Nhảy chuyển tới nội dung

Hạch cùng chất dị năng tố

本页使用了标题或全文手工转换
Duy cơ bách khoa, tự do bách khoa toàn thư

Hạch cùng chất dị năng tố( tiếng Anh:Nuclear isomer), cũng xưngCùng chất dị năng tố,Cùng hạch dị cấu thể,Cùng hạch dị cấu vật,Hạch dị cấu tố,Dị cấu hạch,Là chỉHạt nhân nguyên tửBị vâyÁ trạng thái ổn địnhHạch tố.ĐươngHạt nhân nguyên tửTrung một cái hoặc nhiềuHạch nhânBị vây soCơ tháiCàng caoCó thể giai,Sẽ sử hạt nhân nguyên tử bị vâyKích phát thái,Loại trạng thái này hạ hạt nhân nguyên tử nội hạch nhân sẽ chiếm dụng năng lượng càng caoHạch nhân quỹ đạo.Kích phát thái hạt nhân nguyên tử thông thường sẽ ở vô pháp trực tiếp đo lường quá ngắn thời gian nội ( ước 10−12Giây ) lấyγ xạ tuyếnHình thức thả ra năng lượng (γ suy biếnHoặcNội thay đổi(Tiếng Anh:Internal conversion)) mà hồi phục đến cơ thái, mà nào đóKích phát tháiHạt nhân nguyên tửThời kỳ bán phân rãSo giống nhau kích phát thái hạt nhân nguyên tử thời kỳ bán phân rã muốn trường ( thông thường đạt tới 100~1000 lần thời gian ), bởi vậy bị gọi ở vào “Á trạng thái ổn định” ( tiếng Anh:Metastability).[1]“Á trạng thái ổn định” một từ thông thường chỉ thời kỳ bán phân rã lớn hơn 10−9Giây kích phát thái hạt nhân nguyên tử, một ít văn hiến trung lấy 5 × 10−9Giây vì giới hạn tới phân chia á trạng thái ổn định hạt nhân nguyên tử cùng giống nhau “Nháy mắt” suy biến kích phát thái hạt nhân nguyên tử.[2]Á trạng thái ổn định hạt nhân nguyên tử bởi vì có nhưng đo lường so trường thời kỳ bán phân rã, ởHạch vật lý họcThượng bị coi là cùng cơ thái hạt nhân nguyên tử bất đồng hạch tố, gọiHạch cùng chất dị năng tố[3],Cũng ở hạch tốChất lượng sốSau phụ thượng “m” làm đánh dấu, nhưĐáp -99m(99m
Tc
),鈷-60m(60m
Co
) chờ.[1]Nếu mỗ nguyên tử tồn tại nhiều á trạng thái ổn định khi, tắc sử dụng m1, m2, m3 chờ, dựa theo kích phát năng lượng từ thấp đến cao tiến hành đánh dấu, như鈷-58m1(58m1
Co
),鉿-177m2(177m2
Hf
).

Hạch cùng chất dị năng tố phát sinhγ suy biếnCũng bị xưng làCùng chất dị năng quá độ,Dị cấu vật quá độ,Dị cấu tố quá độ,Hạch dị cấu quá độHoặcCùng chất dị năng đệ di,Bất quá trừ bỏ phát sinh suy biến trước nguyên tử á trạng thái ổn định có thể liên tục so thời gian dài ngoại, này một quá trình cùng giống nhau kích phát thái hạt nhân nguyên tử γ suy biến không có khác nhau.

Hạch cùng chất dị năng tố sớm nhất từÁo thác · ha ânVới 1921 năm ởUrani -238Suy biến liênTrung phát hiện, lúc ấy phát hiện hạch cùng chất dị năng tố và cơ thái hạch tố bị mệnh danh là “Urani X2”Cùng “Urani Z”, hôm nay gọi鏷-234m(234m
Pa
) cùng鏷-234(234
Pa
).[4]

Ổn định tính[Biên tập]

Hạch cùng chất dị năng tố thời kỳ bán phân rã phần lớn không đến một giây, có chút chủng loại có thể đạt tới mấy phút đồng hồ, số giờ thậm chí mấy năm. Cũng có phi thường cực đoan ví dụ, tỷ như鉭-180m1(180m1
Ta
) thời kỳ bán phân rã liền trường đến đến nay cũng chưa có thể quan trắc đến này suy biến ( phỏng đoán ít nhất có 1.2×1015Năm, đã vượt qua vũ trụ đã tồn tại thời gian ), là trường thọ nhất hạch cùng chất dị năng tố, cũng là hạch cùng chất dị năng tố trung duy nhấtỔn định hạch tố.Cũng có số ít hạch cùng chất dị năng tố thời kỳ bán phân rã vượt qua này đối ứng cơ thái hạch tố thời kỳ bán phân rã, tỷ như trước thuật 鉭-180m1 (180m1
Ta
) ở quan trắc thượng là ổn định, nhưng mà này cơ thái hạch tố 鉭-180 (180
Ta
) thời kỳ bán phân rã chỉ ước 8 giờ. Đồng dạng ví dụ còn có錸-186m(186m
Re
),銥-192m2(192m2
Ir
),鉍-210m(210m
Bi
),釙-212m(212m
Po
),鋂-242m1(180m1
Ta
) cùng nhiều loạiHoảHạch cùng chất dị năng tố chờ.

Hạch cùng chất dị năng tố sở dĩ có thể so sánh giống nhau kích phát thái hạt nhân nguyên tử tồn tục càng dài thời gian, thông thường là bởi vì từ á trạng thái ổn định tiến hành γ suy biến yêu cầu hạch sự quay tròn thay đổi lượng trọng đại, khiến cho này phát sinh cực kỳ khó khăn thậm chí là không có khả năng, tỷ như chữa bệnh trung bình dùngĐáp -99m(99m
Tc
) sự quay tròn vì 1/2+, này cơ tháiĐáp -99(Tiếng Anh:Technetium-99)(99
Tc
) sự quay tròn vì 9/2+,99m
Tc
Suy biến lúc ấy thả ra năng lượng vì 140keVγ xạ tuyến( cùng chữa bệnh dùngX xạ tuyếnKhông sai biệt lắm ), thời kỳ bán phân rã ước 6.01 giờ.

Mặt khác, kích phát thái kích phát năng lượng cao thấp cũng sẽ quan hệ đến suy biến tốc độ, đương kích phát năng lượng rất thấp thời điểm suy biến đồng dạng sẽ biến chậm.Thổ -229m(229m
Th
) là trước mắt phát hiện kích phát năng lượng thấp nhất hạch cùng chất dị năng tố, chỉ có 8.28 ± 0.17 eV.[5]180m1
Ta
Sự quay tròn vì −9, mà này cơ thái180
Ta
Sự quay tròn vì 1+, đồng thời này kích phát năng lượng cũng phi thường thấp ( 77keV ), cho nên γ suy biến cùngβ suy biếnĐều cơ hồ không có khả năng phát sinh, dẫn tới này thời kỳ bán phân rã cực dài.

Suy biến quá trình[Biên tập]

Cùng chất dị năng quá độ[Biên tập]

Giống như giống nhau kích phát thái hạt nhân nguyên tử, hạch cùng chất dị năng tố cũng sẽ lấyγ xạ tuyếnHình thức thả ra năng lượng cũng suy biến vì so thấp năng lượng hạt nhân thái. Hạch cùng chất dị năng tốγ suy biếnCũng bị xưng làCùng chất dị năng quá độ,Dị cấu vật quá độ,Dị cấu tố quá độ,Hạch dị cấu quá độHoặcCùng chất dị năng đệ di( tiếng Anh:isomeric transition,IT), chia làm dưới hai loại loại hình:[6][7][3][1]

Chỉ có ở nguyên tử nội tầng điện tử mới có thể tham dự nội thay đổi, này đó điện tử vận động quỹ đạo khả năng sẽ xuyên qua hạt nhân nguyên tử, ở điện tử tới gần trong quá trình, hai người gian sẽ sinh ra cực cườngĐiện trường lực,Dẫn tới hạch nhân một lần nữa bài bố cùng điện tử bay ra.

Nào đó dưới tình huống, thông qua γ suy biến sinh ra quang tử sẽ trực tiếp mệnh trung hạt nhân nguyên tử ngoạiĐiện tử,Cũng làm này đạt được đủ để thoát ly hạt nhân nguyên tử trói buộc năng lượng mà điện ly ( này tứcQuang điện hiệu ứng). Chú ý không cần đem nội thay đổi cùng quang điện hiệu ứng lẫn lộn, nội thay đổi trong quá trình không có quang tử này một trung gian sản vật.

Mặt khác suy biến con đường[Biên tập]

Trừ bỏ lấy cùng chất dị năng quá độ phương thức suy biến hồi cơ thái ngoại, có chút hạch cùng chất dị năng tố cũng có thể lấy mặt khác suy biến con đường suy biến thành nguyên tố khác, tỷ như鎦-177m3(177m3
Lu
) có 78.3% cơ ngay thẳng chuyển được quá nửa suy kỳ vì 160.4 thiênβ suy biếnBiến thành鉿-177(177
Hf
,Trong quá trình cùng vớiγ suy biến), hoặc là có 21.7% cơ dẫn đầu thông qua thời kỳ bán phân rã vì 160.4 thiên cùng chất dị năng quá độ biến thành cơ thái 鎦-177 (177
Lu
), sau đó lại thông qua một cái thời kỳ bán phân rã vì 6.68 thiên β suy biến biến thành177
Hf
.[8]Tích -121m1(121m1
Sn
) tắc có 22.4% cơ ngay thẳng chuyển được quá nửa suy kỳ vì 43.9 năm β suy biến biến thànhĐễ -121(121
Sb
), hoặc là có 77.6% cơ dẫn đầu thông qua thời kỳ bán phân rã vì 43.9 năm cùng chất dị năng quá độ biến thành cơ tháiTích -121(121
Sn
), sau đó lại thông qua một cái thời kỳ bán phân rã vì 27.03 giờ β suy biến biến thành121
Sb
.Ngoài raNiCòn có bao nhiêu loại hạch cùng chất dị năng tố chỉ biết thông qua β suy biến biến thành鋯 chất đồng vị,Mà sẽ không phát sinh cùng chất dị năng quá độ trở lại cơ thái.

Tách ra cùng chất dị năng tố[Biên tập]

Trừ bỏ bởi vì hạch nhân kích phát tạo thành cùng chất dị năng tình huống ngoại, còn có một loại bởi vì hạt nhân nguyên tử kết cấu tạo thành cùng chất dị năng. Tỷ như, rất nhiềuA hệ nguyên tốỞ cơ thái hạ, hạt nhân nguyên tử cũng không phải cầu hình, mà làLoại mặt cầuKết cấu, trong đó nhất thường thấy chính là cùng loại vớiBóng bầu dụcTrường mặt cầu, bất quá càng tiếp cận cầu hình. Dưới tình huống như vậy, dựa theoLượng tử cơ học,Hạch nhân khả năng phân bố trung sẽ xuất hiện so lớn lên trường mặt cầu phân bố ( cùngBóng bầu dụcKhông sai biệt lắm ), loại này phân bố hình thức sẽ nghiêm trọng trở ngại hạt nhân nguyên tử hướng cơ thái suy biến, mà có khuynh hướng phát sinhTự phát phân liệt.Thông thường này tách ra thời kỳ bán phân rã chỉ có mấyNạp giâyĐến mấyHào giây,Nhưng là tương đối một cái kích phát thái hạt nhân nguyên tử thông thường có thể tồn tại quá ngắn thời gian tới nói, đã rất dài. Loại này cùng chất dị năng tố gọiTách ra cùng chất dị năng tố( tiếng Anh:fission isomer) hoặcHình dạng cùng chất dị năng tố( tiếng Anh:shape isomer),Thông thường lấy “f” phụ gia ở chất lượng số sau tỏ vẻ, lấy khác nhau hạch nhân kích phát tạo thành cùng chất dị năng, tỷ như bất -240, nhưng tỏ vẻ vì bất -240f (240f
Pu
)
[ nơi phát ra thỉnh cầu ].

Ứng dụng[Biên tập]

CápHạch cùng chất dị năng tố ( chủ yếu vì178m2
Hf
) khả năng có thể bị hướng dẫn sinh ra cực cườngγ xạ tuyến,Bởi vậy có lẽ có thể bị dùng cho lẩn tránhKhông khuếch tán vũ khí hạt nhân điều ướcHạn chế[9][10].Nước MỹQuốc phòng cao đẳng nghiên cứu kế hoạch thựĐã từng có đối này tất cả dùng đã làm điều nghiên[11].

Bất quá, tính đến 2004 năm, chỉ có180m1
Ta
Bị thành công mà hướng dẫn suy biến[12][13],Hơn nữa hướng dẫn sở yêu cầuX xạ tuyếnNăng lượng vượt qua suy biến sở thả ra năng lượng[8].Cứ việc như thế, từ 12 cái thành viên tạo thành HIPP đã bắt đầu đánh giá các loại lượng sản cáp hạch cùng chất dị năng tố phương pháp.[14]

ĐắcHạch cùng chất dị năng tố99m
Tc
( thời kỳ bán phân rã 6.01 giờ ) cùng95m
Tc
( thời kỳ bán phân rã 61 thiên )Ở chữa bệnh cùng công nghiệp trong lĩnh vực có điều ứng dụng.

Hạch pin[Biên tập]

177m
Lu
Chuyển biến vì177
Hf
Hạch suy biến con đường

Hạch pinSẽ sử dụng cực vi lượng cao năng lượngTính phóng xạ hạch tố.Có một loại thiết kế là đem tính phóng xạ tài liệu đặt ởPN kếtThượng, tài liệu sinh raĐiện ly phóng xạLiền sẽ ở kết trung sinh raĐiện tử không huyệt.Hạch cùng chất dị năng tố có thể dùng cho thay thế này đó phóng xạ tài liệu, hơn nữa theo khoa học kỹ thuật phát triển, chúng ta đem có năng lực khống chế sử dụng hạch cùng chất dị năng tố hạch pin chốt mở. Trước mắt chờ tuyển hạch bánh bao chay quát108
Ag
,166
Ho
,177
Lu
Cùng241
Am
.[8]

177
Lu
Chờ hạch tố hạt nhân nguyên tử bên trong trải qua một loạt suy biến, sẽ thả ra rất nhiều γ xạ tuyến. Nghiên cứu cho rằng, nếu là có thể nắm giữ tại đây một loạt năng lượng cấp chi gian quá độ điều kiện, chúng ta có thể làm ra so hiện có pin hoá học năng lượng mật độ cao 106Lần trữ có thể thiết bị.[8]Tỷ như178m2
Hf
Tự nhiên suy biến lúc ấy thả ra 2.45MeV năng lượng, nói cách khác 1g178m2
Hf
Ở trong chứa có năng lượng tương đương với 315kgTNT,Hơn nữa nó có thể lấy rất cao công suất phát ra năng lượng ( 1018W). Trước mắt đang ở nghiên cứu lấy mặt khác chủng loại hạch cùng chất dị năng xưa nay hướng dẫn178m2
Hf
Suy biến phương pháp.[15][16]

Tham khảo văn hiến[Biên tập]

  1. ^1.01.11.2Ngụy minh thông.Hạch hóa học.Năm nam sách báo xuất bản cổ phần công ty hữu hạn. 2005.ISBN978-957-11-3632-5.
  2. ^Walker, Philip M.; Carroll, James J.Nuclear Isomers: Recipes from the Past and Ingredients for the Future(PDF).Nuclear Physics News.2007,17(2): 11–15[2013-06-04].doi:10.1080/10506890701404206.( nguyên thủy nội dungLưu trữ(PDF)Với 2016-03-03 ).
  3. ^3.03.1Diệp tích dung Thái trường thư. Phóng xạ hóa học ( đệ nhị bản ). Đài Loan Đài Bắc huyện: Tân văn kinh khai phá xuất bản cổ phần công ty hữu hạn. 2008-03-26.ISBN978-986-150-830-6( tiếng Trung ( Đài Loan ) ).
  4. ^Hahn, Otto. Über ein neues radioaktives Zerfallsprodukt im Uran. Die Naturwissenschaften. 1921,9(5): 84.Bibcode:1921NW......9...84H.doi:10.1007/BF01491321.
  5. ^S.B. Utter; et al. Reexamination of the Optical Gamma Ray Decay in229Th. Phys. Rev. Lett. 1999,82(3): 505–508.Bibcode:1999PhRvL..82..505U.doi:10.1103/PhysRevLett.82.505.
  6. ^Darling, David.isomeric transition.Encyclopedia of Science.[2019-08-16].( nguyên thủy nội dungLưu trữVới 2023-11-29 ).
  7. ^Gardiner, Steven.How to read nuclear decay schemes from the WWW Table of Radioactive Isotopes(PDF).University of California. 2017-08-12[2019-08-16].(Nguyên thủy nội dung(PDF)Lưu trữ với 2018-09-21 ).
  8. ^8.08.18.28.3M.S. Litz and G. Merkel.Controlled extraction of energy from nuclear isomers(PDF).2004-12-00(Nguyên văn như thế)[2013-06-04].( nguyên thủy nội dungLưu trữVới 2013-07-12 ).
  9. ^David Hambling.Gamma-ray weapons.Reuters EurekAlert. New Scientist. 16 August 2003[12 December2010].( nguyên thủy nội dungLưu trữVới 2013-07-12 ).
  10. ^Jeff Hecht.A perverse military strategy.New Scientist. 19 June 2006[12 December2010].( nguyên thủy nội dungLưu trữVới 2013-07-12 ).
  11. ^ S. Weinberger.Scary things come in small packages.Sunday Supplement Magazine.Bưu điện Washington.28 March 2004[2009-05-03].(Nguyên thủy nội dungLưu trữ với 2010 năm 12 nguyệt 29 ngày ).
  12. ^C.B. Collins; et al.Depopulation of the isomeric state180Tamby the reaction180Tam(γ,γ′)180Ta(PDF).Phys. Rev. C. 1988,37(5): 2267–2269[2013-06-06].Bibcode:1988PhRvC..37.2267C.doi:10.1103/PhysRevC.37.2267.(Nguyên thủy nội dung(PDF)Lưu trữ với 2007-09-28 ).
  13. ^D. Belic; et al. Photoactivation of180Tamand Its Implications for the Nucleosynthesis of Nature's Rarest Naturally Occurring Isotope. Phys. Rev. Lett. 1999,83(25): 5242.Bibcode:1999PhRvL..83.5242B.doi:10.1103/PhysRevLett.83.5242.
  14. ^Superbomb ignites science dispute.San Francisco Chronicle. 2003-09-28. (Nguyên thủy nội dungLưu trữ với 2012-06-15 ).
  15. ^UNH researchers search for stimulated gamma ray emission.UNH Nuclear Physics Group. 1997[1 June2006].(Nguyên thủy nội dungLưu trữ với 2006 năm 9 nguyệt 5 ngày ).
  16. ^P. M. Walker and J. J. Carroll.Nuclear Isomers: Recipes from the Past and Ingredients for the Future.Nuclear Physics News. 2007,17(2): 11.doi:10.1080/10506890701404206.[Vĩnh cửu mất đi hiệu lực liên kết]

Phần ngoài liên kết[Biên tập]