طیف‌بینی موسباور

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
یک طیف جذبی موسباور برای 57Fe

طیف‌بینی موسباور (به آلمانی: Mößbauerspektroskopie)، یک روش طیف‌بینی مبتنی بر اثر موسباور است. این اثر که در سال ۱۳۳۶ خورشیدی توسط رودولف لودویگ موسباور کشف شد، جذب و نشر بدون پس‌زنی پرتو گاما در جامدها را شامل می‌شود.

اثر موسباور[ویرایش]

زمانیکه یک هسته آزاد (هسته اتم در حالت گازی) پرتو ساطع می‌کند، بخشی از انرژی فوتون خروجی به سبب پس‌زنی هسته از بین می‌رود و این مسئله سبب پدید آمدن فوتون‌هایی با انرژی نامعین می‌گردد. با این وجود، در هستهٔ اتم‌های جامد این انرژی به کل جرم وارد می‌شود و با توجه به رابطه زیر مقداری قابل چشم پوشی خواهد داشت:

E_\mathrm{R} = \frac{E_\mathrm{\gamma}^2}{2Mc^2}

در این رابطه ER انرژی پس زنی، M جرم هسته، c سرعت نور و Eγ انرژی اشعه γ گامای گسیل شده می‌باشد. این حالت شبیه تفاوت در دو موقعیت پرتاب یک گلوله به سمت هدف از درون قایق در دریاچه (همراه پس‌زنی) و قایق در دریاچه یخ زده (بدون پس زنی) می‌باشد. در عمل، تنها کسر کوچکی از هسته‌ها، حتی در مواد جامد، در نشر پرتو گاما دچار پس زنی نمی‌شوند. در بین این دسته مواد ایزوتوپ‌های 119Sn و 57Fe از اهمیت کاربردی باﻻتری برخوردارند.

طیف‌بینی[ویرایش]

تحولی که کشف اثر موسباور در آنالیز مواد ایجاد نمود به رزولوشن باﻻی این تکنیک باز می‌گردد. اگر E مقدار مطلق انرژی و E∆ پهنای این خط انرژی باشد، رزولوشن با E/E∆ بدست می‌آید. بیشترین رزولوشن که با دیگر تکنیک‌های آنالیزی بدست می‌آید، ۱۰۲ تا ۱۰۴ است. این در حالی است که در طیف‌بینی موسباور رزولوشن به حدود ۱۰۱۲ می‌رسد. این عدد معادل تشخیص یک ذره غبار پشت یک فیل یا یک ورق کاغذ در فاصله بین خورشید و زمین است! از طرفی این وضوح انرژی فوق العاده، از مرتبۀ برهم کنش‌های هایپرفاین هسته می‌باشد. بنابراین اثر موسباور را می‌توان برای شناسایی محیط الکترونی در نمونه از طریق برهم‌کنش هایپرفاین بکار برد. جهت مطالعه برهمکنش‌های هسته و الکترون به طیفی‌ از پرتوهای گاما نیاز است. بدین منظور با حرکت دادن چشمه نسبت به نمونه (جاذب) و پدید آوردن شیفت انرژی دوپلر نمونه را تحت تابش طیفی از پرتوهای گاما قرار می‌دهند.

عنصرهای فعال در موسباور[ویرایش]

جدول تناوبی عناصر فعال در اثر موسباور
H   He
Li Be   B C N O F Ne
Na Mg   Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
 
  Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
  Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
 
عناصر موسباورفعال منابع پرتو گاما بی‌اثر برای موسباور

منابع[ویرایش]

  • ویکی‌پدیا انگلیسی
  • معرفی طیف‌سنجی موزبائر و مروری بر کاربردهای آن، ندا سادات فعال نظری، دانشگاه بوعلی همدان