94 1 r m E E M = + 4 6.086 1 208 = + 212 6.086 208 6.201 6.201 MeV 0.006657 amu 931.5 = = = = ( ) ( ) ( ) 212 4 M X M Bi M He E = − − 211.99127 4.0026036 0.006657 207.98201 amu = − − = ມວນສານຂອງທາດໃໝ່ທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນ ເທົັ່າກຼັບ 207.98201 amu ຕົວຢ່າງ 6.3: ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານທີຶ່ສົັ່ງອອກມາຈາກການສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກແອລຟາຂອງ ທາດໂປໂລນຽມ - 210 ແລະ ມວນສານຂອງໂປໂລນຽມ - 210 ເມ ຶ່ອວຼັດພະລຼັງງານຂອງອະນຸພາກແອລ ຟາໄດ້ 5.3 MeV ກ ານົດມວນສານໃນຫົວໜ່ວຍເອເອມຢູ່ຂອງ 206 4 Pb He = = 205.97446, 4.0026036 ວິທີແກ້: 210 206 4 84 82 2 Po Pb He E → + + 1 r m E E M = + 4 5.3 1 206 = + ພະລຼັງງານທີຶ່ສົັ່ງອອກມາທຼັງໝົດ ເທົັ່າກຼັບ 5.4 MeV ( ) ( ) ( ) 210 206 4 amu 931.5 E M Po M Pb M He = + + 5.4 205.97446 4.0026036 931.5 = + + 209.9770636 0.0058 209.98286 amu = + = ມວນສານຂອງໂປໂລນຽມ - 210 ເທົັ່າກຼັບ 209.98286 amu
95 ຕົວຢ່າງ 6.4: ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານການສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກແອລຟາ ແລະ ມວນສານຂອງ 212Po ຈາກການສະຫ າຍຂອງ 212Po ໂດຍການວຼັດພະລຼັງງານຂອງອະນຸພາກແອລຟາໄດ້ 8.34 MeV ກ ານົດມວນສານໃນຫົວໜ່ວຍເອເອຼັມຢູ່ຂອງ 208 4 82 2 Pb He = = 207.97664, 4.0026036 ວິທີແກ້: 1 r m E E M = + 4 8.34 1 208 = + 8.34 1.019 8.5 MeV = = ພະລຼັງງານການສະຫ າຍ 8.5 0.0091254 amu 931.5 = = 212 208 4 84 82 2 amu 931.5 E Po Pb He → + + ມວນສານຂອງ 212Po ( ) ( ) 208 4 = + + M Pb M He 0.0091254 amu 207.97664 4.0026036 0.0091254 211.98836 amu = + + = ມວນສານຂອງໂປໂລນຽມ - 212 ເທົັ່າກຼັບ 211.98836 amu ຕົວຢ່າງ 6.5: 236Pu ເຄິຶ່ງຊີວິດ 2.85 ປີ ສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກແອລຟາ 2 ພະລຼັງງານ ແລະ ລຼັງສີ ແກມມາພະລຼັງງານ 0.047 MeV ຈົັ່ງຊອກຫາ ກ. ພະລຼັງງານໃນການສະຫ າຍ ຂ. ພະລຼັງງານຂອງອະນຸພາກແອລຟາທຼັງສອງ ຄ. ຂຽນແຜນວາດການສະຫ າຍ ກ ານົດໃຫ້ມວນສານໃນຫົວໜ່ວຍເອເອຼັມຢູຂອງ 236 232 94 92 4 2 236.04607, 232.03717 4.0026036 Pu U He = = = ວິທີແກ້: 236 232 4 94 92 2 Pu U He E → + + ກ. ພະລຼັງງານໃນການສະຫ າຍ ( ) ( ) ( ) 236 232 4 E M Pu M U M He = − − 931.5 MeV
96 3 236.04607 232.03717 4.0026036 931.5 6.2964 10 931.5 5.865 MeV − = − − = = ຂ. ພະລຼັງງານຂອງອະນຸພາກແອລຟາ 1 r m E E M = + 4 236 5.86 1 232 232 E E = + = 232 5.86 5.76 MeV 236 E = = ອີກພະລຼັງງານໜຶຶ່ງຂອງອະນຸພາກແອລຟາ ຈະກະໂດດລົງມາຢູ່ລະດຼັບພ ີ້ນ ແລ້ວສົັ່ງລຼັງສີ ແກມມາພະລຼັງງານ 0.047 MeV ດຼັັ່ງນຼັີ້ນ, E = − = 5.865 0.047 5.818 MeV 1 r m E E M = + 4 5.818 1 232 E = + 232 5.818 236 E = ອີກພະລຼັງງານຂອງອະນຸພາກແອລຟາ ເທົັ່າກຼັບ 5.719 MeV ຄ. ແຜນວາດການສະຫ າຍ ຕົວຢ່າງ 6.6: ວຼັດພະລຼັງງານຂອງອະນຸພາກແອລຟາຈາກການສະຫ າຍຂອງທາດເຣດຽມ - 223 ໄດ້ 5.71 MeV ດ້ວຍເຄິຶ່ງຊີວິດ 11.7 ວຼັນ ຈົັ່ງຊອກຫາມວນສານຂອງທາດໃໝ່ທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນ ກ ານົດມວນສານໃນຫົວ ໜ່ວຍເອເອຼັມຢູຂອງ 223 4 88 2 Ra He = = 223.01856, 4.0026036 ວິທີແກ້: 223 219 4 88 86 2 Ra Y He E → + +
97 5.71 1 r m E M = + 4 5.71 1 219 223 5.71 5.71 1.018 219 = + = = ພະລຼັງງານການສະຫ າຍ ເທົັ່າກຼັບ 5.81 MeV ( ) ( ) ( ) 223 4 5.81 931.5 M Y M Ra M He = − − 5.81 223.01856 4.0026036 931.5 219.00971 amu = − − = ມວນສານຂອງທາດໃໝ່ທີຶ່ເດີກຂຶີ້ນແມ່ນ 219.00971 amu ຕົວຢ່າງ 6.7: ນິວເຄລສຂອງເຣດຽມ - 226 ສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກແອລຟາ ຈົັ່ງຊອກຫາ ກ. ຄວາມໄວຂອງອະນຸພາກແອລຟາ ຂ. ຄວາມໄວຂອງທາດເຣດອນ - 222 ທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນ ກ ານົດພະລຼັງງານຢ ດໜຽວຂອງ 226 88Ra =1731.7 MeV 222 86Rn =1708.3 MeV 4 2He = 28.3 MeV ວິທີແກ້: 226 222 4 88 86 2 Ra Rn He E → + + ພະລຼັງງານການສະຫ າຍ E = + − (1708.3 28.3 1731.7 ) = − = 1736.6 1731.7 4.9 MeV ຊອກຫາ E ຈາກ 1 r m E E M = + 4 226 1 222 222 E E = + = ພະລຼັງງານຂອງອະນຸພາກແອລຟາ 226 226 4.9 4.813 MeV 222 222 E E = = = 4.9 4.813 0.087 MeV Rn E = − =
98 13 27 2 2 4.813 1.6 10 , 4 1.67 10 E v v m − − = = 4 7 2.3056 10 1.518 10 m/s = = 13 27 2 4.813 1.6 10 222 1.67 10 Rn V − − = 14 7 0.0007508 10 0.0274 10 m/s = = ຄວາມໄວຂອງທາດເຣດອນເທົັ່າກຼັບ 7 0.0274 10 m/s ຕົວຢ່າງ 6.8: ນິວໄຄລເຣດອນ - 211 ສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກແອລຟາອອກມາ 3 ກ່ ຸມ ມີ ພະລຼັງງານເດີນເຄ ຶ່ອນ 5.847 MeV, 5.779 MeV ແລະ 5.613 MeV ຕາມລ າດຼັບ ຈົັ່ງຊອກຫາ ພະລຼັງງານການສະຫ າຍ ແລະ ຫາລະດຼັບພະລຼັງງານຂອງນິວເຄລສທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນໃໝ່ ຈາກການສະຫ າຍໂດຍ ການສົັ່ງອະນຸພາກແອລຟາ ວິທີແກ້: 211 207 4 86 84 2 Rn Po He → + 1 r m E E M = + 1 4 211 5.847 1 5.847 207 207 E = + = = 5.95 2 211 5.779 207 E = = 5.89 3 211 5.613 207 E = = 5.72
99 ຕົວຢ່າງ 6.9: ການສະຫ າຍຂອງຢູເຣນຽມ - 238 ໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກແອລຟາພະລຼັງງານ 4.2 MeV ຈົັ່ງຊອກຫາມວນສານຂອງທາດໃໝ່ທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນ ກ ານົດມວນສານຂອງ 238 4 92 2 U He = = 238.0508 amu, 4.0026036 ວິທີແກ້: 238 234 4 92 90 2 U Th He E → + + 1 r m E E M = + 4 4.2 1 234 = + 238 4.2 234 = = 4.2717 MeV ພະລຼັງງານການສະລາຍ ເທົັ່າກຼັບ 4.2717 MeV 4.27 3 4.58 10 amu 931.5 − = = ມວນສານຂອງ ( ) ( ) 234 238 4 4.2717 931.5 Th M U M He = − − 238.0508 4.0026036 0.0045859 234.0436 amu = − − = ມວນສານຂອງທາດໃໝ່ທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນ ເທົັ່າກຼັບ 234.0436 amu
100 ສະຫ ຸບ 1. ອະນຸພາກອາລຟາມີໄຟຟ້າເທົັ່າກຼັບ +2e ນຼັບວ່າມີຄ່າສູງ ດຼັັ່ງນຼັີ້ນອ ານາດການແຕກຕົວຂະນະແລ່ນ ຜ່ານອາຕອມຂອງທາດຈຶຶ່ງນຼັບວ່າມີຄ່າສູງສຸດເມ ຶ່ອທຽບກຼັບອະນຸພາກເບຕາ ແລະ ລຼັງສີແກມມາ ອະນຸພາກ ອາລຟາສົັ່ງອອກມາຈາກນິວໄຄລກ າມຼັນຕະລຼັງສີທີຶ່ມີມວນສານສູງຕາມທ າມະຊາດສ່ວນໃຫຍ່ມີພະລຼັງງານ ປະມານ 4-10 MeV 2. ການຊອກຫາພະລຼັງງານທຼັງໝົດທີຶ່ສົັ່ງອອກມາໃນການສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກອາລຟາເຮຼັດ ໄດ້ໂດຍໃຊ້ສົມຜົນລຸ່ມນີີ້: 1 m E E M = + ຂຽນແຜນວາດການສະຫ າຍໄດ້ໂດຍການຂຽນສົມຜົນການສະຫ າຍ 4 4 2 2 MeV 931.5 A A Z Z E X Y He − → + + − ຈາກສົມຜົນຈະຮູ້ມວນສານຂອງນິວໄຄລທີຶ່ເກີດໃໝ່ ແລະ ຂຽນແຜນວາດການສະຫ າຍໄດ້. 3. ສ າລຼັບທິດສະດີການສົັ່ງອະນຸພາກອາລຟາມີຫ ຼັກທາງຟີຊິກແບບເກົັ່າວ່າ ອະນຸພາກອາລຟາທີຶ່ຈະສົັ່ງ ອອກມາຈາກນິວເຄລສຫ ຜ່ານເຂົີ້າໄປໃນນິວເຄລສ ຈະຕ້ອງມີພະລຼັງງານຫ າຍພໍທີຶ່ຈະເອົາຊະນະກ າແພງທ່າ ຕຼັີ້ງໄດ້ ແຕ່ບໍໍ່ນ່າເຊ ຶ່ອວ່າ ບາງນິວໄຄລເບົາໆກໍສາມາດສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກອາລຟາໄດ້ເຊຼັັ່ນ: 8 5 Be Li , ແລະ 5He .
101 ບົດຝ ກຫຼັດ 1. .ຈົັ່ງໃຫ້ຄວາມໝາຍຂອງ Alpha-disintegration energy 2. ຈາກການສະຫ າຍຂອງ 110Ag ພົບອະນຸພາກແອລຟາພະລຼັງງານ 3.194, 3.172, 3.168, 2.878, 2.641, 2.435 MeV ຕາມລ າດຼັບ ຖ້າກ ານົດມວນສານຂອງ 110 4 47 2 Ag He = = 109.90609 amu, 4.0026036 amu ຈົັ່ງຊອກຫາມວນສານຂອງທາດໃໝ່ທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນ 3. ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານທີຶ່ສົັ່ງອອກມາຈາກການສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກແອລຟາຂອງທາດ ໂປໂລນຽມ - 210 ແລະ ມວນສານຂອງໂປໂລນຽມ - 210 ເມ ຶ່ອວຼັດພະລຼັງງານຂອງອະນຸພາກແອລຟາໄດ້ 8.1 MeV ກ ານົດມວນສານໃນຫົວໜ່ວຍເອເອມຢູ່ຂອງ 206 4 Pb He = = 205.97446, 4.0026036 4. ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານການສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກແອລຟາ ແລະ ມວນສານຂອງ 212Po ຈາກການສະຫ າຍຂອງ 212Po ໂດຍການວຼັດພະລຼັງງານຂອງອະນຸພາກແອລຟາໄດ້ 9.23 MeV ກ ານົດ ມວນສານໃນຫົວໜ່ວຍເອເອຼັມຢູ່ຂອງ 208 4 82 2 Pb He = = 207.97664, 4.0026036 5. ອະນຸພາກແອລຟາທີຶ່ສົັ່ງອອກມາຈາກນິວໄຄລ 214Po ມີພະລຼັງງານ 7.68 MeV ກ. ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານທຼັງໝົດໃນການສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກແອລຟາ ຂ. ຈົັ່ງຊອກຫາມວນສານຂອງນິວເຄລສໃໝ່ທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນ ຖ້າກ ານົດມວນສານໃນຫົວໜ່ວຍເອເອຼັມຢູຂອງ 214 4 84 2 Po He = = 213.99519, 4.0026036 6. ວຼັດພະລຼັງງານຂອງອະນຸພາກແອລຟາຈາກການສະຫ າຍຂອງທາດໂປໂລນຽມ - 214 ໄດ້ 7.68, 8.27, 10.326, 10.506 MeV ຕາມລ າດຼັບ ຈົັ່ງຊອກຫາມວນສານຂອງທາດທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນຈາກການສະຫ າຍ ກ ານົດມວນສານຂອງ 214 4 84 2 Po He = = 213.99519 amu, 4.0026036 amu 7. 236Pu ເຄິຶ່ງຊີວິດ 4.59 ປີ ສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກແອລຟາ 2 ພະລຼັງງານ ແລະ ລຼັງສີແກມ ມາພະລຼັງງານ 2.5 MeV ຈົັ່ງຊອກຫາ ກ. ພະລຼັງງານໃນການສະຫ າຍ ຂ. ພະລຼັງງານຂອງອະນຸພາກແອລຟາທຼັງສອງ ຄ. ຂຽນແຜນວາດການສະຫ າຍ ກ ານົດໃຫ້ມວນສານໃນຫົວໜ່ວຍເອເອຼັມຢູຂອງ 236 232 94 92 4 2 236.04607, 232.03717 4.0026036 Pu U He = = = 8. ວຼັດພະລຼັງງານຂອງອະນຸພາກແອລຟາຈາກການສະຫ າຍຂອງທາດເຣດຽມ - 223 ໄດ້ 6.12 MeV ດ້ວຍເຄິຶ່ງຊີວິດ 14.3 ວຼັນ ຈົັ່ງຊອກຫາມວນສານຂອງທາດໃໝ່ທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນ ກ ານົດມວນສານໃນຫົວໜ່ວຍ ເອເອຼັມຢູຂອງ
102 223 4 88 2 Ra He = = 223.01856, 4.0026036 9. ຈາກການສະຫ າຍຂອງເຣດຽມ - 226 ໄປເປັນເຣດອນ - 222 ໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກແອລຟາ ພະລຼັງງານ 4.78 MeV ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານໃນການສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກແອລຟາ ແລະ ມວນ ສານຂອງເຣດຽມ - 226 ກ ານົດມວນສານຂອງ 222 4 86 2 Rn He = = 222.0175 amu, 4.0026036 10. ນິວເຄລສຂອງເຣດຽມ - 226 ສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກແອລຟາ ຈົັ່ງຊອກຫາ ກ. ຄວາມໄວຂອງອະນຸພາກແອລຟາ ຂ. ຄວາມໄວຂອງທາດເຣດອນ - 222 ທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນ ກ ານົດພະລຼັງງານຢ ດໜຽວຂອງ 226 88Ra =1821.5 MeV 222 86Rn =1812.7 MeV 4 2He = 30.9 MeV 11. ນິວໄຄລເຣດອນ - 211 ສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກແອລຟາອອກມາ 3 ກ່ ຸມ ມີພະລຼັງງານ ເດີນເຄ ຶ່ອນ 6.244 MeV, 6.198 MeV ແລະ 6.1874 MeV ຕາມລ າດຼັບ ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານການ ສະຫ າຍ ແລະ ຫາລະດຼັບພະລຼັງງານຂອງນິວເຄລສທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນໃໝ່ ຈາກການສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກ ແອລຟາ 12. ຈາກການສະຫ າຍຂອງທາດ 222 86Rn ໄປເປັນ 218 84Rn ໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກແອລຟາພະລຼັງງານ 5.49 MeV ແລະ ຍຼັງມີພະລຼັງງານອ ຶ່ນໆ ຈົັ່ງຊອກຫາຄ່າພະລຼັງງານໃນການສະຫ າຍຂອງທາດນີີ້ 13. ຈົັ່ງຊອກຫາມວນສານຂອງທາດໃໝ່ທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນຈາກການສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກແອລຟາ ຂອງທາດ 232 90Th ເມ ຶ່ອວຼັດພະລຼັງງານຂອງອະນຸພາກແອລຟາໄດ້ 4.0 MeV ກ ານົດມວນສານຂອງ 232 4 90 2 Th He = = 232.03821 amu, 4.0026036 14. ການສະຫ າຍຂອງຢູເຣນຽມ - 238 ໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກແອລຟາພະລຼັງງານ 5.8 MeV ຈົັ່ງ ຊອກຫາມວນສານຂອງທາດໃໝ່ທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນ ກ ານົດມວນສານຂອງ 238 4 92 2 U He = = 238.0508 amu, 4.0026036 15. ຈົັ່ງຊອກຫາກ າແພງທ່າຕຼັີ້ງ ສ າລຼັບອະນຸພາກແອລຟາຂອງທາດ 238 92U ກ ານົດໃຫ້ ( ) 1 15 3 0 r 1.45 10 m, 238 6.2 − = =
103 ບົດທີ 7 ການສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກແບຕາ (BETA - DECAY) ຈຸດປະສົງ: ເພ ຶ່ອໃຫ້ນຼັກສຶກສາສາມາດ - ອະທິບາຍຄຸນສົມບຼັດຕ່າງໆຂອງອະນຸພາກເບຕາໄດ້. - ຄິດໄລ່ຫາພະລຼັງງານການສະຫ າຍ ໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກເບຕາ ແລະ ມີລຼັງສີແກມມາອອກມາ ດ້ວຍ ແລະ ຊອກຫາມວນສານຂອງນິວໄຄລໃໝ່ທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນໄດ້. - ຂຽນແຜນວາດສະແດງລະດຼັບພະລຼັງງານໃນການສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກເບຕາໄດ້. ອະນຸພາກເບຕາແມ່ນອີເລຼັກຕຣອນທີຶ່ສົັ່ງອອກຈາກນິວເຄລສ ການສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກ ເບຕາ, ໂພຊິຕຣອນ ຫ ການຈຼັບອີເລຼັກຕຣອນເປັນການສະຫ າຍທີຶ່ເອີີ້ນວ່າ: ການສະຫ າຍແບບໄອໄຊບາຣິກ ເຮຼັດໃຫ້ໄດ້ນິວເຄລສເປັນທາດໃໜ່ ( Z ປ່ຽນຈາກຄ່າເດີມ) ແຕ່ມີເລກມວນສານ ( A ຄົງເດີມ) ການ ສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກເບຕາເຮຼັດໃຫ້ພະລຼັງງານຂອງອະນຸພາກເບຕາມີຄ່າຕ່າງໆກຼັນ ວຼັດໄດ້ຈາກສະ ເປັກຕ າຂອງພະລຼັງງານ ອະທິບາຍໄດ້ວ່າ ເປັນການສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອະນຸພາກອອກມາຈາກນິວເຄລສ ພ້ອມກຼັບນິວຕິຮໂນໂດຍມີການແບ່ງປັນພະລຼັງງານລະຫວ່າງອະນຸພາກກຼັບນິວຕິຣໂນ ໂດຍບໍໍ່ມີສຼັດສ່ວນທີຶ່ ແນ່ນອນເຮຼັດໃຫ້ເຫຼັນພະລຼັງງານຄ່າຕ່າງກຼັນ ພະລຼັງງານທີຶ່ມີອະນຸພາກເບຕາສົັ່ງອອກມາຫ າຍທີຶ່ສຸດແມ່ນ ພະລຼັງງານທີຶ່ມີຄ່າຕ ໍ່າກວ່າພະລຼັງງານທີຶ່ມີຄ່າສູງສຸດຄ ປະມານ 1 3 ຂອງຄ່າພະລຼັງງານສູງສຸດ (ພະລຼັງງານທີຶ່ ໄດ້ສະແດງໄວ້ໃນທ້າຍເຫ ຼັີ້ມນຼັີ້ນເປັນຄ່າສູງສຸດຂອງພະລຼັງງານ). 7.1. ການວຼັດພະລຼັງງານຂອງອະນຸພາກເບຕາ. ເຮຼັດໄດ້ໂດຍການໃຫ້ະນຸພາກເບຕາເບນໃນທົັ່ງແມ່ເຫ ຼັກແມ່ນຂອກຫາຄວາມໄວໄດ້ ແຕ່ມວນສານ ຂອງອະນຸພາກເບຕາມີຄ່າໜ້ອຍຫ າຍເຮຼັດໃຫ້ອະນຸພາກເບຕາເຄ ຶ່ອນທີຶ່ດ້ວຍໄວ້ສູງ ຈ າເປັນຕ້ອງນ າເອົາທິດ ສະດີສ າມຼັນຕະພາບມາໃຊ້ໃນການຄິດໄລ່. 7.2. ການດູດກ ນອະນຸພາກເບຕາ. ເຮຼັດໄດ້ໂດຍການໃຊ້ວຼັດຖູມາກຼັີ້ນລ າອະນຸພາກ ຄວາມໜາຂອງຕົວກາງທີຶ່ນ າມາກຼັີ້ນ ຈົນເຮຼັດໃຫ້ ອະນຸພາກບໍໍ່ສາມາດຜ່ານໄປໄດ້ ແມ່ນເປັນໄລຍະທາງທີຶ່ອະນຸພາກແລ່ນຜ່ານໄປໄ ີ້ໃນຕົວກາງນຼັີ້ນ ໂດຍການ ວຼັດຄວາມເຂຼັີ້ມຂອງລ າອະນຸພາກທີຶ່ຜ່ານເຂົີ້າເຄ ຶ່ອງວຼັດ ຈະມີຄວາມໜາຄ່າໜຶຶ່ງທີຶ່ເຮຼັດໃຫ້ຈ ານວນອະນຸພາກ ທີຶ່ຜ່ານອອກມາຈາກເຄ ຶ່ອງວຼັດມີຄ່າຄົງທີບໍໍ່ວ່າຈະເພີຶ່ມຄວາມໜາອີກເທົັ່າໃດກໍໍ່ຍຼັງວຼັດຄວາມເຂຼັີ້ມຂອງອະນຸ ພາກໄດ້ຄ່າເທົັ່າເດີມ ຈະເອີີ້ນຄ່າທີຶ່ວຼັດໄດ້ນີຶ່ວ່າ:ເປັນຈ ານວນອະນຸພາກທີຶ່ມີຢູ່ຕາມທ າມະຊາດຢູ່ທີຶ່ນຼັີ້ນ. (background)
104 7.3. ການພົວພຼັນລະຫວ່າງໄລຍະທາງ ແລະ ພະລຼັງງານ. ໂດຍການສ້າງກາຟລະຫວ່າງພະລຼັງງານຂອງອະນຸພາກ ແລະ ຄວາມໜາຂອງອະລູມິນຽມທີຶ່ອະນຸພາກ ແລ່ນຜ່ານໄປໄດ້ ຈະໄດ້ການພົວພຼັນສ າລຼັບອະນຸພາກເບຕາພະລຼັງງານ 0.8 ຈົນເຖິງ 3 meV ດຼັັ່ງນີີ້: 0.54 0.15 R E m = − (7.1) Em ແມ່ນພະລຼັງງານສູງສຸດຂອງອະນຸພາກເບຕາ R ແມ່ນໄລຍະທາງທີຶ່ອະນຸພາກເບຕາແລ່ນຜ່ານໄປໄດ້ໃນວຼັດຖຸທີຶ່ມີຄວາມໜາ ແໜ້ນ 7.4. ການສ້າງລະດຼັບພະລຼັງງານ ແລະ ແບບແຜນການສະແດງການສະຫ າຍ. ໃນການສ້າງລະດຼັບພະລຼັງງານ ຈະຕ້ອງຄິດໄລ່ໃຫ້ໄດ້ກ່ອນວ່າພະລຼັງງານໃນການສະລາຍລະວິທີການ ສະຫ າຍນຼັີ້ນ ມີຄ່າເທົັ່າໃດ ຈະໃຊ້ສົມຜົນການສະຫ າຍແບບໄອໂຊບາຣິກຈາກບົດທີ 2 ແບບບົດເຝິກຫຼັດໃນ ບົດນີີ້ຈະຕ່າງຈາກບົດທີ 2 ກໍໍ່ຄ :ບາງທີຶ່ເມ ຶ່ອສົັ່ງອະນຸພາກເບຕາແລ້ວອາດມີລຼັງສີແກມມາສົັ່ງອອກມາດ້ວຍ ໂດຍອາໃສຫ ຼັກການທີຶ່ອະທິບາຍໄວ້ຢ່າງລະອຽດແລ້ວໃນບົດທີ 2 ຈະສາມາດສ້າງລະດຼັບພະລຼັງງານໃນການ ສະຫ າຍໄດ້. ຮູບ 7.1 ສະແດງແຜນວາດການສະຫ າຍສ າລຼັບການສົັ່ງອະນຸພາກເບຕາ ຕົວຢ່າງ 7.1: 28Al ສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອີເລຼັກຕຣອນ ເກີດທາດໃໜ່ຄ 28Si ຈົັ່ງຊອກຫາ ກ. ພະລຼັງງານໃນການສະຫ າຍ. ຂ. ຖ້າພົບອີເລຼັກຕຣອນພະລຼັງງານ 2.865 MeV ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານຂອງລຼັງສີແກມມາ ກ າ ນົດມວນສານ
105 28 13Al = 27.981908 amu, 28 14 Si = 27.976927 amu ວິທີແກ້: 28 28 0 13 14 1 Al Si e → + − ກ. ພະລຼັງງານໃນການສະຫ າຍ ( ) ( ) 28 28 = − M Al M Si 931.5 MeV 3 27.981908 27.976927 931.5 4.981 10 931.5 4.6398 MeV − = − = = ຂ. ພະລຼັງງານຂອງລຼັງສີແກມມາ = 4.639 2.865 =1.77 MeV ຕົວຢ່າງ 7.2: ນິວໄຄລ 28Al ມີມວນສານ 27.981908 amu ສະຫ າຍດ້ວຍເຄິຶ່ງຊິວິດ 2.3 mn ໂດຍການສົັ່ງອີເລຼັກຕຣອນພະລຼັງງານ 2.86 MeV ແລະ ລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງານ 1.78 MeV ກ. ຈົັ່ງຊອກຫາມວນສານຂອງນິວໄຄລໃໜ່ທີຶ່ເກີດຂ ີ້ນ ຂ. ຈົັ່ງຂຽນແຜນວາດການສະຫ າຍ ວິທີແກ້: 28 28 0 13 14 1 Al Y e → + + − 1.78 MeV ພະລຼັງງານໃນການສະຫ າຍ = + = 2.86 1.78 4.64 MeV 4.64 3 4.981213 10 amu 931.5 − = = ກ.ມວນສານນິວໄຄລໃໜ່ແມ່ນ ( ) ( ) 28 28 27.981908 0.004981213 27.976967 amu M Y M Y = − = ຂ. ແຜນວາດການສະຫ າຍ ຕົວຢ່າງ 7.3: ການສະຫ າຍຂອງ 7Be ໂດຍການເກີດ BC. . ພົບເຫຼັນລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງານ 0.477 MeV ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານໃນການສະຫ າຍໂດຍການເກີດ BC. . ແລະ ຂຽນແຜນວາດການ ສະຫ າຍ ກ ານົກມວນສານໃນຫົວໜ່ວຍເອເອຼັມຢູຂອງ
106 7 4Be = 7.016931, 7 3Li = 7.016005 ວິທີແກ້: 7 0 7 4 1 3 Be e Li + → − ພະລຼັງງານການສະຫ າຍ ( ) ( ) 7 7 E M B M Li = − 931.5 MeV 7.016931 7.016005 931.5 0.000926 931.5 0.8625 MeV E E E = − = = ແຜນວາດການສະຫ າຍ ພະລຼັງງານໃນການເກີດ B C. . 0.8625 0.477 0.385 MeV = − = ຕົວຢ່າງ 7.4: 38Ca ສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງໂພຊິຕຣອນ ແລະ ມີລຼັງສີແກມມາອອກມານ າ ກ.ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານທຼັງໜົດຂອງການສະຫ າຍ ຂ.ຖ້າລຼັງສີແກມມາມີພະລຼັງງານ 3.5 MeV ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານໂພຊິຕຣອນກ ານົດມວນ ສານໃນຫົວໜ່ວຍເອເອຼັມຢູຂອງ 38 20Ca = 37.9758 , 38 19K = 37.96909 ວິທີແກ້: 38 38 0 20 19 1 Ca K e → + + + ກ.ພະລຼັງງານໃນການສະຫ າຍ ( ) ( ) 38 38 E M Ca M K = − 931.5 MeV 3 37.9758 37.96909 931.5 6.71 10 931.5 6.25 MeV E E E − = − = = ຂ.ພະລຼັງງານຂອງໂພຊິຕຣອນ = − − 6.25 3.5 1.022 MeV =1.73 MeV
107 ຕົວຢ່າງ 7.5: ໂຄບອນ −60 ສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງເບຕາເນກາຕຣອນ ພະລຼັງງານ 0.32 MeV ແລະ ຍຼັງພົບເຫຼັນລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງງານ 1.333 MeV ແລະ 1.173 MeV ຈົັ່ງຊອກຫາ ກ. ມວນສານຂອງທາດທີຶ່ເກີດຂ ີ້ນໃໜ່ ຂ. ຂຽນແຜນວາດການສະຫ າຍ ກ ານົດມວນສານຂອງ 60 27Co = 59.93381 amu ວິທີແກ້: 60 60 27 28 Co N E − ⎯⎯→ + ພະລຼັງງງານການສະຫ າຍ E = + + = 0.32 1.333 1.173 2.826 MeV 2.826 0.0030338 amu 931.5 = = ກ.ມວນສານຂອງ 60Ni ຄ : ( ) 60 931.5 E = − M Co 2.826 59.93381 931.5 59.93381 0.0030338 59.9307762 amu = − = − = ຂ.ແຜນວາດການສະຫ າຍ ຕົວຢ່າງ 7.6: 77 32Ge ສະຫ າຍດ້ວຍເວລາເຄິຶ່ງຊີວິດ 11.3 ຊົັ່ວໂມງໂດຍການສົັ່ງເບຕາເນກາຕຮອນແລ້ວ ເກີດເປັນ 77 33 As ແລະ ຍຼັງພົບເຫຼັນລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງານ 0.264 MeV ກ. ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງາານຂອງອະນຸພາກເບຕາເນກາຕຣອນ ຂ. ຈົັ່ງຂຽນແຜນວາດການສະຫ າຍ ກ ານົດມວນສານຂອງ 77 32Ge = 76.9236 amu, 77 33As = 76.92067 amu
108 ວິທີແກ້: 77 77 0 32 33 1 Ge As e → + − ກ. ພະລຼັງງານການສະຫ າຍ ( ) ( ) 77 77 E M Ge M As = − 931.5 MeV 3 76.9236 76.92067 931.5 2.93 10 931.5 2.7292 MeV E E E − = − = = ພະລຼັງງານຂອງອະນຸພາກ = − 2.7292 0.264 MeV =2.46 MeV ຂ. ແຜນວາດການສະຫ າຍ ຕົວຢ່າງ 7.7: 38K ສະລາຍໂດຍການສົັ່ງໂພຊິຕຣອນ ແລະ ລຼັງສີແກມມາ ກ. ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານໃນການສະຫ າຍ ຂ. ຖ້າພົບລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງງານ 2.16 MeV ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານຂອງໂພຊິຕຣອນ ກ ານົດມວນສານໃນຫົວໜ່ວຍເອເອຼັມຢູ່ຂອງ 38 19K = 37.96909, 38 18 Ar = 37.962725 ວິທີແກ້: 38 38 0 19 18 1 K As e → + + + ກ. ພະລຼັງງານໃນການສະຫ າາຍ ( ) ( ) 38 38 E M K M Ar = − 931.5 MeV 3 37.96909 37.962725 931.5 6.36 10 931.5 5.9289975 MeV E E E − = − = = ຂ. ພະລຼັງງານຂອງໂພຊິຕຣອນ = − − 5.9289 1.022 2.16 MeV = 2.764 MeV
109 ຕົວຢ່າງ 7.8: ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານຂອງອະນຸພາກໂພຊິຕຣອນທີຶ່ສົັ່ງອອກຈາກການສະຫ າຍຂອງ 22Na ເມ ຶ່ອພົບລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງານ 1.274 MeV ກ ານົດມວນສານໃນຫົວໜ່ວຍເອເອຼັມຢູ່ຂອງ 22 11Na = 21.994435, 22 10Ne = 21.991385 ວິທີແກ້: 22 22 0 11 10 1 Na Ne e → + + ພະລຼັງງານໃນການສະຫ າາຍ ( ) ( ) 22 22 E M Na M Ne = − 931.5 MeV 3 21.994435 21.991385 931.5 3.05 10 931.5 2.84 MeV E E E − = − = = ພະລຼັງງານຂອງໂພຊິຕຣອນ = − − 2.841 1.724 1.022 MeV = 0.545 MeV
110 ສະຫ ຸບ 1. ອະນຸພາກເບຕາກໍຄ ອະນຸພາກທີຶ່ມີຄຸນສົມບຼັດຄ້າຍຄ ກຼັບອີເລຼັກຕຣອນ ແຕ່ສົັ່ງອອກມາຈາກນິວ ເຄລສທີຶ່ສະຫ າຍ ອາດມີໄຟຟ້າບຼັນຈຸລົບເອີີ້ນວ່າ: ເບຕາເນກາຕຣອນ ຖ້າມີໄຟຟ້າບຼັນຈຸບວກເອີີ້ນວ່າ: ໂພ ຊີຕຣອນ ການສະຫ າຍເປັນການສະຫ າຍຈາກນິວເຄລສໜຶຶ່ງໄປເປັນອີກນິວເຄລສໜຶຶ່ງ ເນ ຶ່ອງຈາກວ່າຄ່າ ມວນສານທີຶ່ໃຊ້ສ່ວນຫ າຍເປັນຄ່າມວນສານຂອງນິໄຄລ ຈຶຶ່ງປ່ຽນມວນສານຂອງນິວເຄລສເປັນມວນສານ ຂອງນິວໄຄລ. 2. ຊອກຫາພະລຼັງງານທຼັງໝົດໃນການສະຫ າຍ (E) ໄດ້ຈາກສົມຜົນ ກໍລະນີການສົັ່ງອີເລຼັກຕຣອນ, 1 A A Z Z X Y E − ⎯⎯→ + + ມວນສານຂອງນິວໄຄລໃໝ່ທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນຫາໄດ້ຈາກ ( 1 ) ( ) amu 931.5 A A Z Z E M Y M X + = − 3. ສ້າງລະດຼັບພະລຼັງງານການສະຫ າຍທາງນິວເຄລຍໄດ້ໂດຍພິຈາລະນາຈາກສົມຜົນການສະຫ າຍ ແລະ ຄ່າທີຶ່ຄິດໄລ່ໄດ້ຄ : E ແລະ ພະລຼັງງານຂອງລຼັງສີແກມມາ ຈະຮູ້ລະດຼັບພະລຼັງງານນິວເຄລຍ ຖ້ານິວ ເຄລສໃໝ່ຍຼັງຢູ່ທີຶ່ສະພາວະຖ ກກະຕຸ້ນ ຈະກຼັບສູ່ສະພາວະພ ີ້ນໂດຍການສົັ່ງລຼັງສີແກມມາ ພະລຼັງງານການ ສະຫ າຍ E ຈະເປັນພະລຼັງງານທີຶ່ລວມທຼັງພະລຼັງງານຂອງລຼັງສີແກມມາທີຶ່ສົັ່ງອອກມາ.
111 ບົດເຝິກຫຼັດ 1. 32S ສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອີເລຼັກຕຣອນ ເກີດທາດໃໜ່ຄ 32Cl ຈົັ່ງຊອກຫາ ກ. ພະລຼັງງານໃນການສະຫ າຍ. ຂ. ຖ້າພົບອີເລຼັກຕຣອນພະລຼັງງານ 4.5 MeV ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານຂອງລຼັງສີແກມມາ ກ ານົດ ມວນສານ 32 16 S = 31.97207 amu, 32 17Cl = 31.9860 amu 2. ນິວໄຄລ 39K ມີມວນສານ 38.963714 amu ສະຫ າຍດ້ວຍເຄິຶ່ງຊິວິດ 4 mn ໂດຍການສົັ່ງ ອີເລຼັກຕຣອນພະລຼັງງານ 3.05 MeV ແລະ ລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງານ 2.38 MeV ກ. ຈົັ່ງຊອກຫາມວນສານຂອງນິວໄຄລໃໜ່ທີຶ່ເກີດຂ ີ້ນ ຂ. ຈົັ່ງຂຽນແຜນວາດການສະຫ າຍ 3. ວຼັດພະລຼັງງາານຂອງໂພຊິຕຣອນຈາກການສະຫ າຍຂອງ 69 33 As ໄດ້ 2.9 MeV ແລະ ຍຼັງພົບ ລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງານ 0.23 MeV ອອກມານ າ ຈົັ່ງຊອກຫາມວນສານຂອງທາດໃໜ່ທີຶ່ເກີດຂ ີ້ນ ຖ້າ ກ ານົດມວນສານຂອງ 69 33As = 68.9323 amu 4. ການສະຫ າຍຂອງ 43Ti ໂດຍການເກີດ BC. . ພົບເຫຼັນລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງານ 7.93 MeV ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານໃນການສະຫ າຍໂດຍການເກີດ BC. . ແລະ ຂຽນແຜນວາດການສະຫ າຍ ກ ານົກມວນສານໃນຫົວໜ່ວຍເອເອຼັມຢູຂອງ 43 22Ti = 42.96850, 43 21Sc = 42.96116 5. 105Pd ສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງໂພຊິຕຣອນ ແລະ ມີລຼັງສີແກມມາອອກມານ າ ກ. ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານທຼັງໜົດຂອງການສະຫ າຍ ຂ. ຖ້າລຼັງສີແກມມາມີພະລຼັງງານ 12.48 MeV ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານໂພຊິຕຣອນກ ານົດ ມວນສານໃນຫົວໜ່ວຍເອເອຼັມຢູຂອງ 105 46Pd =104.90507 , 105 45Rh =104.90417 6. ອີນດຽມ - 110 ສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງເບຕາເນກາຕຣອນ ພະລຼັງງານ 5.92 MeV ແລະ ຍຼັງພົບ ເຫຼັນລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງງານ 2.74 MeV ແລະ 3.462 MeV ຈົັ່ງຊອກຫາ ກ. ມວນສານຂອງທາດທີຶ່ເກີດຂ ີ້ນໃໜ່ ຂ. ຂຽນແຜນວາດການສະຫ າຍ ກ ານົດມວນສານຂອງ 110 49 In =109.9072 amu 7. 89 39Y ສະຫ າຍດ້ວຍເວລາເຄິຶ່ງຊີວິດ 15 ຊົັ່ວໂມງໂດຍການສົັ່ງເບຕາເນກາຕຮອນແລ້ວເກີດເປັນ 89 40Zr ແລະ ຍຼັງພົບເຫຼັນລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງານ 1.809 MeV ກ. ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງາານຂອງອະນຸພາກເບຕາເນກາຕຣອນ ຂ. ຈົັ່ງຂຽນແຜນວາດການສະຫ າຍ ກ ານົດມວນສານຂອງ 89 39Y = 88.9054 amu, 89 40Zr = 88.9085 amu
112 8. 77 32Ge ສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງອີເລຼັກຕຣອນພະລຼັງງານ 2.196 MeV ແລະ ຍຼັງພົບລຼັງສີແກມ ມາພະລຼັງງານ 0.264 MeV ອອກມາອີກ ກ. ຈົັ່ງຊອກຫາມວນສານຂອງທາດໃໜ່ທີຶ່ເກີດຂ ີ້ນ ຂ. ຈົັ່ງຂຽນແຜນວາດການສະຫ າຍ 9. 108Ag ສະລາຍໂດຍການສົັ່ງໂພຊິຕຣອນ ແລະ ລຼັງສີແກມມາ ກ. ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານໃນການສະຫ າຍ ຂ. ຖ້າພົບລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງງານ 4.05 MeV ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານຂອງໂພຊິຕຣອນ ກ ານົດມວນສານໃນຫົວໜ່ວຍເອເອຼັມຢູ່ຂອງ 108 67 Ag =107.90594, 108 66Pd =107.90388 10. ວຼັດພະລຼັງງານຂອງອະນຸພາກເບຕາເນກາຕຣອນ ຈາກການສະຫ າຍຂອງ 56Mn ໄດ້ 2.84 MeV ແລະ ຍຼັງພົບລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງານ 0.85 MeV ອອກມານ າ ຈົັ່ງຊອກຫາມວນສານ ຂອງທາດໃໜ່ທີຶ່ເກີດຂ ີ້ນ ກ ານົດມວນສານຂອງ 56 25Mn = 55.93891 amu 11. 22 11Na ສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງໂພຊິຕຣອນ ພະລຼັງງານ 0.544 MeV ແລະ ຍຼັງພົບລຼັງສີແກມມາ ພະລຼັງງງານ 1.274 MeV ຈົັ່ງຊອກຫາ ກ. ພະລຼັງງານໃນການສະຫ າຍ ຂ. ແຜນວາດການສະຫ າຍ 12. ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານຂອງອະນຸພາກໂພຊິຕຣອນທີຶ່ສົັ່ງອອກຈາກການສະຫ າຍຂອງ 119Te ເມ ຶ່ອ ພົບລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງານ 1.274 MeV ກ ານົດມວນສານໃນຫົວໜ່ວຍເອເອຼັມຢູ່ຂອງ 119 52Te =118.90638, 119 51Sb =118.90392 13. ການສະຫ າຍຂອງ 14O ໂດຍການສົັ່ງໂພຊິຕຣອນ 1.82 MeV ແລະ ລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງານ 2.3 MeV ກ ານົດມວນສານໃນຫົວໜ່ວຍເອເອຼັມຢູຂອງ 14 8O =14.008597, 14 7N =14.0030744 ກ. ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານທຼັງໜົດໃນການສະຫ າຍ ຂ. ຖ້າ 14O ສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງໂພຊິຕຣອນມາຍຼັງລະດຼັບພ ີ້ນຂອງ 14N ຈົັ່ງຊອກຫາ ພະລຼັງງານຂອງໂພຊິຕຣອນ ຄ. ຈົັ່ງຂຽນແຜນວາດການສະຫ າຍ
113 ບົດທີ 8 ລຼັງສີແກມມາ ແລະ ການສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງລຼັງສີແກມມາ (GAMMA-RAYS AND GAMMA-DECAY) ຈຸດປະສົງ: ເພ ຶ່ອໃຫ້ນຼັກສຶກສາສາມາດ - ອະທິບາຍຄຸນສົມບຼັດຂອງລຼັງສີແກມມາໄດ້. - ຄິດໄລ່ຫາພະລຼັງງານການສະຫ າຍ ໂດຍການສົັ່ງລຼັງສີແກມມາອອກມາດ້ວຍ ແລະ ຊອກຫາ ມວນສານຂອງນິວໄຄລໃໝ່ທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນໄດ້. - ຂຽນແຜນວາດສະແດງລະດຼັບພະລຼັງງານໃນການສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງລຼັງສີແກມມາໄດ້. 8.1. ການກ າເນີດລຼັງສີແກມມາ ລຼັງສີແກມມາ ເກີດຈາກການປ່ຽນແປງທາງນິວເຄລສ ມີລຼັກສະນະເປັນໂຟຕຣອນທີຶ່ມີພະລຼັງງານສູງ ເປັນຜົນມາຈາກການປ່ຽນແປງລະດຼັບພະລຼັງງານພາຍໃນນິວເຄລສ ຈາກສະພາວະທີຶ່ຖ ກກະຕຸ້ນມາຍຼັງ ສະພາວະກຣາວນ໌ ບໍໍ່ວ່າຈະເປັນການສົັ່ງອະນຸພາກເແອລຟາ ຫ ອະນຸພາກເບຕາມຼັກຈະຖິີ້ມນິວເຄລສທີຶ່ເກີດໃໜ່ໄວ້ໃນ ສະຖານະທີຶ່ຖ ກກະຕຸ້ນ ຈຶຶ່ງມີການສົັ່ງລຼັງສີແກມມາອອກມາ. ຕາມສົມຜົນຂອງພລຼັງ hc E hf = = ເມ ຶ່ອ h ເປັນຄ່າຄົງທີຶ່ຂອງພລຼັງ ມີຄ່າເທົັ່າກຼັບ 34 6.62 10 J.s − f ເປັນຄວາມຖີຶ່ຂອງຄ ີ້ນລຼັງສີ (radiation frequency) ( ) 1 s − ແມ່ນຄວາມຍາວຄ ີ້ນ (m) c ເປັນຄວາມໄວຂອງແສງ ( ) 8 3 10 m/s ຖ້າ E ມີຫົວໜ່ວຍເປັນ MeV ຈະໄດ້ວ່າ 12 1.25 10 E − = ລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງານ 1 MeV ເປັນລຼັງສີທີຶ່ປະກອບດ້ວຍໂຟຕອນພະລຼັງງານ 1MeV ພະລຼັງງານ ທີຶ່ຖ ກກະຕຸ້ນທາງນິວເຄລຍ (Nuclear excitation energy) ມີຂະໜາດຢູ່ໃນຊ່ວງ 0.1 ຈົນເຖິງ 10 MeV ດຼັັ່ງນຼັີ້ນລຼັງສີແກມມາທີຶ່ສົັ່ງອອກມາ ຈຶຶ່ງມີຂະໜາດຕ່າງກຼັນ ຄວາມຍາວຊ່ວງຄ ີ້ນຂອງລຼັງສີມີຂະໜາດ ຕຼັີ້ງແຕ່ 11 10− ຈົນເຖິງ 13 10− m ບາງທີຶ່ໂອກາດທີຶ່ຈະສົັ່ງລຼັງສີແກມມາອອກມາມີນ້ອຍເປັນສະພາວະທີຶ່ບໍໍ່
114 ສາມາດຈະປ່ຽນລະດຼັບພະລຼັງງານຈາກສະພາວະໜຶຶ່ງໄປເປັນອີກສະພາວະໜຶຶ່ງ ເອີີ້ນວ່າ: ແຖບຕ້ອງຫ້າມ (forbidden band) ນິວຄລີໄອທີຶ່ມີເລກມວນສານຕ ໍ່າ ສະພາວະທີຶ່ຖ ກກະຕຸ້ນລະດຼັບທ າອິດ ຈະມີພະລຼັງງານສູງກວ່າ ລະດຼັບພ ີ້ນປະມານ 1 MeV ສ າລຼັບນິວຄລີໄອທີຶ່ມີມວນສານສູງຂຶີ້ນ ພະລຼັງງານທີຶ່ຖ ກກະຕຸ້ນຢ່າງຕ ຶ່າມີຄ່າ ນ້ອຍກວ່າ 1MeV ນິວຄລີໄອທີຶ່ໜຼັກທີຶ່ສຸດ ສະພາວະທີຶ່ຖ ກກະຕຸ້ນສະພາວະທ າອິດມີພະລຼັງງານສູງກວ່າ ສະພາວະພ ີ້ນພຽງ 0.1 MeV ມີຂໍໍ້ຍົກເວຼັີ້ນສ າລຼັບນິວຄລີໄອທີຶ່ມີຕົວເລກຄາດເລົາ ເຊຼັັ່ນ: 209 Bi ຊຶຶ່ງ ມີນິວຕຣອນໃນນິວເຄລສ 126 ຕົວ ຈະປະພຶດຕົວຄ ກຼັບທາດເບົາ ໂດຍມີພະລຼັງງານຕ່າງກຼັນລະຫວ່າງ ລະດຼັບມີຂະໜາດ 1MeV. ເນ ຶ່ອງຈາກລຼັງສີແກມມາເປັນຄ ີ້ນແມ່ເຫ ຼັກໄຟຟ້າ ແລະ ບໍໍ່ມີໄຟຟ້າບຼັນຈຸ ຈຶຶ່ງບໍໍ່ສາມາດວຼັດໄດ້ໃນສະໜ າມໄຟຟ້າ ແລະ ສະໜາມແມ່ເຫ ຼັກ ລຼັງສີແກມມາມີອ ານາດທະລຸທະລວງສູງ ຈຶຶ່ງສາມາດວຼັດພະລຼັງງານໂດຍ ໃຫ້ລຼັງສີແກມມາເຄ ຶ່ອນທີຶ່ຜ່ານທາດໃດໜຶຶ່ງ. ຮູບທີ 8.1 ສະແດງລະດຼັບພະລຼັງງານ ແລະ ຮູບແບບຂອງການສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງລຼັງສີແກມມາ 8.2. ການດູດກ ນລຼັງສີແກມມາ. ເມ ຶ່ອລຼັງສີແກມມາເຄ ຶ່ອນທີຶ່ຜ່ານຕົວກາງ ຈະເຮຼັດໃຫ້ຄວາມເຂຼັີ້ມຫ ຸດລົງ ປະລິມານລຼັງສີທີຶ່ຜ່ານອອກ ມາຈະຫ ຸດລົງເປັນແບບເອກຊ໌ໂພເນນຊຽນ ສຸດສ າລຼັບການດູດກ ນ 0 x I I e− = (8.1) ເມ ຶ່ອ ເປັນຄ່າສ າປະສິດການດູດກ ນລຼັງສີແກມມາ ( ) -1 cm
115 I ແມ່ນຄວາມເຂຼັີ້ມຂອງລຼັງສີແກມມາທີຶ່ຜ່ານມາ 2 photron cm .s 0 I ແມ່ນຄວາມເຂຼັີ້ມຂອງລຼັງສີແກມມາທຼັງໜົດກ່ອນຜ່ານຕົວກາງ ຄວາມໜາເຄິຶ່ງຊຼັີ້ນ (half value layer) ແມ່ນຄວາມໜາຂອງຕົວກາງທີຶ່ນ າມາກຼັີ້ນລຼັງສີແລ້ວເຮຼັດ ໃຫ້ເກີດຄວາມເຂຼັີ້ມທີຶ່ຜ່ານອອກມາຫ ຸດລົງເຫ ອເຄິຶ່ງໜຶຶ່ງຈອງຄວາມເຂຼັີ້ມເດີມ. 0 2 I I = ຄວາມໜາທີຶ່ສິບ (tenth value layer) ແມ່ນ ຄວາມໜາຂອງຕົວກາງທີຶ່ນ າມາກຼັີ້ນລຼັງສີແລ້ວເຮຼັດ ໃຫ້ຄວາມເຂຼັີ້ມທີຶ່ຜ່ານອອກມາຫ ຸດລົງເຫ ອພຽງ 1 10 ຂອງຄວາມເຂຼັີ້ມເດີມ 0 10 I I = ຄ່າສ າປະສິດການດູດກ ນລຼັງສີແກມມາທີຶ່ຂ ີ້ນກຼັບມວນສານ 2 cm g m = (8.2) ໃນການຄິດໄລ່ນຼັີ້ນ ສຼັງເກດວ່າ:ຄ່າ x ຈະຕ້ອງບໍໍ່ມີຫົວໜ່ວຍ ແລະ ຫົວໜ່ວຍຂອງ I ຈະຕ້ອງຄ ກຼັນກຼັບ 0 I ຖ້າລຼັງສີແກມມາມີພະລຼັງງານ MeV photron E ພະລຼັງງານຂອງລຼັງສີແກມມາທີຶ່ຜ່ານອອກມາ 2 MeV cm .s = IE 8.3. ຜົນທີຶ່ເກີດຂ ີ້ນເມ ຶ່ອລຼັງສີແກມມາກະທົບວຼັດຖຸ. 1) ເກີດການດູດກ ນ: ໄດ້ແກ່ໂຟຕຣອນເອເລຼັກຕຣິກເອຟເຟດ ເກີດກຼັບໂຟຕຣອນທີຶ່ມີພະລຼັງງານຕ ໍ່າ ເມ ຶ່ອກະທົບກຼັບວຼັດຖູຈະຖ່າຍເທພະລຼັງງານທຼັງໜົດໃຫ້ແກ່ອີ ເລຼັກຕຣອນທີຶ່ຢູ່ຮອບນອກເຮຼັດໃຫ້ອີເລຼັກຕຣອນຫ ຸດອອກຈາກວົງໂຄຈອນ ແລ້ວແລ່ນໄປດ້ວຍຄວາມໄວ ຄ່າໜຶຶ່ງໂດຍມີພະລຼັງງານເດີນເຄ ຶ່ອນ Ee E E E e b = − (8.3) ເມ ຶ່ອ E ແມ່ນພະລຼັງງານຂອງລຼັງສີແກມມາ Eb ແມ່ນຄ່າພະລຼັງງານຢ ດໜຽວຂອງອີເລຼັກຕຣອນໃນອາຕອມ ອີເລຼັກຕຣອນທີຶ່ເ ີກດຂ ີ້ນເອີີ້ນ ໂຟໂຕອີເລຼັກຕຣອນ ຈະເກີດຂ ີ້ນຫ າຍ ຫ ນ້ອຍ ຂ ີ້ນກຼັບພະລຼັງງານ ຂອງລຼັງສີແກມມາ ແລະ ຈ ານວນອີເລຼັກຕຣອນຮອບນິວເຄລສ ຫ ເລກອາຕອມຂອງທາດທີຶ່ໃຊ້ດູດກ ນ
116 ເມ ຶ່ອອີເລຼັກຕຣອນຫ ຸດອອກຈາກວົງໂຄຈອນ ຈະມີອີເລຼັກຕຣອນໃນວົງໂຄຈອນອ ຶ່ນເຂົີ້າມາແທນທີຶ່ເຮຼັດໃຫ້ ເກີດລຼັງສີເອຼັກຊ໌ 2) ການກະເຈີງ: ໄດ້ແກ່ ຄອມຕຼັນເອຟເຟດ ເມ ຶ່ອໂຟຕຣອນມີພະລຼັງງານສູງຂ ີ້ນ ການເກີດໂຟຕຣອນເອເລຼັກຕຣິກເອຟເຟດຈະຫ ຸດລົງ ແລະ ມີ ຄອມຕຼັນເອຟເຟດເກີດຫ າຍຂ ີ້ນ ເປັນຂະບວນການທີຶ່ໂຟຕຣອນເສຍພະລຼັງງານບາງສ່ວນໃຫ້ກຼັບອີ ເລຼັກຕຣອນ ເຮຼັດໃຫ້ເອເລຼັກຕຮອນຫ ຸດອອກຈາກວົງໂຄຈອນ ມີພະລຼັງງານຄ່າໜຶຶ່ງ ພະລຼັງງານຂອງ ໂຟຕຣອນຈະຫ ຸດລົງເຫ ອ ' E ' E E E = − b (8.4) ການເກີດຄອມຕຼັນເອຟເຟດ ຂ ີ້ນກຼັບຄ່າເລກອາຕອມ Z ຂອງວຼັດຖູທີຶ່ໃຊ້ກຼັີ້ນລຼັງສີ ແລະ ພະລຼັງງານ ຂອງໂຟຕຣອນ 3) ເກີດການປ່ຽນແປງຈາກໂຟຕຣອນຂອງພະລຼັງງານກາຍເປັນມວນສານ: ໄດ້ແກ່ການເກີດແພຣ໌ ໂພຣດຼັກຊຼັນ ເກີດກຼັບໂຟຕຣອນທີຶ່ມີພະລຼັງງາານສຸງ ສຸງກວ່າ 1.022 MeV ແລ່ນເຂົີ້າໄປໃນທົັ່ງໄຟຟ້າຂອງນິວ ເຄລສ ໂຟຕອນຈະຖ ກທ າຮ້າຍໄປ ແລະ ມີອີເລຼັກຕຣອນກຼັບໂພຂິຕຣອນເກີດຂ ີ້ນ ທຼັງອີເລຼັກຕຣອນ ແລະ ໂພຊິຕຣອນ ຈະແລ່ຶ່ນໄປໃນຕົວກາງຈົນພະລຼັງງານເໜາະສົມກໍໍ່ຈະຖ ກທິາຮ້າຍໄປ ເກີດເປັນໂຟຕຮອນ 2 ກຸ່ມ ໂຟຕຣອນ ທີຶ່ມີພະລຼັງງານກຸ່ມໂຟຕຣອນລະ 0.511 MeV ແລ່ນໄປໃນທິດທາງກົງກຼັນຂ້າມ. ແພຣໂພຣດຼັກຊຼັນ ຈະຕ້ອງເກີດໃນທົັ່ງໄຟຟ້າຂອງນິວເຄລສເທົັ່ານຼັີ້ນ ຕົວຢ່າງ 8.1: ວຼັດຖູໜຶຶ່ງສົັ່ງລຼັງສີແກມມາ 2 400 photons/cm .s ແຕ່ລະໂຟຕຣອນມີພະລຼັງງານ 100 keV ເມ ຶ່ອນ າກົັ່ວຂະໜາດກວ້າງ 5 cm ຍາວ 10 cm , ໜຼັກ 10 g ມາຂວາງລ າລຼັງສີແກມມາ ຖາມວ່າ: ກ.ຄວາມເຂຼັີ້ມຂອງລ າແສງທີຶ່ຜ່ານອອກມາມີຄ່າເທົັ່າໃດ ຂ.ພະລຼັງງານທີຶ່ສົັ່ງຜ່ານອອກມາມີຄ່າເທົັ່າໃດ ຄ.ຄວາມເຂຼັີ້ມຂອງລ າແສງທີຶ່ຖ ກດູດກ ນມີຄ່າເທົັ່າໃດ ກ ານົດຄ່າ ສ າປະສິດການດູດກ ນທີຶ່ຂ ີ້ນກຼັບມວນສານມີຄ່າ 2 cm 5 g ວິທີແກ້: ກ. 0 x I I e− = 3 3 10 5 5 10 0 1 0 cm g g cm I e I e − − = = 0 0 0 1 1 2.718 0.3679 I e I I = = =
117 ຄວາມເຂຼັີ້ມຂອງລ າແສງທີຶ່ຜ່ານອອກມາ = 0.3679 400 2 photons 147.16 cm .s = ຂ. ພະລຼັງງານທີຶ່ສົັ່ງອອກ = 100 147.16 4 2 keV 1.47 10 cm .s = ຄ. ຄວາມເຂຼັີ້ມຂອງລ າແສງທີຶ່ຖ ກດູດກ ນ 0 = − I I 0 0 = − I I 0.36790 = 0.6321I = 63.21% ຂອງຄວາມເຂຼັີ້ມເດີມ ຕົວຢ່າງ 8.2: ທາດກ າມະລຼັງສີສະຫ າຍໂດຍການໃຫ້ລຼັງສີແກມມາ 2 100 photons/cm .s ແຕ່ລະໂຟ ຕອນມີພະລຼັງງງານ 1 MeV ເມ ຶ່ອນ າເອົາເຫ ຼັກຄວາມໜາແໜ້ນ 3 7.8 g/cm , ໜາ 5 cm ມາຂວາງ ລຼັງສີແກມມາ ຈະເຮຼັດໃຫ້ລ າແສງຖ ກດູດກ ນໄປເທົັ່າໃດ ກ ານົດຄ່າ Mass attenuation coefficient ສ າລຼັບລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງານ 1 MeV ໃນອາກາດເທົັ່າກຼັບ 2 cm 0.0595 g ແລະ 2.3205 e 0.0982 − = ວິທີແກ້: 0.0595 0.0595 7.8 0.4641 0.4641 = = = = 0 x I I e− = 0.4641 5 0 2.3205 0 I e I e − − = = ລຼັງສີທີຶ່ຜ່ານອອກມາ = 100 0.0982 = 9.82 photons ລຼັງສີທີຶ່ຖ ກດູດກ ນ 0 = − = − I I 100 9.82 = = 90.18 photons 90.18% ຕົວຢ່າງ 8.3: ຈົັ່ງປຽບທຽບຄວາມໜາຂອງກົັ່ວ ແລະ ຄອນກີດ ທີຶ່ຈະກຼັີ້ນລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງານ 1 MeV ກ ານົດຄ່າສ າປະສິດການດູດກ ນລຼັງສີແກມມາທີຶ່ເກີດຂ ີ້ນກຼັບມວນສານສ າລຼັບລຼັງສີແກມມາ ພະລຼັງງານ 1 MeV ກຼັບກົັ່ວມີຄ່າເທົັ່າກຼັບ 2 cm 0.0402 g ແລະ ສ າລຼັບຄອນກີດເທົັ່າກຼັບ 2 cm 0.0278 g ທີຶ່ພະລຼັງງານດຽວກຼັນ ວິທີແກ້:
118 0 x I I e− = (1) x ຈະຕ້ອງເປັນຄ່າທີຶ່ບໍໍ່ມີຫົວໜ່ວຍ ມີຫົວໜ່ວຍເປັນ 2 cm g , x ຈະຕ້ອງມີຫົວໜ່ວຍເປັນ 2 g cm ແທນຄ່າໃນສົມຜົນ (1) ສ າລຼັບກົັ່ວ 0.0402 1 0 x I I e− = 1 0.0402 0 x I e I − = 1 0 ln 0.0402 I x I = 0 1 1 ln 0.0402 I x I = (2) ສ າລຼັບຄອນກີດ 0.0278 2 0 x I I e− = 2 0.0278 0 x I e I − = 2 0 ln 0.0278 I x I = 0 2 1 ln 0.0278 I x I = (3) ປຽບທຽບກົັ່ວກຼັບຄອນກີດ 1 2 0.0278 0.69 0.0402 x x = = = ຄວາມໜາຂອງກົັ່ວຈະເປັນ 0.69 ເທົັ່າຂອງຄອນກີດ ຕົວຢ່າງ 8.4: ກ ານົດໂຄບອນຄວາມແຮງ 1 ຄູຣີ ວາງຢູ່ໃນອາກາດ ຈົັ່ງຊອກຫາຄວາມເຂຼັີ້ມຂອງລຼັງສີແກມ ມາ ທີຶ່ມີໄລຍະຫ່າງ 1 ແມຼັດ ກ ານົດຄ່າ Mass attenuation coefficient ສ າລຼັບລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງານ 1.17 MeV ໃນ ອາກາດເທົັ່າກຼັບ 2 cm 0.0270 g ແລະ ທີຶ່ພະລຼັງງານ 1.33 MeV ເທົັ່າກຼັບ 2 cm 0.0263 g , ຄວາມ ໜາແໜ້ນຂອງອາກາດເທົັ່າກຼັບ 3 g 0.001293 cm ວິທີແກ້: ຄວາມເຂຼັີ້ມຂອງຕົວກ າເນີດ 0 I =1 ຄູຣີ 10 photons 3.7 10 s = 0 x I I e− = (1) . . 10 3.7 10 x e − = (2)
119 ຖ້າ 2 1 cm 1.17 meV, 0.027 g E = = . 0.027 0.001293 100 x e e − − = 3 3.4911 10 e 0.9965 − − = = ຖ້າ 2 2 cm 1.33 meV, 0.0263 g E = = . 0.0263 0.001293 100 x e e − − = 3 3.4005 10 e 0.9966 − − = = ຈາກສົມຜົນ (2) ,ພະລຼັງງງານ E1 , 1 0 photrons 0.9965 s I I = ພະລຼັງງງານ E2 , 2 0 photrons 0.9966 s I I =
120 ສະຫ ຸບ 1. ລຼັງສີແກມມາມຼັກຈະເກີດຂຶີ້ນສະເໝີເມ ຶ່ອນິວໄຄລກ າມຼັນຕະລຼັງສີສະຫ າຍ ບໍໍ່ວ່າຈະເປັນການສົັ່ງ ອະນຸພາກອາລຟາ, ເບຕາ ຫ ອະນຸພາກອ ຶ່ນໆ ລຼັງສີແກມມາມີຄຸນສົມບຼັດໃນການທະລຸທະລວງສູງ ພົບວ່າ: ສູງສຸດເມ ຶ່ອທຽບກຼັບລຼັງສີອາລຟາ ແລະ ເບຕາ ຈຶຶ່ງເປັນອຼັນຕະລາຍຫ າຍເມ ຶ່ອຜ່ານຮ່າງກາຍ. 2. ໃນການປ້ອງກຼັນລຼັງສີ ຈ າເປັນຕ້ອງຮູ້ເຖິງຄວາມແຮງຂອງຕົີ້ນກ າເນີດ ແລະ ຄຸນສົມບຼັດຂອງທາດ ທີຶ່ຈະນ າມາໃຊ້ກຼັນລຼັງສີ ການຄິດໄລ່ຈະໃຊ້ສົມຜົນການດູດກ ນລຼັງສີແກມມາເມ ຶ່ອຜ່ານຄວາມໜາ x ຕາມ ສົມຜົນລຸ່ມນີີ້: 0 x I I e− = ຈະຊອກຫາຄວາມເຂຼັີ້ມຂອງລ າແສງທີຶ່ຜ່ານອອກມາ ເມ ຶ່ອໃຊ້ຄວາມໜາຕ່າງກຼັນໄດ້.
121 ບົດຝ ກຫຼັດ 1. ຈົັ່ງອະທິບາຍກ່ຽວກຼັບການດູດກ ນລຼັງສີແກມມາ ທີຶ່ແຜ່ອອກມາ ? 2. ທາດໜຶຶ່ງສົັ່ງລຼັງສີແກມມາ 2 258 photon/cm .s ແຕ່ລະໂຟຕຣອນມີພະລຼັງງານ 69 keV ເມ ຶ່ອນ າກົັ່ວຂະໜາດກວ້າງ 4 cm ຍາວ 8 cm, ໜຼັກ 14 g ມາຂວາງລ າລຼັງສີແກມມາ ຖາມວ່າ: ກ.ຄວາມເຂຼັີ້ມຂອງລ າແສງທີຶ່ຜ່ານອອກມາມີຄ່າເທົັ່າໃດ ຂ.ພະລຼັງງານທີຶ່ສົັ່ງຜ່ານອອກມາມີຄ່າເທົັ່າໃດ ຄ.ຄວາມເຂຼັີ້ມຂອງລ າແສງທີຶ່ຖ ກດູດກ ນມີຄ່າເທົັ່າໃດ ກ ານົດຄ່າ ສ າປະສິດການດູດກ ນທີຶ່ຂ ີ້ນກຼັບມວນສານມີຄ່າ 2 cm 3.5 g 3. ກ ານົດໂຄບອນຄວາມແຮງ 1 ຄູຣີ ວາງຢູ່ໃນອາກາດ ຈົັ່ງຊອກຫາຄວາມເຂຼັີ້ມຂອງລຼັງສີແກມມາ ທີຶ່ມີໄລຍະຫ່າງ 2 ແມຼັດ ກ ານົດຄ່າ Mass attenuation coefficient ສ າລຼັບລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງານ 2.01 MeV ໃນ ອາກາດເທົັ່າກຼັບ 2 cm 0.12 g ແລະ ທີຶ່ພະລຼັງງານ 2.43 MeV ເທົັ່າກຼັບ 2 cm 0.098 g , ຄວາມໜາ ແໜ້ນຂອງອາກາດເທົັ່າກຼັບ 3 g 0.001293 cm 4. ຖ້າບໍໍ່ຄິດໄລ່ປະລິມານລຼັງສີທີຶ່ຫ ຸດລົງເມ ຶ່ອແລ່ນຜ່ານອາກາດ ກ ານົດໃຫ້ມີກ າເນີດໂຄບອນ −60 ຄວາມແຮງ 1 ຄູຣີ ວາງຢູ່ໃນອາກາດ ຈົັ່ງຊອກຫາຄວາມເຂຼັີ້ມຂອງລຼັງສີແກມມາ ທີຶ່ມີໄລຍະຫ່າງ 1 ແມຼັດ ໂດຍກ ານົດໃຫ້ໂຄບອນ −60 ສະລາຍໂດຍການສົັ່ງລຼັງສີແກມມາ 2 ພະລຼັງງານຄ 1.17 MeV ແລະ 1.33 MeV ແລະ ຄ່າສ າປະສິດການດູດກ ນຂອງລຼັງສີແກມມາທີຶ່ຂ ີ້ນກຼັບມວນສານໃນອາກາດສ າລຼັບລຼັງສີ ແ ກ ມ ມ າ ພ ະລ ຼັ ງ ງ າ ນ 1.17 MeV ແ ລ ະ 1.33 MeV ເ ທ ົ ັ່ າ ກ ຼັ ບ 2 0.0270 cm /g ແ ລ ະ 2 0.0263 cm /g ຕາມລ າດຼັບ 5. ທາດກ າມະລຼັງສີສະຫ າຍໂດຍການໃຫ້ລຼັງສີແກມມາ 2 125 photon/cm .s ແຕ່ລະໂຟຕອນມີ ພະລຼັງງງານ 2 MeV ເມ ຶ່ອນ າເອົາເຫ ຼັກຄວາມໜາແໜ້ນ 3 9 g/cm , ໜາ 6 cm ມາຂວາງລຼັງສີແກມ ມາ ຈະເຮຼັດໃຫ້ລ າແສງຖ ກດູດກ ນໄປເທົັ່າໃດ ກ ານົດຄ່າ Mass attenuation coefficient ສ າລຼັບລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງານ 2 MeV ໃນອາກາດເທົັ່າກຼັບ 2 cm 0.162 g 6. ຈົັ່ງປຽບທຽບຄວາມໜາຂອງກົັ່ວ ແລະ ຄອນກີດ ທີຶ່ຈະກຼັີ້ນລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງານ 1.5 MeV ກ ານົດຄ່າສ າປະສິດການດູດກ ນລຼັງສີແກມມາທີຶ່ເກີດຂ ີ້ນກຼັບມວນສານສ າລຼັບລຼັງສີແກມມາພະລຼັງງານ 1.5 MeV ກຼັບກົັ່ວມີຄ່າເທົັ່າກຼັບ 2 cm 0.138 g ແລະ ສ າລຼັບຄອນກີດເທົັ່າກຼັບ 2 cm 0.187 g ທີຶ່ ພະລຼັງງານດຽວກຼັນ 7. ຈົັ່ງໃຫ້ຄວາມນາຍຂອງຣອງເກນ ແລະ ຈົັ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານທີຶ່ເກີດຂ ີ້ນຈາກລຼັງສີ 1 ຣອງເກນ 8. ຈົັ່ງປ່ຽນ 1 R/s ເປັນຫົວໜ່ວຍ 3 Ampae/cm ຂອງອາກາດ
122 ບົດທີ 9 ນິວຕຣອນ (NEUTRON) ຈຸດປະສົງ: ເພ ຶ່ອໃຫ້ນຼັກສຶກສາສາມາດ - ອະທິບາຍຄຸນສົມບຼັດຂອງນິວຕຣອນ ແລະ ຜົນທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນເມ ຶ່ອນິວຕຣອນກະທົບທາດ. - ຄິດໄລ່ຫາຄວາມແຮງຂອງທາດທີຶ່ນ າອອກມາຈາກການອາບລຼັງສີນິວຕຣອນໄດ້. - ນ າຄວາມຮູ້ທີຶ່ໄດ້ໃນບົດນີີ້ໄປໃຊ້ໃນການປ້ອງກຼັນລຼັງສີໄດ້. ໃນບົດນີີ້ຈະກ່າວເຖິງການເກີດນິວຕຣອນ, ປະຕິກິລິຍານິວຕຣອນກຼັບທາດຕະຫ ອດຈົນຮອດການ ຫ ຸດພະລຼັງງານຂອງນິວຕຣອນ, ພາກຕຼັດຂວາງຈຸລະພາກ ແລະ ພາກຕຼັດຂວາງມະຫາພາກຂອງນິວຕຣອນ ຊຶຶ່ງໄດ້ສຶກສາມາແລ້ວບາງຢ່າງກ່ຽວກຼັບນິວຕຣອນໃນບົດທີຶ່ຜ່ານມາກໍໍ່ຈະເຮຼັດໃຫ້ເຂົີ້າໃຈຫ າຍຂຶີ້ນ. 9.1. ຕົີ້ນກ າເນີດນິວຕຣອນ ນິວຕຣອນເກີດຂຶີ້ນໄດ້ໂດຍການໃຊ້ອະນຸພາກອາລຟາຈາກທາດໂປໂລນຽມຍິງເຂົີ້າໄປໃນທາດເບົາໆ ເຊຼັັ່ນ: 9 Be ປະຕິກິລິຍາທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນດຼັັ່ງສົມຜົນ 9 4 12 1 4 2 6 0 Be He C n + → + ຖ້າໃຊ້ລຼັງສີແກມມາ ພະລຼັງງານຫ າຍກວ່າ 2 MeV ຍິງເຂົີ້າໄປໃນນິວເຄລສຂອງດິວທິຣຽມຈະ ໄດ້ນິວຕຣອນພະລຼັງງານດຽວ (monoenergetic) ດຼັັ່ງສົມຜົນ 2 1 1 1 1 0 H H n + → + γ ເອີີ້ນປົກກະຕິ ( γ,n) ຫ ປະຕິກິລິຍາທີຶ່ເປັນຕົີ້ນກ າເນີດຂອງໂຟໂຕນິວຕຣອນ (photoneutron source) ປະຕິກິລິຍານີີ້ຈະເກີດຂຶີ້ນໄດ້ ເມ ຶ່ອພະລຼັງງານຂອງລຼັງສີແກມມາຫ າຍກວ່າພະລຼັງງານຢຶດໜ່ຽວ ຂອງນິວຕຣອນທີຶ່ຢູ່ໃນນິວເຄລສ ເນ ຶ່ອງຈາກພະລຼັງງານຢຶດໜ່ຽວສ າລຼັບທາດດິວທິຣຽມມີຄ່ານ້ອຍ (ປະມານ 2.2 MeV) ຈຶຶ່ງເຮຼັດໃຫ້ນິວຕຣອນຫ ຸດອອກມາໄດ້ງ່າຍ ໃນທ ານອງດຽວກຼັນ ອາດໃຊ້ 9 Be ເປັນເປົື້າກໍຈະໄດ້ນິວຕຣອນເໝ ອນກຼັນ ພະລຼັງງານຢຶດໜ່ຽວຂອງ 9 Be ມີຄ່າປະມານ 58.16 MeV ສ າລຼັບທາດໜຼັກອ ຶ່ນໆ ພະລຼັງງານຢຶດໜ່ຽວຕໍໍ່ນິວຄລີອອນ ມີຄ່າສູງປະມານ 8 MeV ຈຶຶ່ງເກີດນິວຕຣອນໄດ້ ເມ ຶ່ອໃຊ້ລຼັງສີແກມມາທີຶ່ມີພະລຼັງງານສູງ ພະລຼັງງານຂອງນິວຕຣອນທີຶ່ຫ ຸດອອກມາຈາກນິວເຄລສ ມີຄ່າເທົັ່າ ກຼັບຄ່າແຕກຕ່າງລະຫວ່າງພະລຼັງງານຂອງໂຟຕອນກຼັບຄ່າພະລຼັງງານຢຶດໜ່ຽວຂອງນິວຕຣອນໃນນິວເຄລສ ຂອງເປົື້າ. ມວນສານຂອງນິວຕຣອນມີຄ່າປະມານ 1.0086654 amu ມີຄ່າຫ າຍກວ່າມວນສານຂອງໂປຣ ຕອນເລຼັກນ້ອຍ ຈຶຶ່ງເຊ ຶ່ອວ່າ ນິວຕຣອນເປັນອະນຸພາກກ າມຼັນຕະລຼັງສີ ມີການສະຫ າຍໄປເປັນໂປຣຕອນ ແລະ ອີເລຼັກຕຣອນ ແລ້ວປ່ອຍພະລຼັງງານອອກມາປະມານ 0.78 MeV ເຊ ຶ່ອກຼັນວ່າ ການສົັ່ງອະນຸພາກເບ
123 ຕາຈາກນິວເຄລສ ນ່າຈະມີຮາກຖານມາຈາກການປ່ຽນແປງຈາກນິວຕຣອນໄປເປັນໂປຣຕອນໃນນິວເຄລສ ຂອງນິວໄຄລກ າມຼັນຕະລຼັງສີກໍໍ່ໄດ້. ນິວຕຣອນທີຶ່ມີພະລຼັງງານສູງເອີີ້ນວ່າ: ນິວຕຣອນໄວ (fast neutron) ນິວຕຣອນພວກນີີ້ມີ ພະລຼັງງານສູງປະມານ 1MeV ເມ ຶ່ອຜ່ານຕົວກາງຫ ຸດຄວາມໄວ (moderator) ຈະສູນເສບພະລຼັງງານໂດຍ ການຕ າແລ້ວກະເຈິງແບບຫົດຢຶດກຼັບອາຕອມຂອງທາດ ຈົນໃນທີຶ່ສຸດຈະຢູ່ໃນລຼັກສະນະສົມດຸນຂອງ ພະລຼັງງານກຼັບສິຶ່ງແວດລ້ອມ (thermal equilibrium) ເອີີ້ນວ່າ: ເທີມໍນິວຕຣອນ (thermal neutron). 9.2. ປະຕິກິລິຍາລະຫວ່າງນິວຕຣອນກຼັບທາດ ເນ ຶ່ອງຈາກນິວຕຣອນເປັນອະນຸພາກທີຶ່ເປັນກາງ ຈຶຶ່ງບໍໍ່ມີຜົນຕໍໍ່ອີເລຼັກຕຣອນໃນອາຕອມຫ ໂດຍໄຟຟ້າ ບຼັນຈຸບວກຂອງນິວເຄລສ ດຼັັ່ງນຼັີ້ນ ນິວຕຣອນຈຶຶ່ງຜ່ານໝອກອີເລຼັກຕຣອນເຂົີ້າທ າປະຕິກິລິຍາໂດຍຕົງ ກຼັບນິວເຄລສ ນິວຕຣອນອາດທ າປະຕິກິລິຍາກຼັບນິວຄລີໄອດ້ວຍວິທີໄດ້ວິທີໜຶຶ່ງ ດຼັັ່ງນີີ້: 1) ການກະເຈິງແບບຫົດຢຶດ (Elastic scattering) ໃນຂະບວນການນີີ້ ນິວຕຣອນເຂົີ້າຕ ານິວເຄລສຊຶຶ່ງຢູ່ທີຶ່ສະພາວະພ ີ້ນ ຫ ຼັງເກີດປະຕິກິລິຍານິວຕຣອນ ກະເຈິງອອກມາ ນິວເຄລສຍຼັງຄົງຢູ່ທີຶ່ສະພາວະພ ີ້ນ ກໍລະນີນີີ້ເອີີ້ນວ່າ: ການກະເຈິງແບບຫົດຢຶດໂດຍນິວ ເຄລສ ປະຕິກິລິຍານີີ້ໃຊ້ສຼັນຍາລຼັກ (n n, ) 2) ການກະເຈິງແບບບໍໍ່ຫົດຢຶດ (Inelastic scattering) ຂະບວນການນີີ້ຄ້າຍກຼັບການກະເຈິງແບບຫົດຢຶດ ນອກຈາກວ່າ ນິວເຄລສທີຶ່ເຫ ອຈະຖ ກຖີີ້ມໄວ້ທີຶ່ ສະພາວະທີຶ່ຖ ກກະຕຸ້ນ ເພາະພະລຼັງງານຍຼັງຖ ກເກຼັບໄວ້ໂດຍນິວເຄລສ ເປັນປະຕິກິລິຍາທີຶ່ຕ້ອງໃຫ້ພະລຼັງງານ ເຂົີ້າໄປໃນປະຕິກິລິຍາຫ ປະຕິກິລິຍາດູດຄວາມຮ້ອນ (endothermic interaction) ໃຊ້ສຼັນຍາລຼັກ (n n, ') ນິວເຄລສທີຶ່ຖ ກກະຕຸ້ນຈະສະຫ າຍໂດຍການສົັ່ງລຼັງສີແກມມາ ເນ ຶ່ອງຈາກລຼັງສີແກມມາເຫ ົັ່ານີີ້ ມີ ກ າເນີດມາຈາກການກະເຈິງແບບບໍໍ່ຫົດຢຶດ ເອີີ້ນວ່າ: ລຼັງສີແກມມາຈາກປະຕິກິລີຍາການກະເຈິງແບບບໍໍ່ ຫົດຢຶດ (inelastic γ-rays ). 3) ການຈຼັບນິວຕຣອນແລ້ວໃຫ້ລຼັງສີແກມມາ (Radiative capture) ເມ ຶ່ອນິວຕຣອນຖ ກຈຼັບເຂົີ້າໄປໃນນິວເຄລສ ແລະ ມີລຼັງສີແກມມາຕົວໜຶຶ່ງຫ ຫ າຍຕົວສົັ່ງອອກມາ ເອີີ້ນວ່າ: ການຈຼັບນິວຕຣອນແລ້ວໃຫ້ລຼັງສີແກມມາ (capture γ-rays ) ເປັນປະຕິກິລິຍາທີຶ່ໃຫ້ພະລຼັງງານ ອອກມາຫ ປະຕິກິລິຍາຄາຍຄວາມຮ້ອນ (exothermal interaction) ໃຊ້ສຼັນຍາລຼັກ (n, ) ເນ ຶ່ອງຈາກ ມີຕົີ້ນກ າເນີດມາຈາກນິວຕຣອນຖ ກດູດກ ນ ຂະບວນການນີີ້ ຈຶຶ່ງເປັນຕົວຢ່າງຂອງປະຕິກິລິຍາທີຶ່ເອີີ້ນວ່າ: ປະຕິກິລິຍາດູດກ ນ. 4) ປະຕິກິລິຍາທີຶ່ໃຊ້ອະນຸພາກທີຶ່ມີໄຟຟ້າບຼັນຈຸ (Charge-particle reaction) ໃນປະຕິກິລິຍາຊະນິດນີີ້ ນິວຕຣອນຈະຫາຍໄປຈາກຜົນການດູດກ ນ ແລ້ວສົັ່ງອະນຸພາກທີຶ່ມີໄຟຟ້າ ບຼັນຈຸອອກມາ ເຊຼັັ່ນ: (n, ), (n p, ) ອາດເປັນປະຕິກິລິຍາດູດຄວາມຮ້ອນຫ ຄາຍຄວາມຮ້ອນ. 5) ປະຕິກິລິຍາການຜະດິດນິວຕຣອນ (Neutron-producing reaction) ປະຕິກິລິຍາທີຶ່ໃຫ້ນິວຕຣອນ ເຊຼັັ່ນ: (n n ,2 ) ແລະ (n n ,3 ) ເກີດຂຶີ້ນກຼັບນິວຕຣອນທີຶ່ມີພະລຼັງງານ ສູງ ຈະເປັນປະຕິກິລິຍາດູດກ ນຄວາມຮ້ອນ ໃນປະຕິກິລິຍາ (n n ,2 ) ຈຶຶ່ງມີນິວຕຣອນຕົວໜຶຶ່ງຖ ກຍູ້ອອກ ມາກຼັບນິວຕຣອນທີຶ່ເຂົີ້າຕ າ ສ່ວນ (n n ,3 ) ຈະມີນິວຕຣອນເຖິງສອງຕົວຖ ກຍູ້ອອກມາກຼັບນິວຕຣອນທີຶ່
124 ເຂົີ້າຕ າ ປະຕິກິລິຍາ (n n ,2 ) ເປັນປະຕິກິລິຍາທີຶ່ສ າຄຼັນໃນເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນທີຶ່ປະກອບດ້ວຍນ ີ້າໜຼັກ (D O2 ) ຫ ເບີຣິລຽມ ເນ ຶ່ອງຈາກ 2 H ແລະ 9 Be ເປັນພວກທີຶ່ນິວຕຣອນເກາະກຼັນຢູ່ຢ່າງຫ ົມໆ ດຼັັ່ງນຼັີ້ນ, ນິວຕຣອນຈຶຶ່ງຖ ກສົັ່ງອອກມາໂດຍງ່າຍ. 6) ການແບ່ງແຍກຕົວ (Fission) ນິວຕຣອນເປັນຕົີ້ນກ າເນີດໃຫ້ເກີດປະຕິກິລິຍາແບ່ງແຍກຕົວກຼັບທາດໜຼັກ ເຊຼັັ່ນ: 235 239 U P, ແລະ 233 U ເມ ຶ່ອນິວຕຣອນຕ າກຼັບນິວຄລີໄອ ເຮຼັດໃຫ້ນິວເຄລຍແຕກອອກ ເອີີ້ນວ່າ: ການແບ່ງແຍກ ເປັນຕົີ້ນ ກ າເນີດທີຶ່ສ າຄຼັນຂອງພະລຼັງງານນິວເຄລຍ. 7) ຜະດິດໄອໂຊໂທປທີຶ່ເຮຼັດໃຫ້ເກີດການແຍກຕົວ ໄອໂຊໂທປຂອງທາດບາງຊະນິດ ເມ ຶ່ອຈຼັບນິວຕຣອນແລ້ວ ເຮຼັດໃຫ້ເກີດທາດໃໝ່ທີຶ່ເຮຼັດໃຫ້ເກີດ ປະຕິກິລິຍາແບ່ງແຍກຕົວຕໍໍ່ໄປ ເຊຼັັ່ນ: 238 232 U Th , ເອີີ້ນທາດທຼັງສອງນີີ້ວ່າ: ເປັນພວກເຟີໄທໄອໂຊໂທປ (Fertile isotope). 9.3. ການຫ ຸດພະລຼັງງານຂອງນິວຕຣອນ ນິວຕຣອນໄວຈະມີພະລຼັງງານຫ ຸດລົງໄດ້ເມ ຶ່ອຕ າກຼັບຕົວກາງເປັນການຕ າແບບຫົດຢຶດ ເຮຼັດໃຫ້ ພະລຼັງງານຫ ຸດລົງໂດຍບໍໍ່ເຮຼັດໃຫ້ອາຕອມແຕກຕົວຫ ຖ ກກະຕຸ້ນ ຂະບວນການທີຶ່ເຮຼັດໃຫ້ນິວຕຣອນໄວມີ ພະລຼັງງານຫ ຸດລົງຈົນເປັນເທີມໍນິວຕຣອນ ເອີີ້ນວ່າ: ຂະບວນການເທີມໍໄລ (thermalized) ຈ ານວນຄຼັີ້ງ ສະເລ່ຍທີຶ່ນິວຕຣອນຕ າກຼັບອາຕອມຂອງຕົວກາງ ຈົນເຮຼັດໃຫ້ພະລຼັງງານຫ ຸດລົງຈາກ Ei ຈົນເປັນ Ef ຊອກຫາໄດ້ຈາກ ln i f E E N = (9.1) ເມ ຶ່ອ Ei ແມ່ນພະລຼັງງານເລີຶ່ມຕົີ້ນຂອງນິວຕຣອນ Ef ແມ່ນພະລຼັງງານສຸດທ້າຍຂອງນິວຕຣອນ 2 2 3 A + (9.2) ເມ ຶ່ອ A 10 ສ າລຼັບໄຮໂດຮເຈນ =1,000 , ຖ້າ 6 E E i f = = 2 10 eV , 0.025eV ນິວຕຣອນຈະຕ້ອງ ເຂົີ້າຕ າອາຕອມຂອງໄຮໂດຣເຈນ 18 ຄຼັີ້ງ ຈຶຶ່ງຈະເຮຼັດໃຫ້ຄວາມໄວຫ ຸດລົງຈາກ 2 MeV ເປັນ 0.025 eV. 9.4. ພາກຕຼັດຂວາງຂອງນິວຕຣອນ (Neutron cross section) ເມ ຶ່ອນິວຕຣອນກະທ າປະຕິກິລິຍາກຼັບນິວຄລີໄອ ປະຕິກິລິຍາຈະເກີດໄດ້ຫ າຍຫ ນ້ອຍຂຶີ້ນຢູ່ກຼັບຄ່າຕຼັດ ຂວາງຂອງນິວຕຣອນສ າລຼັບປະຕິກິລິຍານຼັີ້ນກຼັບທາດນຼັີ້ນ ແລະ ຍຼັງຂຶີ້ນກຼັບພະລຼັງງານຂອງນິວຕຣອນ ພາກ ຕຼັດຂວາງແບ່ງອອກເປັນ 1) ພາກຕຼັດຂວາງຈຸລະພາກ (E) (Microscopic cross section)
125 ໝາຍເຖິງພ ີ້ນທີຶ່ສ າລຼັບ 1 ນິວເຄລສ ທີຶ່ຈະເຮຼັດໃຫ້ເກີດປະຕິກິລິຍາໄດ້ ມີຫົວໜ່ວຍ 2 cm ສ່ວນ ຫ າຍມຼັກໃຊ້ເປັນ ບາ ໂດຍກ ານົດວ່າ 24 2 1 bar 10 cm − = ນອກຈາກນີີ້ ຍຼັງມີຫົວໜ່ວຍເປັນ mb ແລະ b 2) ພາກຕຼັດຂວາງມະຫາພາກ () (Microscopic cross section) ໝາຍເຖິງຄ່າພາກຕຼັດຂວາງຂອງນິວຄລີໄອທຼັງໝົດຕໍໍ່ຊຼັງຕິແມຼັດກ້ອນ ມີຫົວໜ່ວຍ 1 cm− ຖ້າທາດທີຶ່ໃຊ້ເປັນເປົື້າ ມີມວນສານ = A ຄວາມໜາແໜ້ນ 3 = g/cm ຈ ານວນກຣາມອາຕອມຕໍໍ່ 3 cm A = ຈ ານວນນິວຄລີໄອ/ 3 cm ຊອກຫາໄດ້ໂດຍຄູນດ້ວຍເລກອາໂວກາໂດ ຊຶຶ່ງມີຄ່າເທົັ່າກຼັບ 24 0.602 10 ດຼັັ່ງນຼັີ້ນ ຈ ານວນອາຕອມຫ ນິວຄລີໄອ/ 3 cm ແມ່ນ .Na N A = 3 atoms/cm (9.3) ແລະ = N 1 cm− (9.4) ສ າລຼັບນ ້າໜຼັກໂມເລກຸນຂອງທາດປະກອບ M (Compound molecular weight) ຄວາມໜາແໜ້ນ ຈ ານວນອາຕອມຊະນີດທີ i ຕໍໍ່ 3 cm ຊອກຫາໄດ້ຈາກ i i i Na N v M = (9.5) ເມ ຶ່ອ i v ເປັນຈ ານວນອາຕອມຊະນິດທີ i ໃນໂມເລກຸນຂອງທາດປະກອບນຼັີ້ນ ຄ່າພາກຕຼັດຂວາງມະຫາພາກສ າລຼັບທາດຕ່າງໆ ໃນທາດປະກອບທີຶ່ເປັນເປົື້າຄ : 1 1 i N i i i i N i i i N Na v M = = = = = = (9.6) ເມ ຶ່ອ i ເປັນພາກຕຼັດຂວາງຈຸລະພາກຂອງທາດທີ i ດຼັັ່ງນຼັີ້ນ 1 1 2 2 = + + N N .... ສ າລຼັບທາດປະກອບ ( 1 1 2 2 ....) Na v v M = + + (9.7)
126 9.5. ການຄິດໄລ່ຫາອຼັດຕາການເກີດປະຕິກິລິຍາເມ ຶ່ອນິວຕຣອນກະທົບເປົື້າ ໃນການອາບລຼັງສີ ຈະນ າທາດທີຶ່ບໍໍ່ເປັນທາດກ າມຼັນຕະລຼັງສີເຂົີ້າໄປໃນເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນໃນຊົັ່ວໄລຍະ ເວລາໜຶຶ່ງ ທາດນຼັີ້ນກໍໍ່ຈະເປັນທາດກ າມຼັນຕະລຼັງສີ ດຼັັ່ງສົມຜົນ 1 1 0 A A Z Z X n X+ + → (9.1) ຄວາມແຮງຂອງທາດກ າມຼັນຕະລຼັງສີທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນ ສາມາດຊອກຫາໄດ້ຈາກຄວາມແຮງທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນຫ າຍ ທີຶ່ສຸດລົບກຼັບຄວາມແຮງຂອງທາດກ າມຼັນຕະລຼັງສີທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນນຼັີ້ນ ສະຫ າຍໄປໃນຂະນະອາບລຼັງສີ ( ) (1 ) T A T e − = − (9.2) ເມ ຶ່ອ T ເປັນເວລາທີຶ່ໃຊ້ໃນການອາບລຼັງສີ ມີຫົວໜ່ວຍເປັນວິນາທີ (s) A(T) ເປັນຄວາມແຮງເມ ຶ່ອອາບລຼັງສີເປັນເວລາ T ມີຫົວໜ່ວຍເປັນ (atoms/cm3 .s) ຖ້າປ່ອຍທາດທີຶ່ເປັນທາດກ າມຼັນຕະລຼັງສີນຼັີ້ນ ໄວ່ໃນເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນເປັນເວລາດົນຫ າຍຈົນບໍໍ່ ສາມາດສະຫ າຍອີກຕໍໍ່ໄປ ຄວາມແຮງຈະຊອກຫາໄດ້ຈາກ A = (9.3) ຄວາມແຮງທີຶ່ໄດ້ຈະເປັນຄວາມແຮງທີຶ່ມີຄ່າສູງສຸດ Amax ເມ ຶ່ອນ າເອົາອອກມາຈາກເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນເປັນເວລາ t ແລ້ວຈຶຶ່ງນ າມາເຂົີ້າເຄ ຶ່ອງວຼັດ ຄວາມແຮງທີຶ່ ວຼັດໄດ້ຈະຫ ຸດລົງເປັນແບບເອຼັກສໂພເນນຊຽນ ຄ ມີສ່ວນຂອງ t e − ທີຶ່ຄູນເຂົີ້າໄປ ທຼັງສົມຜົນທີ (9.2) ແລະ ສົມຜົນທີ (9.3) ກໍລະນີທີຶ່ອາບລຼັງສີເປັນເວລາດົນນານ T ແລ້ວວຼັດໃນເວລາ t ຕໍໍ່ມາ ຫ ຼັງຈາກນ າອອກມາຈາກເຄ ຶ່ອງ ປະຕິກອນແລ້ວ (1 ) T t A e e − − = − (9.4) ບາງຄຼັີ້ງໃນຄ າຖາມອາດກ ານົດຄ່າປະສິດທິພາບຂອງເຄ ຶ່ອງມ ທີຶ່ໃຊ້ວຼັດຄວາມແຮງຈະຕ້ອງຄິດໄລ່ໃຫ້ ໄດ້ກ່ອນວ່າ ຈ ານວນອາຕອມກ າມຼັນຕະລຼັງສີທີຶ່ສະຫ າຍໄດ້ຈິງມີຄ່າເທົັ່າໃດ ຈຶຶ່ງຈະນ າມາໃຊ້ຄິດໄລ່ໄດ້. ຕົວຢ່າງ 9.1: ນ າແຜ່ນທອງ - 197 ອາບລຼັງສີນິວຕຣອນ ເຮຼັດໃຫ້ເກີດປະຕິກິລິຍາ ( ) 197 198 Au n Au , ຂອງທອງ - 198 ມີເຄິຶ່ງຊີວິດ 2.7 ວຼັນ ພາກຕຼັດຂວາງຈຸລາພາກສ າລຼັບການດູດກ ນນິວຕຣອນເທົັ່າກຼັບ 196 barn ຖ້ານ າທອງ - 197 ໜຼັກ 0.05 g ອາບລຼັງສີເປັນເວລາ 30 ນາທີ ແລ້ວຈຶຶ່ງນ າອອກມາ ແລ້ວປະ ໄວ້ເປັນເວລາ 2 ຊົັ່ງໂມງ ພົບວ່າ ທອງ - 198 ສົັ່ງອະນພາກເບຕາດ້ວຍອຼັດຕາ 4 2 10 particles/mn ກ. ຈົັ່ງຊອກຫາຟລຼັກນິວຕຣອນໃນເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນ ຂ. ຂະນະນ າອອກມາມີຄວາມແຮງເທົັ່າໃດ ຄ. ຖ້າປ່ອຍໄວ້ໃນເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນເປັນເວລາດົນຫ າຍ ຄວາມແຮງສູງສຸດຈະເປັນເທົັ່າໃດ ກ ານົດໃຫ້ 0.0053 0.0213 e e 0.9946, 0.9789 − − = =
127 ວິທີແກ້: Au −198 , 6 1 4 0.693 2.97 10 s 2.7 8.64 10 − − = = (1 ) T t A e e − − = − = N 0.05 0.01466 24 24 1 0.602 10 96 10 cm 197V V − − = = V = 0.01466 (1 ) T t A V e e − − = − 4 0.693 30 0.693 2 2.7 24 60 2.7 24 2 10 0.01466 1 60 e e − − = − ( ) 4 2 10 0.00534 0.0213 0.01466 1 60 e e − − = − = − 0.01466 1 0.9946 0.9789 ( )( ) ( ) 5 0.01466 0.0054 0.9789 7.7176 10 − = = ກ. ຟລຼັກນິວຕຣອນ 4 4 5 3 2 10 2 10 60 7.71 10 4.63 10 − − = = 6 2 Neutrons 4.31 10 cm . s = ຂ. ຂະນະທີຶ່ນ າອອກມາມີຄວາມແຮງ (1 ) T A e − = − ( ) 6 0.00534 0.01466 4.3 10 1 e − = − ( ) 4 = − 6.3 10 1 0.9946 4 2 = = 6.3 10 0.0054 3.39 10 atoms/s ຄ. ຄວາມແຮງສູງສຸດ 6 max A = = 0.0146 4.3 10 6 = 0.0627 10 4 = 6.27 10 atoms/s ຕົວຢ່າງ 9.2: ນ າທອງ - 197 1 mg ອາບລຼັງສີໃນເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນທີຶ່ມີຟລຼັກ 12 2 10 neutrons/cm .s ເປັນເວລາ 1 ວຼັນ ກ ານົດໃຫ້ພາກຕຼັດຂວາງຈຸລະພາກສ າລຼັບການຈຼັບນິວຕຣອນຂອງທອງທີຶ່ພະລຼັງງານນີີ້ ມີຄ່າ 98.8 barn ເຄິຶ່ງຊີວິດຂອງທອງ - 198 ເທົັ່າກຼັບ 2.7 ວຼັນ 0.2566 0.77 e e 0.7736, 0.4630 − − = =
128 ຈົັ່ງຊອກຫາ ກ. ອຼັດຕາການສະຫ າຍທຼັນທີທີຶ່ນ າທອງ - 198 ອອກມາຈາກເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນ (ອາຕອມ/ວິນາທີ) ຂ. ອຼັດຕາການສະຫ າຍເມ ຶ່ອປ່ອນໄວ້ 3 ວຼັນ ຄ. ອຼັດຕາການສະຫ າຍສູງສຸດທີຶ່ຈະເກີດຂຶີ້ນ ງ. ຈ ານວນອາຕອມຂອງທອງ - 198 ຂະນະທີຶ່ເກີດຫ າຍທີຶ່ສຸດ ວິທີແກ້: ກ. ຈ ານວນອາຕອມຂອງທອງ - 197 . W Na N M = 3 24 1 10 0.602 10 18 3.0558 10 atoms 197 − = = 24 2 98.8 10 cm − = ທອງ - 198, 0.693 1 6 1 0.2566 days 2.97 10 s 2.7 − − − = = = = N 6 6 2 3.05 10 98.8 301.916 10 cm − − = = (1 ) T A e − = − ( ) 6 12 0.2566 1 301.91 10 10 1 e − − = − ( ) 6 6 301.91 10 1 0.7736 301.91 10 0.22637 = − = ຄວາມແຮງເມ ຶ່ອນ າອອກມາຈາກເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນ 6 = 68.34 10 atoms/s ຂ. 0.693 3 2.7 0.77 e e 0.4630 − − = = 0 t A A e− = ຄວາມແຮງເມ ຶ່ອເປັນເວລາ 3 ວຼັນ 6 6 = = 68.34 10 0.4630 31.64 10 atoms/s ຄ. ຄວາມແຮງສູງສຸດ 6 max A = = 301.9 10 atoms/s ງ. ຈ ານວນອາຕອມ 6 max 14 6 301.9 10 1.01 10 atoms 2.97 10 A N − = = =
129 ຕົວຢ່າງ 9.3: ທອງ - 197 ຄວາມໜາແໜ້ນ 19.3 g/cm3 ນ າມາອາບລຼັງສີ ໂດຍໃຊ້ເທີມາລຟລຼັກ 12 10 2 Neutrons/cm .s ຄ່າພາກຕຼັດຂວາງຂອງຈຸລະພາກສ າລຼັບປະຕິກິລິຍາ ( ) 197 198 Au n Au , ເທົັ່າກຼັບ 94 barn ຈົັ່ງຊອກຫາ ກ. ຄວາມແຮງຈ າເພາະສູງສຸດໃນຫົວໜ່ວຍ mCi/g ຂ. ຖ້ານ າແຜນທອງອອກມາແລ້ວ 1 ວຼັນ ຈະມີຄວາມແຮງເທົັ່າໃດ ຖ້າກ ານົດເຄິຶ່ງຊີວິດຂອງທອງ ເທົັ່າກຼັບ 2.7 ວຼັນ ແລະ 0.2567 e 0.7736 − = ວິທີແກ້: 24 19.3 0.602 10 24 3 0.0589 10 atoms/cm 197 N = = = N 24 24 1 0.0589 10 94 10 cm − − = ກ. ຄວາມແຮງສູງສຸດ = 12 3 = 5.5438 10 atoms/cm .s ແຕ່ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງທອງ - 197 2 =19.3 g/cm ຄວາມແຮງຈ າເພາະສູງສຸດ 3 12 3 atoms cm 5.54 10 cm .s 19.3g = 12 atoms 0.287 10 s.g = 12 7 0.287 10 3.7 10 = 5 mCi 0.0776 10 s.g = 3 mCi 7.76 10 s.g = ຂ. ນ າອອກມາແລ້ວ 1 ວຼັນ ຈະມີຄວາມແຮງ A t( ) 0 t A e− = 0.693 1 12 2.7 5.54 10 e − = 12 0.2567 5.54 10 e − = 12 12 3 atoms 5.54 10 0.7736 4.28 10 cm .s = =
130 ຫ 3 mCi 7.76 10 0.7736 g = 3 mCi 6.00179 10 g = ຕົວຢ່າງ 9.4: ທອງ - 197 ໜຼັກ 0.1 g ອາບລຼັງສີນິວຕຣອນເປັນເວລາ 12 ຊົັ່ງໂມງ ມີຄວາມແຮງ 0.90 Ci ກ ານົດເຄິຶ່ງຊີວິດຂອງທອງ - 198 ເທົັ່າກຼັບ 64.8 ຊົັ່ງໂມງ ກ. ຈົັ່ງຊອກຫາຄວາມແຮງສູງສຸດຂອງທອງ - 198 ຂ. ດົນເທົັ່າໃດ ຈຶຶ່ງຈະມີຄວາມແຮງ 80% ຂອງຄ່າສູງສຸດ ກ ານົດໃຫ້ 0.1283 e 0.8795, ln 0.2 1.6094 − = = − ວິທີແກ້: ກ. (1 ) T A e − = − (1) ( ) 10 0.90 3.7 10 1 T e − = − ຄວາມແຮງສູງສຸດ 10 0.9 3.7 10 atoms 1 s T e − = = − 0.693 12 0.1283, 0.8795 64.8 T T e − = = = 10 0.9 3.7 10 1 0.8795 = − ຄວາມແຮງສູງສຸດ 10 0.9 3.7 10 atoms 10 27.64 10 0.12043 s = = ຂ. 80% ຂອງຄ່າສູງສຸດ, 80 100 A = ຈາກສົມຜົນ (1) 80 1 100 T e − = −0.2 T e − = T = ln0.2 0.693 1.6094 64.8 T = − ຈະຕ້ອງໃຊ້ເວລາດົນ T =150.49 h ຕົວຢ່າງ 9.5: ແຜ່ນໂຄບອນບ່າງໆ ໜຼັກ 0.1 g ວາງໃນເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນ ເພ ຶ່ອຈະຫາເທີມໍຟລຼັກ ໃຊ້ເວລາ ອາບລຼັງສີ 1 ຊົັ່ວໂມງ ປາກົດວ່າເກີດໂຄບອນ -60 ເຄິຶ່ງຊີວິດ 5.2 ປີ ມີການສະຫ າຍ 600 ອາຕອມຕໍໍ່
131 ວິນາທີຈົັ່ງຊອກຫາເທີມໍຟລຼັກຂອງເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນນີີ້ ກ ານົດຄ່າພາກຕຼັດຂວາງຈຸລະພາກສ າລຼັບປະຄິກິລິຍາ ຂອງໂຄບອນ -59 ສ າລຼັບເທີມໍນິວຕຣອນເທົັ່າກຼັບ 34 barns , 5 1.52 10 e 0.99998 − − = ວິທີແກ້: 59 1 60 Co n Co + → 0.1 24 21 0.602 10 1.02 10 atoms 59 N = = ຄວາມແຮງຂອງໂຄບອນ -60 ຫ ຼັງຈາກການອາບລຼັງສີ 1 ຊົັ່ວໂມງ ແມ່ນ 600 ອາຕອມຕໍໍ່ວິນາທີ (1 ) T A e − = − (1) 60 1( ) T N e − = −21 24 2 N 1.02 10 34 10 0.03469 cm − = = = 7 1 7 1 2 0.693 0.693 0.0423 10 s t 5.2 365 10 − − = = = 0.693 5 1.5213 10 5.2 365 24 T − = = ແທນຄ່າໃສ່ສົມຜົນ (1) ( ) 5 1.52 10 600 0.03469 1 e − − = − = − 0.03469 1 0.99998 ( ) 600 0.03469 0.0001 = ເທີມໍຟລຼັກ 8 6 2 600 Neutrons 1.72 10 3.46 10 cm .s − = = ຕົວຢ່າງ 9.6: ແຜ່ນໂຄບອນບາງໆຄວາມໜາແໜ້ນ 8.8 g / cm2 ວາງໃນເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນເພ ຶ່ອຈະຫາເທີ ມໍຟລຼັກ ໂດຍໃຊ້ເວລາອາບລຼັງສີ 3 ວຼັນ ປາກົດວ່າເກີດໂຄບອນ -60 ເຄິຶ່ງຊີວິດ 5.2 ປີ ຄວາມແຮງ 1 mCi/cm3 ກ ານົດຄ່າພາກຕຼັດຂວາງສ າລຼັບປະຕິກິລິຍາທີຶ່ພະລຼັງງານນີີ້ ສ າລຼັບໂຄບອນ -59 ເທົັ່າກຼັບ 34 barns , 3 1.0953 10 e 0.9989 − − = ກ. ຈົັ່ງຊອກຫາເທີມໍຟລຼັກຂອງເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນນີີ້ ຂ. ຄວາມແຮງເມ ຶ່ອນ າອອກມາຈາກເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນ 3 ວຼັນ ຄ. ຄວາມແຮງຂອງແຜ່ນໂຄບອນ ເມ ຶ່ອວາງໄວ້ໃນເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນ 10 ເທົັ່າຂອງເຄິຶ່ງຊີວິດ
132 ວິທີແກ້: Na N M = ຈ ານວນອາຕອມຂອງ 24 59 24 3 8.8 0.602 10 atoms 0.0897 10 59 cm Co = = 24 24 1 N 0.0897 10 34 10 3.0498 cm − − = = 1 2 0.693 t = 7 1 7 0.693 0.0423 10 s 5.2 3.15 10 − − = = 0.693 3 3 1.0953 10 5.2 365 T − = = (1 ) T A e − = − (1) ( ) 7 3.7 10 3.0498 1 0.9989 = − 3 3.0498 0.0011 3.3547 10 − = = ກ. ຄ່າຟລຼັກ 10 2 Neutrons 1.1 10 cm .s = ຂ. ຄວາມແຮງເມ ຶ່ອນ າອອກມາ ຈາກສົມຜົນ (1) ( ) 3 10 7 atoms 3.3547 10 1.1 10 3.69 10 s A T − = = ເມ ຶ່ອນ າອອກມາແລ້ວ 3 ວຼັນ ຄວາມແຮງ ( ) t A T e− = 0.693 3 3 1.0953 10 5.2 365 t − = = ( ) 7 7 atoms 3.69 10 0.9989 3.68 10 s A t = = ຄ. ຄວາມແຮງເມ ຶ່ອ 1 2 T t =10 (1 ) T A e − = − 1 1 2 2 0.693 10 1 t t e − = −
133 6.93 e A 0, − → = ຄວາມແຮງ 10 A = 3.0498 1.1 10 10 atoms 3.35 10 s = ຕົວຢ່າງ 9.7: ຕ້ອງການໃຫ້ເກີດອິນດຽມ - 116 ເຄິຶ່ງຊີວິດ 54 ນາທີ ຈາກອິນດຽມ 1 g ຊຶຶ່ງມີອິນດຽມ - 115 ຢູ່ 95.8% ຫ ຼັງຈາກທີຶ່ນ າອອກມາຈາກເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນແລ້ວດົນ 10 ນາທີ ໂດຍໃຊ້ເທີມໍຟລຼັກ 109 Neutrons/cm2 .s ກ ານົດຄ່າພາກຕຼັດຂວາງຈຸລະພາກສ າລຼັບການອາບລຼັງສີນິວຕຣອນອິນດຽມ -115 ເທົັ່າ ກຼັບ 145 barns ກ. ຈະຕ້ອງອາບລຼັງສີທາດຕົວຢ່າງເປັນເວລາເທົັ່າໃດ ຈຶຶ່ງຈະເກີດອິນດຽມ -116 ມີຄວາມແຮງ 8 mCi ຂ. ທຼັນທີທີຶ່ນ າອອກມາຈາກເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນີຄວາມແຮງເທົັ່າໃດ ກ ານົດຄ່າ 0.1283 e 0.8795, ln 0.5365 0.6226 − = = − ວິທີແກ້: 115 1 116 54mn In n In + → ⎯⎯⎯→ (1 ) T t A e e − − = − (1) ກ.ຊອກຫາເວລາທີຶ່ໃຊ້ໃນການອາບລຼັງສີ (T) ອິນດຽມ -115, 95.8 atom 100 WNa N M = 24 0.958 1 0.602 10 3 24 5.01492 10 10 atoms 115 − = = 3 24 24 9 8 N 5.01 10 10 145 10 10 7.26 10 − − = = ຂອງ 116 4 1 1 2 0.693 0.693 2.138 10 s 54 60 In t − − = = = 0.693 10 0.1283 54 t = = 7 atoms 8 3.7 10 s A = ແທນຄ່າໃນ (1) ( ) 4 7 8 2.138 10 0.1283 8 3.7 10 7.26 10 1 T e e − − − = − ( ) 4 7 8 2.138 10 8 3.7 10 7.26 10 1 0.8795 T e − − = −
134 ( ) 4 7 2.138 10 8 8 3.7 10 1 0.4635 7.26 10 0.8795 T e − − − = = 4 2.138 10 1 0.4635 0.5365 T e − − = − = 4 2.138 10 ln 0.5365 0.62246 T − − = = − 4 4 0.6226 0.2912 10 s 2.138 10 T − = = ກ. ຈະຕ້ອງອາບລຼັງສີ 48.5 ນາທີ ຈຶຶ່ງຈະໄດ້ຄວາມແຮງ 8 mCi ເມ ຶ່ອນ າອອກມາ 10 ນາທີ ຂ. ທຼັນທີທີຶ່ນ າອອກມາ ມີຄວາມແຮງ (1 ) T A e − = − ຫ ຈາກສົມຜົນ (1) (1 ) T t A e e − − = − ຄວາມແຮງ 7 7 8 3.7 10 29.6 10 0.8795 0.8795 = = 7 8 33.6554 10 atoms 3.36 10 s = =
135 ສະຫ ຸບ 1. ນິວຕຣອນເປັນອະນຸພາກທີຶ່ບໍໍ່ມີໄຟຟ້າບຼັນຈຸ ຈຶຶ່ງສາມາດເກີດປະຕິກິລິຍາກຼັບທາດໄດ້ໂດຍບໍໍ່ຈ າເປັນ ຕ້ອງໃຊ້ນິວຕຣອນທີຶ່ມີພະລຼັງງານສູງ. 2. ການຄິດໄລ່ຫາອຼັດຕາການເກີດປະຕິກິລິຍາ ເມ ຶ່ອນ າທາດເຂົີ້າໄປອາບລຼັງສີໂດຍໃຊ້ເທີມໍ ນິວຕຣອນຟລຼັກ ສາມາດຫາໄດ້ໂດຍໃຊ້ສົມຜົນລຸ່ມນີີ້ ຄວາມແຮງເມ ຶ່ອນ າທາດເຂົີ້າໄປອາບລຼັງສີດົນ T, ເມ ຶ່ອນ າອອກມາຈະມີຄວາມແຮງ ( ) (1 ) T A T e − = − ແຕ່ຖ້າປ່ອຍໄວ້ດົນ t , ຫ ຼັງຈາກທີຶ່ນ າອອກມາຈາກນິວຕຣອນຟລຼັກແລ້ວ ຈະວຼັດຄວາມແຮງໄດ້ ຕາມສົມຜົນ (1 ) T t A e e − − = − ແຕ່ຖ້າປ່ອຍໄວ້ດົນຈົນທາດກ າມຼັນຕະລຼັງສີນຼັີ້ນບໍໍ່ສະຫ າຍຕໍໍ່ໄປອີກແລ້ວ ຈະໄດ້ຄວາມແຮງສູງສຸດ ດຼັັ່ງສົມຜົນ Amax = 3. ການຄິດໄລ່ຫາອຼັດຕາສ່ວນການເກີດປະຕິກິລິຍາເມ ຶ່ອລ າແສງນິວຕຣອນກະທົບເປົື້າ ຊອກຫາໄດ້ ໂດຍໃຊ້ສົມຜົນ 0 0 (1 ) x I I I e − = − ເມ ຶ່ອຄວາມເຂຼັີ້ມຂອງລ າແສງທີຶ່ຜ່ານອອກມາໂດຍບໍໍ່ເກີດປະຕິກິລິຍາຄ I , ຫາໄດ້ໂດຍໃຊ້ສົມຜົນ 0 x I I e− = ໃຊ້ໃນການປ້ອງກຼັນລຼັງສີ.
136 ບົດຝຶກຫຼັດ 1. ທອງແດງດູດກ ນລ າແສງນິວຕຣອນດ້ວຍອຼັດຕາ 10 10 neutron/s ເກີດປະຕິກິລິຍາ 197 Au ( ) 198 n Au , , ນິວໄຄລ 198 Au ສະຫ າຍດ້ວຍເຄິຶ່ງຊີວິດ 2.7 ວຼັນ ຈະເກີດ 198 Au ເທົັ່າໃດ ? ກ. ໃນເວລາ 2 ວຼັນ ຂ. ເມ ຶ່ອເກີດສົມດຸນທາງລຼັງສີ (equilibrium) 0.5133 e 0.5984 − = 2. ນ າແຜ່ນທອງ - 197 ອາບລຼັງສີນິວຕຣອນ ເຮຼັດໃຫ້ເກີດປະຕິກິລິຍາ ( ) 197 198 Au n Au , ຂອງ ທອງ - 198 ມີເຄິຶ່ງຊີວິດ 4.5 ວຼັນ ພາກຕຼັດຂວາງຈຸລາພາກສ າລຼັບການດູດກ ນນິວຕຣອນເທົັ່າກຼັບ 196 barn ຖ້ານ າທອງ - 197 ໜຼັກ 0.18 g ອາບລຼັງສີເປັນເວລາ 30 ນາທີ ແລ້ວຈຶຶ່ງນ າອອກມາ ແລ້ວປະໄວ້ ເປັນເວລາ 3 ຊົັ່ງໂມງ ພົບວ່າ ທອງ - 198 ສົັ່ງອະນພາກເບຕາດ້ວຍອຼັດຕາ 4 3 10 particles/mn ກ. ຈົັ່ງຊອກຫາຟລຼັກນິວຕຣອນໃນເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນ ຂ. ຂະນະນ າອອກມາມີຄວາມແຮງເທົັ່າໃດ ຄ. ຖ້າປ່ອຍໄວ້ໃນເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນເປັນເວລາດົນຫ າຍ ຄວາມແຮງສູງສຸດຈະເປັນເທົັ່າໃດ 3. ນ າທອງ - 197 1 mg ອາບລຼັງສີໃນເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນທີຶ່ມີຟລຼັກ 12 2 2 10 neutrons/cm .s ເປັນເວລາ 2 ວຼັນ ກ ານົດໃຫ້ພາກຕຼັດຂວາງຈຸລະພາກສ າລຼັບການຈຼັບນິວຕຣອນຂອງທອງທີຶ່ພະລຼັງງານນີີ້ ມີຄ່າ 79.5 barn ເຄິຶ່ງຊີວິດຂອງທອງ - 198 ເທົັ່າກຼັບ 2.5 ວຼັນ ຈົັ່ງຊອກຫາ ກ. ອຼັດຕາການສະຫ າຍທຼັນທີທີຶ່ນ າທອງ - 198 ອອກມາຈາກເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນ (ອາຕອມ/ວິນາທີ) ຂ. ອຼັດຕາການສະຫ າຍເມ ຶ່ອປ່ອນໄວ້ 3 ວຼັນ ຄ. ອຼັດຕາການສະຫ າຍສູງສຸດທີຶ່ຈະເກີດຂຶີ້ນ ງ. ຈ ານວນອາຕອມຂອງທອງ - 198 ຂະນະທີຶ່ເກີດຫ າຍທີຶ່ສຸດ 4. ທອງ - 197 ຄວາມໜາແໜ້ນ 15.8 g/cm3 ນ າມາອາບລຼັງສີ ໂດຍໃຊ້ເທີມາລຟລຼັກ 12 10 2 Neutrons/cm .s ຄ່າພາກຕຼັດຂວາງຂອງຈຸລະພາກສ າລຼັບປະຕິກິລິຍາ ( ) 197 198 Au n Au , ເທົັ່າກຼັບ 95 barn ຈົັ່ງຊອກຫາ ກ. ຄວາມແຮງຈ າເພາະສູງສຸດໃນຫົວໜ່ວຍ mCi/g ຂ. ຖ້ານ າແຜນທອງອອກມາແລ້ວ 2 ວຼັນ ຈະມີຄວາມແຮງເທົັ່າໃດ ຖ້າກ ານົດເຄິຶ່ງຊີວິດຂອງທອງ ເທົັ່າກຼັບ 3.5 ວຼັນ 5. ທອງ - 197 ໜຼັກ 0.2 g ອາບລຼັງສີນິວຕຣອນເປັນເວລາ 22 ຊົັ່ງໂມງ ມີຄວາມແຮງ 0.99 Ci ກ ານົດເຄິຶ່ງຊີວິດຂອງທອງ - 198 ເທົັ່າກຼັບ 50 ຊົັ່ງໂມງ ກ. ຈົັ່ງຊອກຫາຄວາມແຮງສູງສຸດຂອງທອງ - 198 ຂ. ດົນເທົັ່າໃດ ຈຶຶ່ງຈະມີຄວາມແຮງ 90% ຂອງຄ່າສູງສຸດ 6. ທອງ - 197 ດູດກ ນນິວຕຣອນໄດ້ສູງສຸດດ້ວຍອຼັດຕາ 10 10 ນິວຕຣອນ/ວິນາທີ ໃນປະຕິກິລິຍາ ( ) 197 198 Au n Au , , 198Au ມີເຄິຶ່ງຊີວິດ 2.7 ວຼັນ ຈົັ່ງຊອກຫາ ກ. ຈ ານວນອາຕອມທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນໃນເວລາ 3 ວຼັນ ຂ. ຖ້າທອງທີຶ່ນ າມາອາບລຼັງສີມີຄວາມໜາແໜ້ນ 19.32 g/cm3 ຈົັ່ງຊອກຫາຄ່າຟລຼັກນິສຕຣອນ ກ ານົດໃຫ້ຄ່າພາກຕຼັດຂວາງຈຸລະພາກສ າລຼັບປະຕິກິລິຍາ ເທົັ່າກຼັບ 98.8 barn
137 0.77 e 0.4630 − = 7. ແຜ່ນໂຄບອນບ່າງໆ ໜຼັກ 2 g ວາງໃນເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນ ເພ ຶ່ອຈະຫາເທີມໍຟລຼັກ ໃຊ້ເວລາອາບລຼັງສີ 1.5 ຊົັ່ວໂມງ ປາກົດວ່າເກີດໂຄບອນ -60 ເຄິຶ່ງຊີວິດ 6 ປີ ມີການສະຫ າຍ 700 ອາຕອມຕໍໍ່ວິນາທີຈົັ່ງຊອກ ຫາເທີມໍຟລຼັກຂອງເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນນີີ້ ກ ານົດຄ່າພາກຕຼັດຂວາງຈຸລະພາກສ າລຼັບປະຄິກິລິຍາຂອງໂຄບອນ - 59 ສ າລຼັບເທີມໍນິວຕຣອນເທົັ່າກຼັບ 56 barns 8. ແຜ່ນໂຄບອນບາງໆຄວາມໜາແໜ້ນ 6.5 g / cm2 ວາງໃນເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນເພ ຶ່ອຈະຫາເທີມໍຟລຼັກ ໂດຍໃຊ້ເວລາອາບລຼັງສີ 2 ວຼັນ ປາກົດວ່າເກີດໂຄບອນ -60 ເຄິຶ່ງຊີວິດ 5.2 ປີ ຄວາມແຮງ 0.5 mCi/cm3 ກ ານົດຄ່າພາກຕຼັດຂວາງສ າລຼັບປະຕິກິລິຍາທີຶ່ພະລຼັງງານນີີ້ ສ າລຼັບໂຄບອນ -59 ເທົັ່າກຼັບ 34 barns , ກ. ຈົັ່ງຊອກຫາເທີມໍຟລຼັກຂອງເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນນີີ້ ຂ. ຄວາມແຮງເມ ຶ່ອນ າອອກມາຈາກເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນ 3 ວຼັນ ຄ. ຄວາມແຮງຂອງແຜ່ນໂຄບອນ ເມ ຶ່ອວາງໄວ້ໃນເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນ 10 ເທົັ່າຂອງເຄິຶ່ງຊີວິດ 9. ອີນດຽມ -115 ມີໃນທ າມະຊາດ 95.8% ພາກຕຼັດຂວາງສ າລຼັບເທີມໍນິວຕຣອນ 145 barns ຈົັ່ງ ຊອກຫາຄວາມໜາຂອງຟອຍ ກ ານົດອີນດຽມທ າມະຊາດຄວາມໜາແໜ້ນ 7.28 g / cm3 ເພ ຶ່ອໃຫ້ດູດ ກ ນລ າແສງເທີມໍນິວຕຣອນໄວ້ໄດ້ 10% ກ ານົດໃຫ້ ln0.9 0.1053 = − 10. ອິນດຽມ -115 ຈ ານວນ 1 g ມີອາບຼັນແດນ 95.72% ນ າໄປອາບລ າແສງນິວຕຣອນ 106 Neutrons/cm.s ເປັນເວລາດົນຫ າຍ ຈະເກີດອິນດຽມຊຶຶ່ງມີການສະຫ າຍ ໂດຍການສົັ່ງອີເລຼັກຕຣອນດ້ວຍ ເຄິຶ່ງຊີວິດ 54 ນາທີ ຈົັ່ງຊອກຫາ ກ. ອຼັດຕາການເກີດປະຕິກິລິຍາສູງສຸດ ຂ. ຖ້ານ າອອກມາ 1 ຊົັ່ວໂມງ ແລ້ວຈຶຶ່ງເຂົີ້າເຄ ຶ່ອງວຼັດ ຈະມີຄວາມແຮງທ າໃດ ກ ານົດຄ່າພາກຕຼັດຂວາງຈຸລະພາກສ າລຼັບປະຕິກິລິຍາທີຶ່ພະລຼັງງານດຽວກຼັນກຼັບອິນດຽມ - 115 ແມ່ນ 130 barns , 0.769 e 0.463 − = 11. ຕ້ອງການໃຫ້ເກີດອິນດຽມ - 116 ເຄິຶ່ງຊີວິດ 48 ນາທີ ຈາກອິນດຽມ 0.87 g ຊຶຶ່ງມີອິນດຽມ - 115 ຢູ່ 92.4% ຫ ຼັງຈາກທີຶ່ນ າອອກມາຈາກເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນແລ້ວດົນ 10 ນາທີ ໂດຍໃຊ້ເທີມໍຟລຼັກ 109 Neutrons/cm2 .s ກ ານົດຄ່າພາກຕຼັດຂວາງຈຸລະພາກສ າລຼັບການອາບລຼັງສີນິວຕຣອນອິນດຽມ -115 ເທົັ່າ ກຼັບ 130 barns ກ. ຈະຕ້ອງອາບລຼັງສີທາດຕົວຢ່າງເປັນເວລາເທົັ່າໃດ ຈຶຶ່ງຈະເກີດອິນດຽມ -116 ມີຄວາມແຮງ 6 mCi ຂ. ທຼັນທີທີຶ່ນ າອອກມາຈາກເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນີຄວາມແຮງເທົັ່າໃດ 12. ທາດແມງການີສຕົວຢ່າງຈ ານວນໜຶຶ່ງ ຖ ກຕ າດ້ວຍດິວທີຣອນເປັນເວລາ 20 ຊົັ່ວໂມງ ເຮຼັດໃຫ້ ເກີດແມງການີສ -56 ເປັນຈ ານວນ 8 5 10 ອາຕອມຕໍໍ່ວິນາທີ ຈາກປະຕິກິລິຍາ ( ) 55 56 Mn d p Mn , , 56Mn ເປັນທາດກ າມຼັນຕະລຼັງສີທີຶ່ສົັ່ງອີເລຼັກຕຣອນດ້ວຍເຄິຶ່ງຊີວິດ 2.58 ຊົັ່ວໂມງ ຈົັ່ງຊອກຫາ ກ. ຈ ານວນອາຕອມຂອງແມງການີສ -56 ເມ ຶ່ອເກີດສະພາວະສົມດຸນ ຂ. ຈ ານວນອາຕອມທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນໃນເວລາ 20 ຊົັ່ວໂມງ
138 ຄ. ຄວາມແຮງເມ ຶ່ອເວລາຜ່ານໄປ 20 ຊົັ່ວໂມງ ກ ານົດໃຫ້ 5.3720 3 e 4.644 10 − − = 13. ອາບລຼັງສີຟອດສະຟໍຣຼັດ -31 ໜຼັກ 1 g ໃນເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນ ໂດຍໃຊ້ເທີມໍຟລຼັກ 1014 ນິວຕຣອນ ຕໍໍ່ຊຼັງຕິແມຼັດກ າລຼັງສອງຕໍໍ່ວິນາທີ ກ. ຈະຕ້ອງໃຊ້ເວລາດົນເທົັ່າໃດ ຫ ຼັງຈາກນ າອອກມາຈາກເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນແລ້ວ 10 ວຼັນ ຈຶຶ່ງຈະມີ ຄວາມແຮງ 1 Ci ຂ. ທຼັນທີທີຶ່ນ າອອກມາມີຄວາມແຮງເທົັ່າໃດ ຄ. ຖ້າອາບລຼັງສີເປັນເວລາດົນຫ າຍ ທຼັນທີທີຶ່ນ າອອກມາຈາກເຄ ຶ່ອງປະຕິກອນ ຈະມີຄວາມແຮງ ເທົັ່າໃດ ກ ານົດຄ່າເຄິຶ່ງຊີວິດຂອງຟອດສະຟໍຣຼັດ -32 ເທົັ່າກຼັບ 14.3 ວຼັນ ພາກຕຼັດຂວາງສ າລຼັບການເກີດປະຕິກິລິຍາກຼັບຟອດສະຟໍຣຼັດ -31 ເທົັ່າກຼັບ 0.19 barns 0.4846 e 0.6159, ln 0.8368 0.1782 − = = − 14. ແທນທາລ າຟອຍໜາ 0.02 cm ຄວາມໜາແໜ້ນ 16.6 g/cm3 ອາບລຼັງສີເປັນເວລາ 2 ຊົັ່ວໂມງ ດ້ວຍລ າລຼັງສີເທີມໍນິວຕຣອນຟລຼັກ 1012 Neutron/cm2 .s ທາດກ າມຼັນຕະລຼັງສີທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນ ແທນທາລ າ - 182 ມີເຄິຶ່ງຊີວິດ 114 ວຼັນ ຈາກປະຕິກິລິຍາ ( ) 181 182 Ta n Ta , ແລະ ແຜນທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນມີຄວາມແຮງ 12.3 ຣຼັດເທີຟອດຕໍໍ່ຊຼັງຕິແມຼັດກ າລຼັງສອງທຼັນທີຫ ຼັງຈາກການອາບລຼັງສີ ຈົັ່ງຊອກຫາ ກ. ຈ ານວນອາຕອມຂອງແທນທາລ າ -182 ທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນ ຂ. ຫາຄ່າພາກຕຼັດຂວາງສ າລຼັບປະຕິກິລິຍາ ກ ານົດໃຫ້ 4 5.06 10 e 0.99949 − − =
139 ບົດທີ 10 ຄວາມແຮງນິວເຄລຍ ແລະ ຮູບແບບຂອງນິວເຄລສ (NUCLEAR FORCE AND NUCLEAR MODELS) ຈຸດປະສົງ: ເພ ຶ່ອໃຫ້ນຼັກສຶກສາສາມາດ - ອະທິບາຍຄຸນສົມບຼັດ ແລະ ຕົີ້ນກ າເນີດຂອງຄວາມແຮງນິວເຄລຍໄດ້. - ອະທິບາຍຮູບແບບນິວເຄລສທີຶ່ຈະນ າມາໃຊ້ອະທິບາຍປາກົດການຕ່າງໆໄດ້. - ຮູ້ໄດ້ກ່ຽວກຼັບຜົນທີຶ່ເກີດຈາກຄວາມແຮງຂອງນິວເຄລຍ. 10.1. ລຼັກສະນະຂອງຄວາມແຮງນິວເຄລຍ ລຼັກສະນະຂອງຄວາມແຮງນິວເຄລຍສາມາດສະຫ ຸບໄດ້ດຼັັ່ງນີີ້: 1) ເປັນຄວາມແຮງທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນຢູ່ພາຍໃນນິວເຄລສ ມີຄ່າສູງເມ ຶ່ອປຽບທຽບກຼັບຄວາມແຮງດຶງດູດ ຊຶຶ່ງເປັນຄວາມແຮງດຶງດູດລະຫວ່າງມວນສານ ແລະ ຄວາມແຮງທາງໄຟຟ້າຊຶຶ່ງເປັນຄວາມແຮງຍູ້ ເພາະສະນຼັີ້ນ ນິວຄລີອອນຄົງຈະຕ້ອງຖ ກແຍກອອກຈາກກຼັນ. 2) ຄວາມແຮງນິວເຄລຍຄວນຈະເປັນແຮງຊະນິດດູດ ທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນໃນໄລຍະສຼັີ້ນໆ ແຕ່ຈະຕ້ອງມີ ຄວາມແຮງຊຶຶ່ງເປັນແຮງຍູ້ທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນລະຫວ່າງອະນຸພາກໂປຣຕອນ ເພາະສະນຼັີ້ນ ນິວຄລີອອນທຼັງໝົດຄົງຈະ ຮ່ວມເປັນອະນຸພາກດຽວກຼັນ. 3) ຄວາມແຮງນິວເຄລຍມີຄວາມແຕກຕ່າງກຼັນນ້ອຍຫ າຍລະຫວ່າງແຮງທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນສ າລຼັບນິວຄລີ ອອນ n – n, n – p ແລະ p – p ດຼັັ່ງນຼັີ້ນ ຈຶຶ່ງຊອກຫາພະລຼັງງານຢຶດໜຽວສ າລຼັບນິວຄລີອອນທຼັງໝົດໄດ້. 4) ເປັນຄວາມແຮງທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນໃນໄລຍະທາງສຼັີ້ນ ແຮງນິວເຄລຍຈະຫ ຸດລົງຢ່າງໄວວາ ເມ ຶ່ອໃກ້ລຼັດສະ ໝີຂອງນິວເຄລສ. 5) ເກີດຂຶີ້ນກຼັບນິວຄລີອອນທີຶ່ຢູ່ໃກ້ຄຽງກຼັນເທົັ່ານຼັີ້ນ 6) ເປັນຄວາມແຮງທີຶ່ມີຄ່າອິຶ່ມຕົວ ສະຫ ຸບໄດ້ວ່າ: ຄວາມແຮງນິວເຄລຍເປັນຊະນິດທີຶ່ມີຄວາມແຮງສູງ (strong) ເຮຼັດໃຫ້ເກີດຂຶີ້ນໃນ ໄລຍະທາງສຼັີ້ນ (short range) ແລະ ມີຄ່າອິຶ່ມຕົວ (saturated). 10.2. ລຼັກສະນະຂອງນິວເຄລສທີຶ່ໄດ້ມາຈາກຄຸນສົມບຼັດຂອງຄວາມແຮງນິວເຄລຍ 1) ນິວເຄລສຄວນມີລຼັກສະນະເປັນວົງກົມ 2) ອະນຸພາກທີຶ່ລວມກຼັນຢູ່ໃນນິວເຄລສມີລຼັກສະນະບໍໍ່ຫົດຢຶດ ຈຶຶ່ງສາມາດວຼັດລຼັດສະໝີໄດ້ຈາກ 1 3 R R A = 0
140 ເມ ຶ່ອ R0 ເປັນຕົວຄົງຄ່າ ມີຄ່າປະມານ 1.4 ເຟີມີ (Fermi) ແລະ ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງນິວເຄລສ ມີຄ່າຄົງທີຶ່. 3) ມີການແຈກຢາຍໄຟຟ້າບຼັນຈຸຢ່າງສະໝ ໍ່າສະເໝີພາຍໃນບໍລິເວນໃກ້ຈຸດສູນກາງຂອງນິວເຄລສ. ມີເຣີນິວຄລີໄອ (mirror nuclei) ໝາຍເຖິງ ນິວຄລີໄອທີຶ່ເປັນຄ ກຼັນກຼັບແວ່ນ ແມ່ນມີ ຈ ານວນນິວຄລີອອນເທົັ່າກຼັນ (ເປັນໄອໂຊບາ) ແຕ່ມີຈ ານວນນິວຕຣອນ ແລະ ໂປຣຕອນຕ່າງກຼັນ 1 ເຊຼັັ່ນ: 13 13 7 7 6 7 3 4 C N Li Be − − , ນິວຄລີໄອພວກນີີ້ ຈະມີລຼັກສະນະຂອງລະດຼັບພະລຼັງງານຄ້າຍຄ ກຼັນ ຈະຕ່າງ ກຼັນແຕ່ພຽງລະດຼັບພະລຼັງງານສ່ວນທີຶ່ໃກ້ກຼັບລະດຼັບພ ີ້ນເທົັ່ານຼັີ້ນ. 10.3. ຮູບແບບຂອງຄວາມແຮງນິວເຄລຍ ຢູກາວາ ໄດ້ຕຼັີ້ງຂໍໍ້ສົມມຸດວ່າ ມີການແລກປ່ຽນຄວາມແຮງໃນນິວເຄລສ ເລີຶ່ມຈາກການແບ່ງປັນພາຍ ເມຊອນ ( − meson) ຫ ໄພອອນ (pions) ໃຫ້ແກ່ກຼັນ ໂດຍມີສະໜາມຂອງຄວາມແຮງເກີດຂຶີ້ນ ພາຍ-ເມຊອນບໍໍ່ມີສະຖຽນລະພາບ ເມ ຶ່ອສະຫ າຍຈະເກີດມິວອອນ ແລະ ນິວຕຣິໂນ. − → meson muon + v ຕາມຄວາມຄິດນີີ້ ໂປຣຕອນ ແລະ ນິວຕຣອນ ກໍໍ່ຈະບໍໍ່ແມ່ນອະນຸພາກທີຶ່ຕ່າງກຼັນ p ⇌ n + + n ⇌ p − + ລຼັກສະນະແບບນີີ້ ຈະບໍໍ່ເກີດກຼັບອະນຸພາກອິດສະຫ ະນອກນິວເຄລຍ 10.4. ຮູບແບບທາງນິວເຄລຍ (Nuclear models) ຮູບແບບທາງນິວເຄລຍມີຫ າຍຮູບແບບແຕກຕ່າງກຼັນ ແຕ່ຈະໄດ້ກ່າງພຽງບາງຮູບແບບເທົັ່ານຼັີ້ນ 1) ຮູບແບບເປ ອກຫອຍ (shell model) ເປັນຮູບແບບທີຶ່ຕຼັີ້ງຂຶີ້ນຈາກຄູນສົມບຼັດຂອງການສະຖຽນ ລະພາບທາງນິວເຄລສ ໂດຍອາໃສຈ ານວນເລກໂປຣຕອນ ແລະ ເລກນິວຕຣອນ ນິວຄລີໄອທີຶ່ປະກອບ ດ້ວຍຈ ານວນໂປຣຕອນຫ ຈ ານວນນິວຕຣອນເປັນເລກຕົວໃດຕົວໜຶຶ່ງຈາກຕົວເລກເຫ ົັ່ານີີ້ຄ : 2, 8, 20, 82 ຫ ຈ ານວນນິວຕຣອນ 126 ຈະເປັນນິວຄລີໄອທີຶ່ມີສະຖຽນລະພາບ ຈຶຶ່ງເອີີ້ນຕົວເລກເຫ ົັ່ານຼັີ້ນວ່າເປັນຕົວເລກ ເມຈິກ (magic numbers) ແມ່ນຕົວເລກທີຶ່ສະແດງວ່າມີຈ ານວນໂປຣຕອນຫ ຈ ານວນນິວຕຣອນເຕຼັມໃນ ແຕ່ລະເຊລ. ນອກຈາກນີີ້ ຍຼັງມີຕົວເລກ 14, 28 ແລະ 40 ເອີີ້ນວ່າ: ຕົວເລກເຊມິເມຈິກ (semi magic numbers) 2) ຮູບແບບຢົດຂອງແຫ ວ (liquid drop model) ເປັນຮູບແບບທີຶ່ປຽບທຽບຄວາມແຮງນິວ ເຄລຍກຼັບຄວາມແຮງດຶງດູດລະຫວ່າງໂມເລກຸນຂອງຂອງແຫ ວ ໂດຍສົມມຸດວ່າ: ນິວເຄລສຄວາມມີ ລຼັກສະນະຄ້າຍຄ ຢົດຂອງແຫ ວ ຄ ເປັນຮູບວົງກົມ ເພາະເປັນຮູບແບບທີຶ່ໃຫ້ຄ່າແຮງຕຶງຜິວຫ າຍທີຶ່ສຸດ ການ ເຄ ຶ່ອນທີຶ່ຂອງໂມເລກຸນໃນຢົດຂອງແຫ ວທຽບໄດ້ກຼັບການເຄ ຶ່ອນທີຶ່ຂອງນິວຄລີອອນໃນນິວເຄລຍສ ເມ ຶ່ອມີ ຄວາມແຮງຕຶງຜິວເຮຼັດໃຫ້ເກີດພະລຼັງງານຕຶງຜິວ ເພ ຶ່ອປ້ອງກຼັນບໍໍ່ໃຫ້ໂມເລກຸນເຄ ຶ່ອນທີຶ່ພົີ້ນຈາກຜິວຂອງ ຂອງແຫ ວໄດ້ ເຊຼັັ່ນດຽວກຼັບພະລຼັງງານຢຶດໜຽວໃນນິວເຄລສ ຮູບແບບນີີ້ສາມາດອະທິບາຍຜົນທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນ ຈາກການທົດລອງໄດ້ ເຊຼັັ່ນ:
141 ກ) ບໍລິມາດຂອງນິວເຄຍສ ແມ່ນພົວພຼັນໂດຍກົງກຼັບມວນສານຂອງນິວເຄລສນຼັີ້ນ ເມ ຶ່ອຄວາມ ໜ າແໜ້ນມີຄ່າຄົງທີຶ່ ຈະສາມາດຊອກຫາໄດ້ວ່າ 1 3 R R A = 0 ຂ) ພະລຼັງງານຢຶດໜຽວຕໍໍ່ນິວຄລີອອນໃນນິວເຄລສ ມີຄ່າຫ ຸດລົງເມ ຶ່ອນິວເຄລສມີເລກມວນສານ A ສູງຂຶີ້ນ ທຽບໄດ້ກຼັບຢົດຂອງແຫ ວທີຶ່ມີຂະໜາດໃຫຍ່ ພະລຼັງງານຕຶງຜິວຈະຫ ຸດນ້ອຍລົງ. ຄ) ອະທິບາຍການເກີດຟິສເຊີນໄດ້ ເນ ຶ່ອງຈາກນິວຄລີອອນໃນນິວເຄລສມີການສຼັັ່ນຢູ່ສະເໝີເດີມ ເປັນຮູບວົງກົມ ຕໍໍ່ມາຍາວຂຶີ້ນເປັນຮູບໄຂ່ໂດຍມີບໍລິມາດຄົງທີຶ່ ແຕ່ພ ີ້ນທີຶ່ຜິວເພີຶ່ມຂຶີ້ນເຮຼັດໃຫ້ເກີດ ພະລຼັງງານຕຶງຜິວເພີຶ່ມຂຶີ້ນ ເພ ຶ່ອຈະຕຶງໃຫ້ກຼັບສູ່ສະພາບເກົັ່າ ຖ້າແຮງເຮຼັດໃຫ້ເກີດການປ່ຽນແປງມີຄ່າຫ າຍພໍ ຈະໃຫ້ເຮຼັດຢົດຂອງທາດແຫ ວມີຮູບຄ້າຍດ າເບລ ຂະນະນີີ້ພະລຼັງງານຕຶງຜິວຈະມີຄ່າເທົັ່າກຼັບພະລຼັງງານທົັ່ວບໍ ລິມາດເຮຼັດໃຫ້ເກີດແຮງດຶງດູດລະຫວ່າງໂມເລກຸນຂອງຂອງແຫ ວໃນຢົດຂອງແຫ ວນຼັີ້ນ ແທນທີຶ່ຈະເຮຼັດໃຫ້ ຢົດຂອງແຫ ວກຼັບມີຮູບຮ່າງແບບເກົັ່າ ຈະກາຍເປັນແຍກອອກ 2 ຢົດ ແລະ ໃນທີຶ່ສຸດຈະເປັນຮູບວົງກົມ ແບບເກົັ່າ. ງ. ໃຊ້ຫາຄ່າມວນສານ ແລະ ພະລຼັງງານຢຶດໜຽວຂອງນິວເຄລສໄດ້ ເອີີ້ນການຊອກຫາມວນສານ ແລະ ພະລຼັງງານຢຶດໜຽວ ໂດຍການນ າຜົນທີຶ່ໄດ້ຈາກການທົດລອງມາໃຊ້ (semi empirical binding energy and mass formula). 10.5. ຮູບແບບທີຶ່ໃຊ້ກຼັບປະຕິກິລິຍານິວເຄລຍ 1) ຮູບແບບນິວເຄລສທາງປະກອບ (compound nucleus model) ເປັນຮູບແບບໜຶຶ່ງທີຶ່ໃຊ້ ທ ານາຍປາກົດການທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນ ເມ ຶ່ອນິວເຄລສດູດກ ນອະນຸພາກທີຶ່ຕົກກະທົບ ໂດຍສົມມຸດວ່າ: ພະລຼັງງານ ທຼັງໝົດທີຶ່ເກີດຂຶີ້ນໃນລະບົບທີຶ່ເອີີ້ນວ່າ ພະລຼັງງານກະຕຸ້ນ ຈະມີການແຈກຍາຍແບບສຸ່ມລະຫວ່າງນິວຄລີ ອອນໃນນິວເຄລສທາງປະກອບນຼັີ້ນ ເຮຼັດໃຫ້ນິວເຄລສທາງປະກອບມີເວລາທີຶ່ມີຊີວິດຢູ່ຍາວນານໃນທີຶ່ ສຸດນິວເຄລສທາງປະກອບທີຶ່ຖ ກກະຕຸ້ນກໍຈະສົັ່ງອະນຸພາກຫ ລຼັງສີແກມມາອອກມາຫ ນິວເຄລສໃໝ່ເກີດ ຂຶີ້ນ. 2) ຮູບແບບການເກີດປະຕິກິລິຍາໂດຍຕົງ (direct interaction) ບໍໍ່ມີການສົມມຸດວ່າມີການ ແບ່ງປັນພະລຼັງງານຂອງອະນຸພາກທີຶ່ກະທົບແບບສຸ່ມໃຫ້ກຼັບນິວຄລີອອນໃນນິວເຄລສ ຮູບແບບນີີ້ຈະ ອະທິບາຍເຖິງການເກີດປະຕິກິລິຍາເມ ຶ່ອອະນຸພາກກະທົບ ເຂົີ້າຕ າກຼັບນິວຄລີອອນໜຶຶ່ງຫ ສອງສາມນິວຄລີ ອອນໃນນິວເຄລສທີຶ່ເປັນເປົື້າ ບາງຕົວອາດຈະກະຈາຍອອກມາໂດຍຕົງຫ ບາງທີອະນຸພາກກະທົບນຼັີ້ໜອາດ ຈະຫ ຸດອອກມາຈາກນິວເຄລສ ຫ ຼັງຈາກທີຶ່ສູນເສບສ່ວນໜຶຶ່ງຂອງພະລຼັງງານໄປໃນການຕ າ.
142 ສະຫ ຸບ 1. ລຼັກສະນະຂອງຄວາມແຮງນິວເຄລຍນຼັີ້ນນຼັບວ່າເປັນແຮງທີຶ່ມີຄວາມແຮງສູງ, ກະທ າໃນໄລຍະທາງ ສຼັີ້ນ ແລະ ມີຄ່າອີຶ່ມຕົວຄ ບໍໍ່ເກີນປະມານ 8 MeV/neuclion ແລະ ສ່ວນຕົີ້ນກ າເນີດນຼັີ້ນຍຼັງຕ້ອງໄດ້ສຶກສາ ກຼັນຕໍໍ່ໄປ. 2. ຮູບແບບຂອງນິວເຄລສທີຶ່ນ່າສົນໃຈຄ : ກ. ຮູບແບບເປ ອກຫອຍ. ຂ. ຮູບແບບຢົດຂອງແຫ ວ. ຄ. ຮູບແບບນິວເຄລສທາງປະກອບ
143 ບົດຜ ກຫຼັດ 1. ຈົັ່ງອະທິບາຍລຼັກສະນະຂອງຄວາມແຮງນິວເຄລຍຕາມທີຶ່ຢູກາວາໄດ້ອະທິບາຍໄວ້ ? 2. ຈົັ່ງອະທິບາຍລຼັກສະນະຂອງນິວເຄລສທີຶ່ໄດ້ມາຈາກຄູນສົມບຼັດຂອງຄວາມແຮງນິວເຄລຍ ? 3. ຈົັ່ງໃຫ້ຄວາມໝາຍຂອງ ມິເຣີນິວຄລີໄອ (mirror nuclei) , ເມຈິກນ າເບີ (magic number) 4. ຈົັ່ງອະທິບາຍເຖິງຮູບແບບຂອງນິວເຄລສ ກ. ຮູບແບບເປ ອກຫອຍ ຂ. ຮູບແບບຢົດຂອງແຫ ວ 5. ຮູບແບບຢົດຂອງແຫ ວສາມາດອະທິບາຍປາກົດການໃດໄດ້ແດ່ ? 6. ຈົັ່ງອະທິບາຍຮູບແບບຂອງນິວເຄລສທີຶ່ສາມາດນ າມາໃຊ້ກຼັບປະຕິກິລິຍານິວເຄລຍ ກ. ຮູບແບບນິວເຄລສທາງປະກອບ ຂ. ຮູບແບບການເກີດປະຕິກິລິຍາໂດຍຕົງ