* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

1067 ЯДЕРНАЯ ХИМИЯ 1068 в и е s-электронов в н у т р е н н и х оболочек с п р и с у т с т в у ю щ и м и в с и с т е м е свободными и л и н е с п а р е н н ы м и э л е к т р о ­ нами, среднеквадратичные амплитуду и скорость, а так­ ж е вид а н и з о т р о п и и и с п е к т р частот к о л е б а н и й а т о м о в в молекулах и кристаллич. решетках. За последние годы Я Г Р - с п е к т р о с к о п и я н а ш л а весьма широкое применение в структурной химии координационных и э л е м е н т о о р г а н и ч . с о е д и н е н и й . Методом Я Г Р п о л у ­ чен т а к ж е р я д в а ж н ы х сведений о д и н а м и к е и х и м и ч . с о с т о я н и и а т о м о в на п о в е р х н о с т я х а д с о р б е н т о в и в мелкодисперсных частицах, о кинетике и механизме т о п о х и м и ч . р е а к ц и й и о п о д в и ж н о с т и атомов в т в е р д ы х телах в областях фазовых переходов, о химич. послед­ с т в и я х я д е р н ы х п р е в р а щ е н и й и р а д и а ц и о н н ы х воздей­ с т в и й , о с в я з я х атомов ж е л е з а в р я д е б и о л о г и ч е с к и в а ж н ы х соединений, о внутримолекулярных элект­ рич, и магнитных п о л я х и о различных магнитных явлениях в металлах, сплавах, парамагнетиках и в структурах ферродиэлектриков. 2. М е т о д в о з м у щ е н н ы х у г л о в ы х к о р р е л я ц и й . О с ­ новным ограничением ЯГР-спектроскопии является т о , что эффект М е с с б а у э р а у д а е т с я н а б л ю д а т ь д а л е к о н е на всех э л е м е н т а х . Д о п о л н и т е л ь н ы е в о з м о ж н о с т и и с с л е д о в а н и я в з а и м о д е й с т в и я э л е к т р о н н ы х оболочек атомов м н о г и х элементов с и х я д р а м и с в я з а н ы с н а б ­ л ю д е н и е м у г л о в ы х к о р р е л я ц и й , т. е. р а с п р е д е л е н и й по у г л а м м е ж д у н а п р а в л е н и я м и в ы л е т а п о с л е д о в а ­ тельно испускаемых ядром р-частицы и у-кванта или двух у - У г о л м е ж д у этими д в у м я н а п р а в л е ­ ниями при такой каскадной, многоступенчатой дезак­ тивации ядра не является однозначно заданным, и по­ этому в и д у г л о в о й к о р р е л я ц и и п р о я в л я е т с я с доста­ точной н а д е ж н о с т ь ю л и ш ь в более и л и менее д л и т е л ь ­ ном э к с п е р и м е н т е , п р и р е г и с т р а ц и и д л я к а ж д о г о з а ­ данного угла между направлениями вылета большого числа ру- или у у * Д » о б е с п е ч и в а ю щ е г о необ­ х о д и м у ю с т а т и с т и ч . ( в е р о я т н о с т н у ю ) точность изме­ р е н и й . Х а р а к т е р у г л о в о й к о р р е л я ц и и д л я «голого» я д р а , лишенного электронных оболочек, определяется исключительно свойствами ядерных уровней, между к-рыми происходят р- или у-переходы. Взаимодействие к в а д р у п о л ь н о г о и м а г н и т н о г о моментов промежу­ т о ч н о г о я д р а , о б р а з у ю щ е г о с я п о с л е п е р в о г о (р- и л и у-) п е р е х о д а , с м о л е к у л я р н ы м и и к р и с т а л л и ч . э л е к т р и ­ ческими и магнитными полями приводит (при времени жизни промежуточного я д р а Г ^ О — 1 0 ~ сек) к и с ­ к а ж е н и ю (возмущению) к о р р е л я ц и и , свойственной «голому» я д р у ; у г л о в о е р а с п р е д е л е н и е п р и б л и ж а е т с я к с ф е р и ч е с к и с и м м е т р и ч н о м у . П о э т о м у вид в о з м у ­ щ е н н ы х у г л о в ы х к о р р е л я ц и й м о ж е т быть и с п о л ь з о в а н для получения количественной информации о внутри­ молекулярных полях, о структуре электронных оболочек атомов и м о л е к у л . Т е о р и я метода в о з м у ­ щенных угловых корреляций развита довольно п о д р о б н о , но п р и м е н е н и е этого метода в х и м и ч . и с с л е ­ д о в а н и я х л и ш ь н а ч и н а е т с я и п р е д с т а в л я е т с я одной из в а ж н ы х б у д у щ и х з а д а ч Я . х . - к в а н т о в с о в п а е н и и - 1 1 1 0 3. В л и я н и е х и м и ч е с к и х с в я з е й на с к о р о с т ь п р е в р а ­ щ е н и й а т о м н ы х я д е р . Одно из н а и б о л е е о б щ е и з в е с т н ы х у т в е р ж д е н и й о с в о й с т в а х р а д и о а к т и в н о с т и состоит в том, что с к о р о с т ь р а с п а д а а т о м н ы х я д е р н е з а в и с и м а от в н е ш н и х у с л о в и й и , в ч а с т н о с т и , от х и м и ч . соста­ ва в е щ е с т в а . Это у т в е р ж д е н и е м о ж н о сейчас н а з в а т ь н е в е р н ы м у ж е н е т о л ь к о п р и н ц и п и а л ь н о , но и п р а к т и ­ чески. Существуют два вида превращений атомных я д е р , на с к о р о с т ь к - р ы х заметно в л и я е т с т р о е н и е электронных оболочек, химич. связи распадающихся атомов — это и з о м е р н ы е г а м м а - п е р е х о д ы (см. Изо­ мерия ядерная) и вариант бета-распада, именуе­ мый э л е к т р о н н ы м з а х в а т о м . Д л я и з о м е р н ы х г а м м а п е р е х о д о в (особенно м а л о й энергии) х а р а к т е р н а в н у т ­ р е н н я я к о н в е р с и я — п е р е х о д я д р а из в о з б у ж д е н н о г о с о с т о я н и я в основное с п р я м о й п е р е д а ч е й э н е р г и и в о з ­ б у ж д е н и я э л е к т р о н н о й о б о л о ч к е , т . е. с и с п у с к а н и е м а т о м н ы х э л е к т р о н о в вместо г а м м а - и з л у ч е н и я . Б л а г о ­ д а р я возможности внутренней конверсии реальная скорость многих изомерных переходов оказывается в сотни и тысячи раз больше той, к - р а я наблюдалас! бы ( л и ш ь за счет г а м м а - и з л у ч е н и я ) д л я «голых» яДер. В е р о я т н о с т ь к о н в е р с и и , а соответственно и скорость и з о м е р н ы х п е р е х о д о в , з а в и с и т от ч и с л а валентных э л е к т р о н о в и с т р о е н и я в а л е н т н ы х э л е к т р о н н ы х обо­ л о ч е к , т. е. от х а р а к т е р и с т и к , п р о я в л я ю щ и х с я и в Я Г Р - с п е к т р а х . Е щ е н а г л я д н е е р о л ь х и м и ч . связей в э л е к т р о н н о м з а х в а т е — р а з н о в и д н о с т и бета-распа­ д а , с о с т о я щ е й в п о г л о щ е н и и а т о м н о г о э л е к т р о н а ядер­ н ы м п р о т о н о м с о б р а з о в а н и е м н е й т р о н а и нейтрино. В д а н н о м с л у ч а е «голое» я д р о в о в с е п е р е с т а л о бы про­ я в л я т ь р а д и о а к т и в н ы е свойства и с у щ е с т в о в а л о бы, не р а с п а д а я с ь , до в з а и м о д е й с т в и я с к а к и м - л и б о при­ шедшим извне электроном. Н е б о л ь ш и е (до н е с к о л ь к и х д е с я т ы х д о л е й % ) хи­ мич. и з м е н е н и я в р е м е н и ж и з н и я д е р , испытывающих и з о м е р н ы е п е р е х о д ы и л и э л е к т р о н н ы й з а х в а т , наблю­ д а л и с ь з а п о с л е д н и е 15 л е т на р я д е п р и м е р о в . Однако п о д о б н ы е н а б л ю д е н и я с к о л ь к о - н и б у д ь перспективны в к а ч е с т в е одного из методов Я . х . л и ш ь д л я таких я д е р ( н а п р . , д л я Be), д л я к - р ы х н е у д а е т с я наблюдать эффект М е с с б а у э р а , более у д о б н ы й д л я количествен­ ных исследований. 4. Х и м и я п о з и т р о н а и п о з и т р о н и я . С о в е р ш е н н о спе­ ц и ф и ч . в о з м о ж н о с т и д л я ф и з и к о - х и м и ч . исследований о т к р ы в а е т д е т а л ь н о е и з у ч е н и е особенностей анниги­ л я ц и и п о з и т р о н о в в р а з н ы х с р е д а х . П р и м е н е н и е для этой ц е л и э к с п е р и м е н т а л ь н ы х методов и а п п а р а т у р ы я д е р н о й ф и з и к и ( н а п р . , схем с о в п а д е н и й ) позволя­ ет з а р е г и с т р и р о в а т ь о т д е л ь н ы е а к т ы аннигиляции п о з и т р о н о в , н а б л ю д а т ь о б р а з о в а н и е и последующую г и б е л ь о д и н о ч н ы х атомов позитрония, н е с м о т р я на то, ч т о и х с т а ц и о н а р н а я к о н ц е н т р а ц и я н е п р е в ы ш а е т не­ с к о л ь к и х атомов в 1 см*. В е р о я т н о с т ь возникновения п о з и т р о н и я , т. е. д о л я тех п о з и т р о н о в , к - р ы е успе­ в а ю т з а х в а т и т ь э л е к т р о н ы от о к р у ж а ю щ и х атомов и м о л е к у л и о б р а з о в а т ь п е р е д а н н и г и л я ц и е й водородопод о б н ы й а т о м п о з и т р о н - э л е к т р о н , х а р а к т е р и з у е т роль в о з б у ж д е н и я э л е к т р о н н ы х , к о л е б а т е л ь н ы х и враща­ т е л ь н ы х у р о в н е й м о л е к у л с р е д ы п р и з а м е д л е н и и по­ з и т р о н о в и э л е к т р о н о в , с о о т н о ш е н и е сечений упру­ г и х и н е у п р у г и х э л е к т р о н н о - м о л е к у л я р н ы х соуда­ р е н и й . ПодоОный в х и м и ч . о т н о ш е н и и водороду, по­ з и т р о н и й я в л я е т с я с в о е о б р а з н ы м меченым атомом, в р е м я ж и з н и и м е х а н и з м р а с п а д а к - р о г о зависят от х и м и ч . о к р у ж е н и я . М а л о е собственное в р е м я жизни п о з и т р о н и я (10 —10 сек в г а з о в о й ф а з е , 10 — 10 сек в к о н д е н с и р о в а н н о й фазе) д е л а е т его удоб­ н ы м с т а н д а р т о м д л я и с с л е д о в а н и я очень быстрых х и м и ч . р е а к ц и й , п р о и с х о д я щ и х с у ч а с т и е м к а к самого п о з и т р о н и я , так и а т о м а р н о г о водорода (окисление, з а м е щ е н и е , п р и с о е д и н е н и е ) . В д о б а в о к , м а л о с т ь массы п о з и т р о н и я п о з в о л я е т в ы д е л и т ь р о л ь к в а н т о в ы х эф­ ф е к т о в (типа т у н н е л ь н о г о п р о н и к н о в е н и я сквозь акт и в а ц и о н н ы й б а р ь е р ) в к и н е т и к е т а к и х реакций. Н а к о н е ц , у г л о в о е р а с п р е д е л е н и е г а м м а - к в а н т о в , из­ л у ч а е м ы х п р и а н н и г и л я ц и и п о з и т р о н о в в столкнове­ н и я х со с в о б о д н ы м и и л и в а л е н т н ы м и э л е к т р о н а м и , ха­ р а к т е р и з у е т р а с п р е д е л е н и е т а к и х э л е к т р о н о в по ско­ ростям. 7 1 0 19 1 0 - 5. Х и м и я « н о в ы х а т о м о в » . Н а р я д у с позитронием в н а с т о я щ е е в р е м я известны и многие д р у г и е «новые атомы». Это л и б о в о д о р о д о п о д о б н ы е а т о м ы , в к-рых п р о т о н з а м е н е н д р у г о й п о л о ж и т е л ь н о й частицей ( и . - м е з о н о м — м ю о н и й , л.+-мезоном — п и о н и й и т . д . ) , л и б о м н о г о з а р я д н ы е а т о м ы , в о б о л о ч к а х к - р ы х один и з _ э л е к т р о н о в з а м е н е н д р у г о й о т р и ц а т е л ь н о й частицей (и, - м е з о н о м — ц.-мезоатом; п " - м е з о н о м — л-мезоа т о м и т. д . ) . 1 +