Oleg А. Chagin (olegchagin) wrote,
Oleg А. Chagin
olegchagin

Дискуссия о структуре атомного ядра. Часть 4. Речь Р. X. Фаулера

Существуют две главных линии фактов, ко­торые говорят нам более или менее недвусмысленно о том, каково должно быть значение спина ядра. Обе они весьма привычны и могут быть вкратце подытожены. Первое и наи­лучшее доказательство дают перемежающиеся интенсив­ности в полосатых спектрах двухатомных молекул, в ко­торых два атома идентичны — например молекулы Н — Н, N_14 — N_14 или O_16 — O_16 (но не О_10 — O_17, и т. п.). Линейные молекулы, такие как ацетилен Н — C_12 = C_12 — Н, также дают доказательства такого же рода, но, конечно, здесь мы не получаем чего-либо нового, но только дальнейшее доказатель­ство существования спина протона. Если спин ядра в таких молекулах есть n × h/2pi , то интенсивности линии в полосах чередуются в отношении (n + 1) : n. Этим путем мы находим с уверенностью следующие спины (список не исчер­пывающий):

H 1/2 ; Не 0; N_14 1; О_12 0; O_16 0.

Более того, этим путем, мы находим наиболее недвусмысленные показания о типе статистики, которой удовле­творяют ядра; в частности, N14 удовлетворяет статистике Бозе-Эйнштейна, что вынуждает нас (вместе с другими сведениями) к глубокому и нарушающему обычное пони­мание заключению о том, что электроны в ядре не вносят ничего в спин или в статистический тип.

Второй тип данных исходит из деталей сверхтонкой структуры атомных спектров. Здесь мы имеем дело со всеми возмущениями, которые производит ядро в оптичес­ком спектре, и не всегда легко отделить эффект спина от других, — как например, изотопный эффект. Тем не менее, оказалось возможным, особенно применением эффекта Зее­мана, измененного эффектом Пашена-Бака для сверхтон­кой структуры, определить с уверенностью спин для не­которых сортов атомов, в частности для Bi 9/2. Это опре­деление имеет дело только с качественными данными. При употреблении количественных данных из ширины сверхтон­кой структуры можно определить величину магнитного момента ядра, связанного со спином ядра. Этим путем было показано, что ядерные магнитные моменты по порядку ве­личины являются протонными магнетонами Бора, т. е. составляют 1/2000 обычного магнетона Бора. Но более точ­ное определение еще встречается с большими трудностями.

Вспомогательная группа спектроскопических данных, которая в будущем может оказаться очень полезной, связана с изучением деполяризации резонансного излучения спо­собом Эллетта.

Пока эти пути являются главными путями, которыми может быть определен спин ядра; они не имеют близкого отношения к радиоактивным ядрам, и в настоящее время мы имеем небольшие надежды на прямое определение для таких ядер спина оптическими методами. Но тем не менее спин может иметь весьма существенное отношение к этим ядрам, как это было недавно показано Гамовым в письме в «Nature». Он сравнивает там правильные последователь­ности радиусов для урана — радиевого и ториевого рядов радиоактивных элементов, вычисленные по теории из на­блюденной скорости распада, с неправильными последова­тельностями радиусов, выведенными для актиниевого ряда. Он указывает, что это может быть следствием изменений спина ядра актиниевого ряда. Если спин меняется, a-частица должна унести соответствующий момент вращения, и формула для жизни ядра будет модифицирована. Наблю­даемые нерегулярности будут понятны, если в актиниевом ряду (атомные веса 4n + 3) могут встречаться изменения в спине на 3 единицы, в то время как они не встречаются в других рядах (веса 4n и 4n + 2). Это кажется вполне возможным, но в настоящее время является еще, конечно, чистым умозрением.

Дискуссия состоялась 28 апреля 1932 г. в Лондонском королевском обществе

Subscribe
Comments for this post were disabled by the author