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Thorium-229:可視波長範囲のレーザーで最初の核移行をどのように励起できるか

目に見える波長範囲のレーザーを備えたトリウム-229での最初の核移行は、この遷移に必要なエネルギーが可視光子のエネルギーと比較して大幅に高いため、困難です。トリウム-229の最初の励起状態は、約8.4 keVの励起エネルギーを持ち、これは電磁スペクトルの極端な紫外線(EUV)領域で約148ナノメートルの波長に対応しています。

しかし、目に見えるレーザーを使用した間接励起法が提案されており、トリウム-229を含む特定の同位体で核レベルを励起することが実証されています。 1つの手法には、2段階の励起プロセスが含まれます。

1。中間レベルへの共振励起 :目に見えるレーザーを使用して、トリウム-229で長寿命の中間レベルを励起します。これは、基底状態と中間励起状態のエネルギー差に一致するレーザー波長を慎重に選択することで実現できます。

2。後続の内部変換 :中間レベルに浸透した後、内部変換が行われ、励起エネルギーが原子シェルの電子に伝達されます。このプロセスは、内部変換電子の放出と、その最初の励起状態に対する核の同時励起をもたらします。

これらのステップを組み合わせることにより、可視波長範囲のレーザーを使用して、トリウム-229の最初の核移行を励起することができます。ただし、このプロセスの効率は通常低く、重要な励起を達成するには、レーザーパラメーターと実験条件の慎重な最適化が必要です。

これらの課題にもかかわらず、この分野での研究は継続され、レーザー技術と励起技術の進歩は、核特性を研究し、原子力エネルギーレベルを操作するためのこのような間接励起方法の効率と適用性を改善するための約束を保持しています。

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