Es la dirección de la emisión de rayos gamma por un núcleo totalmente al azar?

Question

Vamos a considerar un núcleo excitado emisión de un rayo gamma (no en cascada, etc). Es la dirección de la emisión de rayos gamma completamente al azar? En otras palabras, es la probabilidad de detectar este gamma igual para cualquier ángulo?

Será la respuesta de cambio en el caso de la presencia de campo magnético?

Answer 1

1) definir un ángulo para una reacción nuclear que uno tiene que tener una orientación para el núcleo. Este podría ser un momento magnético o un momento dipolar.

2) un fotón lleva spin 1, es decir, el momento angular, y dejará un núcleo menos que de momento angular. Como la palabra de los estados, los ángulos están involucrados, y de la distribución de probabilidad para el valor de gamma ray en general no es uniforme. Esto puede ser calculado dada la inicial del estado:

Answer 2

Hay ejemplos de núcleos cuya emisión no es isotrópica en presencia de un campo magnético. Feynman dio un ejemplo de esto durante una conferencia sobre la simetría en las leyes de la física (vol 1-52).

En particular, en 52-7 menciona un experimento en el que la emisión de un electrón por un núcleo de cobalto (Co-60) es asimétrica con respecto al eje magnético - más se emite desde uno de los polos que en el otro. Esta fue la prueba experimental de la no conservación de la paridad y la llevó al Premio Nobel en 1957 por Lee y Yang.

Usted puede encontrar los detalles en http://www.wikipedia.org/wiki/Wu_experiment - no es exactamente la gamma de las emisiones, pero el ejemplo más cercano que conozco de...

Answer 3

Anna y Floris han dado excelentes descripciones de cómo la emisión de un fotón depende de la orientación del núcleo, sin embargo, hay otro aspecto de la cuestión que creo que es digno de mención.

Si conside un núcleo aislado, por ejemplo, no hay campo magnético, entonces será en un suerposition de todas las orientaciones posibles de manera general el sistema es esféricamente simétrica. Cuando los fotones de rayos gamma se emiten va a estar en una superposición de todas las direcciones posibles a la preservación de este simetría esférica. Cuando interactuamos con el fotón mediante la detección de la superposición se colapsará en un determinado fotones impulso del estado, y por lo tanto un determinado impulso del estado para el núcleo de la que vino. Desde que el sistema fue originalmente esféricamente simétrica la probabilidad de medir el fotón es la misma en todas las direcciones.

Si se aplica un campo magnético a continuación, se rompe la simetría esférica, normalmente abajo a una simetría axial. En este caso, la probabilidad de que la medición de los fotones ya no será esféricamente simétrica. Como Anna y Floris han dicho, será una complicada función de la estructura nuclear. Sin embargo, nos sería de esperar que la probabilidad de detección de simetría axial.