Изомерия ядерная - существование у нек-рых ядер
наряду с основным состоянием достаточно долгоживущих (метастабильных)
возбуждённых состояний, наз. изомерными. Явление И. я. было открыто в
1921 О. Ганом (О. Hahn), к-рый обнаружил радиоакт. вещество, названное
им ураном Z (UZ), имевшее тот же атомный номер Z и массовое число А, что и др. радиоакт, вещество UX2, но отличалось от него периодом полураспада. Оба вещества являлись продуктами р-распада одного и того же элемента UX1 (23490Th). В дальнейшем выяснилось, что UZ и UX2 - основное и изомерное состояния ядра 23491Pa (изомерное состояние обозначают индексом т, напр. 234m91Ра).
В 1935 И. В. Курчатов, Б. В. Курчатов, Л. В. Мысовский и Л. И. Русинов
обнаружили, что при облучении нейтронами стабильного изотопа 7935Вr образуется радиоакт. изотоп 8035Вr,
имеющий два периода полураспада, что соответствовало распадам из
основного и изомерного состояний. Дальнейшие исследования выявили
большое число изомерных состояний ядер с разл. периодами полураспада от 3.106 лет (210mBi) до неск. мкс и даже не. Мн. ядра имеют по 2 изомера, а, напр., 160Но имеет 4 изомерных состояния.
Причиной И. я. является ослабление вероятности испускания g-квантов из возбуждённого состояния (см. Гамма-излучение
).Обычно это происходит, когда небольшая энергия перехода сочетается с
большой разностью значений моментов кол-ва движения I (угл. моментов)
нач. и конечного состояний. Чем выше мультипольность и чем меньше
энергия hw перехода, тем меньше вероятность у-перехода. В нек-рых
случаях ослабление вероятности испускания g-квантов объясняется более
сложными структурными особенностями состояний ядра, между к-рыми
происходит переход (разное строение ядра в изомерном и нижележащем
состоянии).
На рис. 1 и 2 приведены фрагменты схем распада изомеров 234m91Pa и 80m35Br. В случае протактиния причина И. я.- малая энергия и высокая мультипольность ЕЗ g-перехода. Он столь затруднён, что в подавляющем числе случаев изомер испытывает b-распад (см. Бета-распад ядер). Для нек-рых изомеров изомерный переход часто становится вообще ненаблюдаемым. В случаe
80m35Вr И. я. обязана g-переходу мультипольности МЗ.
Ядро из изомерного состояния (Ip = 5-) переходит в
более низкое по энергии состояние (2-), к-рое за небольшое время переходит в осн. состояние ядра 8035Вr. В случае ядра 242Аm (рис. 3) И. я. связана с g-переходом мультипольности E4.
Рис. 1. Схема распада изомера 234m91Ра. Основное (0) и изомерное состояния выделены жирными линиями; слева указаны значения спинов и чётностей (Ip),
правее - мультипольность, энергии уровней (в кэВ) и периоды
полураспада; в % даны вероятности различных каналов распада ядра из
изомерного состояния.
Изомерное состояние в основном распадается через g-переход, но в 5 из 1000 случаев наблюдается альфа-распад
.В приведённых примерах изомерные переходы сопровождаются испусканием в
большинстве случаев не g-квантов, а конверсионных электронов (см. Конверсия внутренняя).
Рис. 2. Схема распада изомера 80m35Br; Э.З--электронный захват.
Рис. 3. Схема распада 242m95Am.
Большое число изомерных переходов мулътиполь-ности M4
наблюдается при "разрядке" возбуждённых состояний нечётных ядер,
когда число протонов или нейтронов приближается к магич. числам (острова
изомерии). Это объясняется оболочечной моделью ядра, как следствие заполнения нуклонами соседних, близких по энергии, но сильно отличающихся
по спинам состояний g9/2 и р1/2, а также h11/2 и d3/2 (g, р, h, d - обозначения орбитальных моментов нуклонов, индексы при них - значения спина).
Рис. 4. Схема распада 180m72Hf.
В отличие от приведённых примеров, изомерное состояние 180m72Hf (рис. 4) принадлежит стабильному ядру и имеет сравнительно большую энергию возбуждения. Причиной изомерии является сильно ослабленный g-пе-реход E1 с энергией 57,6 кэВ, к-рый заторможен в 1016 раз из-за структурных отличий состояний 8- и 8+. В 1962 в ОИЯИ был открыт новый вид И. я.- делительная изомерия. Оказалось, что у нек-рых изотопов трансурановых элементов U, Pu, Am, Cm и Bk есть возбуждённые состояния с энергией ~2-3 МэВ, к-рые распадаются путём спонтанного деления ядер. Предполагается, что этот вид И. я. объясняется различием формы ядер в изомерном и основном состояниях (см. Деление ядер ).Высоковозбужденные изомерные состояния могут испытывать протонный распад (см. Протонная радиоактивность).
А. И. Феоктистов
Понятие же "физического вакуума" в релятивистской квантовой теории поля подразумевает, что во-первых, он не имеет физической природы, в нем лишь виртуальные частицы у которых нет физической системы отсчета, это "фантомы", во-вторых, "физический вакуум" - это наинизшее состояние поля, "нуль-точка", что противоречит реальным фактам, так как, на самом деле, вся энергия материи содержится в эфире и нет иной энергии и иного носителя полей и вещества кроме самого эфира.
В отличие от лукавого понятия "физический вакуум", как бы совместимого с релятивизмом, понятие "эфир" подразумевает наличие базового уровня всей физической материи, имеющего как собственную систему отсчета (обнаруживаемую экспериментально, например, через фоновое космичекое излучение, - тепловое излучение самого эфира), так и являющимся носителем 100% энергии вселенной, а не "нуль-точкой" или "остаточными", "нулевыми колебаниями пространства". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.