npsm 새물리 New Physics : Sae Mulli

pISSN 0374-4914 eISSN 2289-0041


Research Paper

New Physics: Sae Mulli 2006; 53: 318-322

Published online October 1, 2006

Copyright © New Physics: Sae Mulli.

Bremsstrahlung in $\alpha$ Decay

K. S. KIM*

Department of Liberal Arts and Science, Hankuk Aviation University, Koyang 412-791



We calculate the photon emission probability for Bremsstrahlung in  $\alpha$-decays of heavy nuclei. We separate the emission region into barrier, tunneling, mixed, and outside regions and investigate the contribution from each region. We compare the classical calculation with the quantum mechanical calculation over a large photon energy region. We also calculate the angular distributions of radiated photons and compare the results from the two different approaches. At low photon emission energies, the emission probability from the quantum mechanical calculation agrees with that from the classical calculation, but at high energies, the two approaches show large discrepancies.

Keywords: $\alpha$ decay, Bremsstrahlung, Coulomb barrier, Tunneling effect, Emision probability, Fermi golden rule, Perturbation theory

무거운 핵에서 알파 붕괴의 Bremsstrahlung 현상에 대한 광자 방사의 확률을 계산한다. 방출 광자 에너지 영역을 장벽, 터널닝, 혼합, 장벽 밖 등으로 나누어 각 영역의 기여도를 조사한다. 본 연구 논문에서 광자의 방출 에너지 전 영역에서 고전 역학적 계산과 양자 역학적 계산을 비교한다. 그리고 방출 광자의 각 분포를 양자 역학 및 고전 역학 방법으로 계산후 비교한다. Bremsstrahlung 현상에 대한 광자 방출 확률이 낮은 광자 에너지 영역에서 고전 역학적 계산과 양자 역학적 계산이 일치하지만 높은 에너지 영역에서는 매우 큰 차이를 보인다.

Keywords: <P>알파붕괴, Bremsstrahlung, 쿨롱장벽, 터널링효과, 방출확률, Fermi 황금률, 섭동이론</P>

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