்களின் சில ஐசோடோப்புகள் U, Pu, Am, Cm மற்றும் Bk ஆகியவை ~2-3 MeV ஆற்றல் கொண்ட உற்சாகமான நிலைகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை சிதைவடைகின்றன.

அணுக்கருவின் ஐசோமெரியா, ஐசோமெரிக் எனப்படும் நீண்ட கால (மெட்டாஸ்டபிள்) உற்சாகமான நிலைகளின் நில நிலையுடன் சில அணுக்கருக்கள் இருப்பது. வரலாற்று ரீதியாக, நேரடியாக அளவிடக்கூடிய (0.01 μs க்கும் அதிகமான) வாழ்நாள் கொண்ட மாநிலங்கள் ஐசோமெரிக் என்று கருதப்படுகின்றன. அண்டை மாநிலங்களின் (உற்சாகமான மற்றும் தரை) கட்டமைப்பில் கூர்மையான வேறுபாடு காரணமாக ஐசோமெரிசத்தின் நிகழ்வு எழுகிறது, இது உற்சாகமான நிலையின் சிதைவின் நிகழ்தகவில் கணிசமான குறைவுக்கு வழிவகுக்கிறது (சில நேரங்களில் பல அளவுகளில்).

அணுக்கரு ஐசோமர்கள் இருப்பதற்கான முதல் அறிகுறி 1921 இல் ஓ.ஹான் என்பவரால் பெறப்பட்டது, அவர் யுரேனியத்தின் சிதைவுப் பொருட்களில் ஒரே அணு எண் Z மற்றும் நிறை எண் A உடன் இரண்டு முற்றிலும் மாறுபட்ட கதிரியக்கச் சிதைவுப் பாதைகளைக் கொண்ட ஒரு கதிரியக்கப் பொருளைக் கண்டுபிடித்தார். இருப்பினும், அணுக்கருக்களின் ஐசோமெரிஸம் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட தேதி 1935 ஆகக் கருதப்படுகிறது, 1935 ஆம் ஆண்டு சோவியத் விஞ்ஞானிகள் குழுவானது ஐ.வி. குர்ச்சடோவ் ப்ரோமினை மெதுவாகக் கதிர்வீச்சு செய்யும் போது மூன்று கதிரியக்க ஐசோடோப்புகளின் உருவாக்கத்தைக் கண்டறிந்தது.

பின்னர், இந்த நிகழ்வு மிகவும் பரவலாக உள்ளது, பல நூறு ஐசோமெரிக் நிலைகள் ஏற்கனவே அறியப்பட்டுள்ளன, மேலும் சில கருக்கள் அத்தகைய பல நிலைகளைக் கொண்டிருக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, A = 175 கொண்ட ஹாஃப்னியம் கருவானது 0.1 μs ஐ விட அதிகமான வாழ்நாள் கொண்ட 5 நிலைகளைக் கொண்டுள்ளது.

கருவின் ஒரு ஐசோமெரிக் நிலை இருப்பதற்கான ஒரு தவிர்க்க முடியாத நிபந்தனை, ஐசோமெரிக்கிலிருந்து குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட மாநிலங்களுக்கு கதிரியக்க மாற்றங்களுக்கு ஒருவித தடை உள்ளது. அத்தகைய தடையை ஏற்படுத்தும் அணுக்கரு கட்டமைப்பின் பல அறியப்பட்ட அம்சங்கள் உள்ளன: ஐசோமெரிக் மற்றும் தரை நிலைகளின் கோண மொமண்டா (சுழல்) வேறுபாடு, உயர் பன்முகத்தன்மையின் கதிரியக்க மாற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கிறது, விருப்பமான அச்சுடன் தொடர்புடைய சுழல்களின் வெவ்வேறு நோக்குநிலைகள் கரு, இரு நிலைகளிலும் உள்ள கருக்களின் வெவ்வேறு வடிவங்கள்.

ஐசோமெரிக் நிலைகளின் சிதைவு பொதுவாக எலக்ட்ரான்கள் அல்லது γ குவாண்டாவின் உமிழ்வுடன் சேர்ந்து, அதே கருவை உருவாக்குகிறது, ஆனால் குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட நிலையில் உள்ளது. சில நேரங்களில் பீட்டா சிதைவு அதிக வாய்ப்புள்ளது. கனமான தனிமங்களின் ஐசோமர்கள் தன்னிச்சையான பிளவு மூலம் சிதைந்துவிடும். தன்னிச்சையான பிளவுக்கான அதிக நிகழ்தகவு கொண்ட கருக்களின் ஐசோமெரிக் நிலைகள் பிசைல் ஐசோமர்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. சுமார் 30 கருக்கள் அறியப்படுகின்றன (ஐசோடோப்புகள் U, Pu, Am, Cm, Bk), இதற்காக ஐசோமெரிக் நிலையில் தன்னிச்சையான பிளவு ஏற்படுவதற்கான நிகழ்தகவு பிரதான நிலையை விட தோராயமாக 10 26 மடங்கு அதிகமாகும்.

அணுக்கருக்களின் ஐசோமெரிசம் என்பது அணுக்கருக்களின் கட்டமைப்பு பற்றிய தகவல்களின் முக்கிய ஆதாரமாகும்; ஐசோமர்களின் ஆய்வு அணு குண்டுகளை நிரப்புவதற்கான வரிசையை நிறுவ உதவியது. ஐசோமர்களின் ஆயுட்காலத்தின் அடிப்படையில், கதிரியக்க மாற்றங்களுக்கான தடைகளின் மதிப்புகள் மற்றும் அணுக்கரு கட்டமைப்புடன் அவற்றின் தொடர்பை ஒருவர் தீர்மானிக்க முடியும்.

அணுக்கரு ஐசோமர்கள் நடைமுறை பயன்பாடுகளையும் காண்கின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, செயல்படுத்தும் பகுப்பாய்வில், சில சந்தர்ப்பங்களில் அவற்றின் உருவாக்கம் முறையின் அதிக உணர்திறனை அடைவதை சாத்தியமாக்குகிறது. நீண்ட கால அணுசக்தி ஐசோமர்கள் எதிர்காலத்தில் சாத்தியமான ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்களாகக் கருதப்படுகின்றன.

எழுது.: கோர்சுன்ஸ்கி எம்.ஐ. எம்., 1954; பொலிகானோவ் எஸ்.எம். அணுக்கருக்களின் வடிவத்தின் ஐசோமெரிசம். எம்., 1977.