Запрещенный переход

Отсутствует некоторая справочная информация: все четно-четные ядра имеют спин и четность в основном состоянии.$J^P = 0^+$.

Предположим, что возбужденное состояние ядра с$J^P = 0^+$должны были перейти в основное состояние, испустив один фотон. Наименьший угловой момент, который может переносить фотон, равен$\hbar$, в дипольном излучении. (Четность электромагнитного излучения определяет, является ли поле «электрическим» или «магнитным» дипольным, «E1» или «M1».) Итак, у вас есть начальное состояние с нулевым угловым моментом в возбужденном ядре и конечное состояние с нулевым угловым моментом в ядре и ненулевым угловым моментом в электромагнитном поле. Это запрещено.

Изомеры со спином 2, 3 и т. д. могут распадаться на$0^+$основное состояние путем испускания «квадрупольных» (E2/M2) или «октупольных» (E3/M3) фотонов. Эти состояния имеют меньшее перекрытие с ядром, чем дипольные фотоны, и поэтому они медленнее, чем переходы E1/M1, но угловой момент сохраняется во всех системах отсчета.

Вы спрашиваете о переходах, при которых ядерный спин не меняется, например$2^+\to2^+$. Здесь вы можете получить дипольное излучение. Начальные и конечные вращения

$$\begin{align} \vec J_\text{initial} &= \vec J_\text{isomer} \\ \vec J_\text{final} &= \vec J_\text{nucleus} + \vec J_\text{photon} \end{align}$$ Возможно, вы помните, что есть некоторая гибкость, когда вы добавляете квантово-механические угловые моменты: собственное значение $\vec J_\text{final}$ограничен $$\left| J_\text{nucleus} - J_\text{photon} \right| \leq J_\text{final} \leq \left| J_\text{nucleus} + J_\text{photon} \right|$$

В классическом мультфильме об угловом моменте диапазон зависит от взаимной ориентации вкладов в общее количество:$\vec J_\text{nucleus}$и$\vec J_\text{photon}$может быть параллельным, антипараллельным или где-то посередине. Однако если$J_\text{nucleus} = 0$тогда такой свободы нет.