Mössbauer etkisi

Mossbauer etkisi uyarılmış bir atom çekirdeğinden gama ışınlarının yayınımı (emition) ve soğrulması (absorption) ile ilgilidir.

Uyarılmış bir atom çekirdeğinden bir gama ışını yayımlandığında momentum korunumu yasasına göre çekirdeğin geri tepmesi (recoil) gerekir, çünkü gama ışın fotonlarının momentumu vardır. Serbest durumda hareket eden atom çekirdeği bir gama ışını yayınlayınca zıt yönde (ER = E2γ/2mc2) enerjisi ile bir geri tepme oluşur. Bunun sonucunda gama ışınından bir miktar enerji eksilir. Bu eksilme 100 keV’luk gama fotonu için 1 eV ’tan daha küçüktür. Hedefte bulunan bir atom çekirdeğinin enerji band genişliği 10-5 eV mertebesindedir. Dolayısıyla foton enerjisinde meydana gelen bu azalma hedef çekirdeğin bu fotonu soğurmasını önler. Mossbauer bu etkiyi yayınım yapan ve soğuran maddeleri katı kristal maddeler olarak seçerek geri tepkimeyi yok denecek kadar azaltmış ve sonuçta soğurma ve yayınım karekteristiklerini keskinleştirerek üst üste bindirmiş böylece soğurma gözlenmiştir.

Bunun bir önemli sonucu olarak çok üstün hassas bir enerji detektörü elde etmiş olursunuz. Kaynağın ya da soğurucunun çok küçük bir hareketi, saniyede 1 kaç milimetre, soğrulma oluşmasını sağlayabilmektedir. Kaynak ve soğurucu aynı elementi içermektedir. Dolayısıyla aynı nükleer enerji seviyesine sahipler. Kayıp olan 2R enerjisi kaynağı hareket ettirerek doppler etkisi yaratarak elde edilir. Kaynağın doğrusal hareketi 10-8 eV civarında enerjiye karşılık gelir.