Prawo Geigera-Nuttalla

Prawo Geigera-Nuttalla, reguła Geigera-Nuttalla – empiryczna zależność między stałą rozpadu ${\displaystyle \lambda }$ naturalnego nuklidu alfa-promieniotwórczego a zasięgiem ${\displaystyle r}$ emitowanej cząstki α w powietrzu, wyrażona wzorem

${\displaystyle \log \lambda =a+b\log r,}$

gdzie ${\displaystyle a}$ i ${\displaystyle b}$ są stałymi, przy czym stała ${\displaystyle a}$ jest zależna od szeregu promieniotwórczego, do którego należy dany nuklid. We współczesnej formie przedstawiane jest w postaci

${\displaystyle \ln \lambda =-a_{1}{\frac {Z}{\sqrt {E}}}+a_{2},}$

gdzie dodatkowo ${\displaystyle Z}$ jest liczbą atomową, ${\displaystyle E}$ jest energią kinetyczną cząstki alfa i jądra odrzutu, zaś ${\displaystyle a_{1}}$ i ${\displaystyle a_{2}}$ są stałymi.

Historia

W 1912 roku Hans Geiger i John Mitchell Nuttall zauważyli wyraźną korelację między szybkością rozpadu promieniotwórczego danego izotopu a energią wysyłanych przez ten izotop cząstek alfa (ich zasięg w powietrzu wzrasta wraz z początkową energią kinetyczną cząstki). Regułę wyjaśnił w 1928 roku George Gamow, korzystając ze swej teorii rozpadu alfa^[1] opartej na mechanice kwantowej i zjawisku tunelowania.

Przypisy

Bibliografia

• Encyklopedia techniki: energia jądrowa, Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1970.
• Andrzej Kajetan Wróblewski: Historia fizyki. Od czasów najdawniejszych do współczesności. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2006.