Избранные научные труды полностью

Весьма тесная связь между движениями частиц в ядре, которая является решающей для ядерных реакций при соударении, способствует также тому, что излучательные свойства ядер существенно отличаются от излучательных свойств атомов. В то время как излучение последних в общем соответствует процессам перехода, при которых изменяется только связь одного электрона, и отвечает дипольным колебаниям, излучение ядер — как выяснилось из исследований вызванного -излучением фотоэффекта на внешней электронной оболочке того же атома — в общем квадрупольного типа. Согласно нашему представлению о ядерном возбуждении, это непосредственно понятно, так как излучение этого типа как раз будет соответствовать колебанию упругого тела с приблизительно равномерным распределением массы и заряда.

При таких колебаниях не могут в первом приближении возникнуть дипольные моменты, так как электрический центр должен всегда совпадать с центром тяжести. Оценка соответствующих квадрупольных моментов, основанная на размерах ядер и амплитудах квантованных ядерных колебаний, также приводит к приблизительному согласию с вероятностями процессов излучения, вычисленными из резкости резонанса при захвате медленных нейтронов. Что касается распределения интенсивности излучения для сильно возбуждённых ядер, мы должны бы ожидать определённого сходства с тепловым излучением при данной температуре. Однако быстрый рост с частотой вероятности излучения более высокой полярности (мультипольности) создаёт относительно большую вероятность более значительных квантовых скачков, которая становится особенно заметной при возбуждении лёгких ядер, и в определённых случаях приводит даже к преобладанию компоненты излучения, которая соответствует прямому переходу в нормальное состояние ядра. Особенно интересно в этом отношении излучение, возникающее при бомбардировке лития протонами и содержащее почти только одну компоненту с энергией около 17 Мэв. Относительно большая интенсивность этого излучения происходит, между прочим, от того, что при таких соударениях мы имеем дело с явным резонансом, при котором данное состояние составного ядра вследствие общих квантовомеханических требований симметрии не может распадаться на две -частицы, и поэтому излучение конкурирует исключительно с испусканием относительно медленного протона, который может только с трудом проходить через потенциальный барьер.

Дальнейшие интересные сведения о свойствах излучения ядер обещают в последнее время замечательные исследования Боте и Гентнера испускания нейтронов тяжёлыми ядрами при облучении их только что упомянутыми -лучами от протон-литиевого источника. Правда, тот факт, что облучённые элементы ведут себя совсем по-разному при таких ядерных фотоэффектах, казался на первый взгляд трудно совместимым с общими представлениями о возбуждениях ядра, к которым приводили ядерные превращения при столкновениях. Согласно этим представлениям все данные элементы должны обладать уже при энергиях возбуждения, много меньших 17 Мэв, непрерывным распределением энергии, и поэтому мы не можем ожидать обычного эффекта резонанса. Но мы должны учесть, что ситуация при ядерных превращениях, при столкновениях и под действием облучения совершенно различна. В то время как при столкновении характер процесса существенно определяется конкуренцией возможных вероятностей распада и излучения долгоживущего промежуточного состояния, характер фотоэффекта, напротив, будет зависеть от соотношения между связью и полем излучения с соответствующими этому специфическими колебаниями ядер, с одной стороны, и связью этих колебаний с другими возможными типами колебаний, с другой. Наличие последней связи приводит к тому, что энергия быстро распределяется между всеми колебаниями, как в нагретом теле, и что тем самым вероятность излучения энергии возбуждения в форме отдельного кванта в единицу времени очень быстро уменьшается от величины, свойственной ей в начальной стадии возбуждения, до весьма малой величины, соответствующей закону теплового излучения. Ядерный фотоэффект обнаруживает и в непрерывной области избирательную частотную зависимость, если только этот переход недостаточно быстрый, чтобы уничтожить влияние первоначального способа возбуждения на общую вероятность последующего излучения кванта. Согласно этой концепции, по которой отмеченная в упомянутых опытах избирательность ядерного фотоэффекта в непрерывной области состояний аналогична наличию резких инфракрасных областей поглощения твердого тела при обычной температуре, очевидно, должна быть создана возможность выяснить силу связи ядерных колебаний из фотоэффекта. Так как теоретически оценить это отношение связей, по-видимому, будет трудно вследствие большого, по сравнению со случаем кристалла, влияния квантовой нулевой энергии, продолжения опытов следует ожидать с большим интересом.