Zur Quantenmechanik der α-Strahlung

Zusammenfassung

Die quantenmechanische Formel für die Zerfallskonstante der α-Strahler wird unter genauer Berücksichtigung der Grenzbedingungen auf Grund der Gamowschen Theorie abgeleitet, wobei die Zerfallsenergien als Eigenwertenergien eines schematisierten Potentialverlaufs auftreten, der durch zwei Konstanten charakterisiert sein muß. Diese beiden Konstanten, der Kernradius s und die Höhe des Potentialbodens U₀, werden für die α-Strahler der U-Ra-Reihe, unter der Annahme verschiedener Quantenzahlen für die Energieniveaus, aus Zerfallsenergie und Zerfallskonstante ausgerechnet. Aus s wird der Radius r_m bei dem das Potentialmaximum liegt, abgeschätzt und es ergibt sich, daß dieser, im Gegensatz zu s selbst, längs der ganzen Zerfallsreihe regelmäßig abnimmt. Das U₀-Diagramm zeigt einen weniger regelmäßigen Verlauf, der, wenigstens für kleine Quantenzahlen, bei denen die Bodenhöhe U₀ nur wenig unter dem Energiewerte E₀ selbst liegt, dem Verlauf der Zerfallsenergien folgt. Bei der Umwandlung zum Polonium scheint eine allgemeine Umordnung im Kern stattzufinden, die entweder einen Sprung in der Quantenzahl oder ein rasches Absinken des U₀ zur Folge hat und zur Stabilität der folgenden Atome führt. Hiernach scheint es zweifelhaft, ob man tatsächlich die α-Teilchen im Kern als einfache Punktladungen betrachten darf, vielmehr liegt es nahe, an eine Art „Auflockerung oder Anregung“ des α-Teilchens selbst zu denken.