1. Характеристики фотона. (Длинноволновое приближение)

    ЯРФ позволяет, зная мультипольность и тип поглощенного (излученного) фотона, спин и четность одного уровня, судить о том какой будет спин и четность другого уровня. Для этого используются хорошо известные правила отбора по спину и четности для электромагнитных переходов.Если речь идет о переходах между основным состоянием и возбужденным, то

  Для четностей.

    Напомним классификацию фотонов по спину и четности: I_γ = 1, 2, 3,…
(т.е.излучение может быть дипольное, квадрупольное, октупольное и т.д.)
Спин фотона s_γ = 1, внутренняя четность фотона P_γ  = -1.
У фотона с определенным I_γ может быть как положительная так и отрицательная четность. Для фотонов электрического типа,

 для фотонов магнитного типа.

Длина волны фотона

Очевидно, что для ЯРФ выполняется условие длинноволнового приближения λ >> R, так для 
E_γ = 10 МэВ, λ = 124 Фм. В то время как для ядра с полным числом нуклонов А = 200 имеем R = 7 Фм.
 Как мы знаем, в длинноволновом приближении (λ >> R, kR << 1, т.к. = 2/k)

w(MI) ~ (EγR)2I ~ (kR)2I ~ (R/λ)2I	(1.6)
w(EI) ~ (EγR)2(I-1) ~ (kR)2(I-1) ~ (R/λ)2(I-1)	(1.7)
и    w(MI)/w(EI) ~ (kR)2 <<1	(1.8)
w(MI + 1)/w(MI) w(EI + 1)/w(EI) ~(kR)2<<1	(1.9)

т. е. вероятность γ-переходов  убывает в следующем порядке: Е1, Е2 M1, E3 M2 …

Задача 1.1:

Найти тип и мультипольность переходов. Какие из них наиболее вероятны.

Решение:   |2 - 2| < < 2 + 2, т.е.I_γ=1,2,3,4
P_γ =(+1)(+1) = +1. Поэтому остаются переходы M1, E2, M3, E4. Из этих доминирует M1 и E2.
Для четно-четных ядер (имеющих в основном состоянии 0⁺ ) определение спина I_r и четности P_r  резонанса по спину и четности фотона (I_γ,P_γ) однозначно, т.к. в этом случае испускается фотон определенного (единственного) типа и мультипольности.