Fluorescence nukleární rezonance - Nuclear resonance fluorescence

tento článek vyžaduje pozornost odborníka na fyziku. Přidejte prosím důvod nebo a mluvit parametr k této šabloně pro vysvětlení problému s článkem. Fyzika WikiProject může pomoci s náborem odborníka. (Březen 2011)

Fluorescence nukleární rezonance (NRF) je jaderný proces, při kterém a jádro absorbuje a emituje vysokou energii fotony volala gama paprsky. Interakce NRF obvykle probíhají nad 1 MeV a většina experimentů NRF se zaměřuje na těžká jádra, jako je uran a thorium^[1]

Tento proces se používá ke skenování nákladu na pašování. Je to mnohem efektivnější než pouhé použití rentgenových paprsků, protože rentgenové paprsky vidí pouze tvar dotyčné položky. S fluorescencí nukleární rezonance je možné zjistit, jaká je molekulární struktura, a tedy rozlišovat mezi solí a kokainem, aniž byste kontejner otevřeli. (z National Geographic Magazine, únor 2018, článek: Sledují nás, Robert Draper)

Způsob interakce

Reakce NRF jsou výsledkem jaderné absorpce a následné emise vysokoenergetických fotonů (gama paprsky ). Jakmile gama paprsek zasáhne jádro, jádro se rozruší (tj. Jaderný systém jako a kvantově mechanické soubor je uveden do stavu s vyšší energií). Podobně jako elektronická excitace se jádro rozpadne směrem k základnímu stavu a uvolní vysokoenergetický foton s řadou možných diskrétních energií. NRF lze tedy kvantifikovat pomocí spektroskopie. Jádra lze identifikovat podle odlišného vzorce emisních špiček NRF, ačkoli analýza NRF je mnohem méně přímá než typické elektronické emise.^[2]

Jak se energie dopadajících fotonů zvyšuje, průměrný rozestup mezi jádry energetické hladiny klesá. Pro dostatečně energetická jádra (tj. Dopadající fotony přes ~ 1 MeV ) může být střední rozestup mezi energetickými hladinami menší než střední šířka každého NRF rezonance. V tomto okamžiku nemůže být stanovení rozestupu vrcholů analytické a musí se spoléhat na specializované aplikace statistických metod z zpracování signálu.

Existuje podobný jev na úrovni elektronových orbitalů. Foton, obvykle v nižším energetickém rozsahu, může být absorbován přemístěním orbitálního elektronu a poté, když elektron klesá zpět dolů, je v náhodném směru emitován nový foton se stejnou energií. Vidět rezonanční fluorescence pro diskusi o teorii a rentgenová fluorescence pro diskusi o jeho mnoha aplikacích.

Reference