Ядерная спектроскопия

Совокупность методов исследования атомных ядер по их излучению, сопровождающему ядерные превращения и переходы ядер из одного состояния в другое. Измерение энергии, интенсивности, углового распределения и поляризации излучений, испускаемых ядром либо в процессе радиоактивного распада (α- и β-спектроскоии), либо при переходе ядра из возбуждённого состояния в менее возбуждённое (γ-спектроскопия), либо в ядерных реакциях (прямых ядерных реакциях, реакциях кулоновского возбуждения ядра и резонансных реакциях) даёт информацию о спектре ядерных состояний — энергиях, спинах, чётностях, изотопических спинах и др. квант, характеристиках. Особое место занимает нейтронная спектроскопия.


Арсенал технических. средств современной ядерной спектроскопии разнообразен. Он включает в себя магнитные спектрометры для измерения энергий заряженных частиц, кристалл-дифракционные спектрометры для измерения энергий γ-излучения, различные детекторы частиц, позволяющие регистрировать и измерять энергию частпц и γ-квантов по эффектам взаимодействия быстрых частиц с атомами вещества (возбуждение и ионизация атомов). Среди приборов этого типа большое значение приобрели твёрдотельные детекторы (Сцинтилляционный счётчик, Полупроводниковый детектор), сочетающие хорошую энергетическую разрешающую способность (~1—10%) с высокой «светосилой» (долей эффективно используемого излучения), достигающей в некоторых приборах величин, близких к 1.
Благодаря появлению ПП детекторов и развитию ускорительной техники (Ускорители заряженных частиц), а также применению ЭВМ (для накопления и обработки экспериментальных данных и для управления экспериментом) возникли автоматизированные измерительные комплексы, позволяющие получить большие объёмы систематизированной прецизионной информации о свойствах ядер.


Методы ядерной спектроскопии применяются практически во всех ядерных исследованиях и за пределами физики — в биологии, химии, медицине, технике; например., активационный анализ опирается на данные о схемах распада радиоактивных ядер; Мёссбауэра эффект, первоначально использовавшийся в ядерной спектроскопии как метод измерения времён жизни возбуждённых состояний ядер, применяется для исследования электронной структуры твердого тела, строения молекул и др. Данные ядерной спектроскопии необходимы также при химических, биологических и др. исследованиях методами изотопных индикаторов.