뫼스바우어효과

요약 원자핵에서 되튀지 않고 감마선이 방출되어 동종원자핵에 의해 공명흡수되는 현상을 말한다. 원어명은 Mossbauer effect이다. 보통 복사체나 흡수체 중 한 개를 움직였을 때 생기는 도플러효과에 의한 공명흡수량의 감소를 측정하여 알아낸다.

1958년 R.뫼스바우어가 이리듐 191¹⁹¹Ir에 대해 발견했다. 선원(線源)인 원자핵의 되튐에너지는θr선의 자연폭(自然幅)보다 작아야 한다. 선원이 결정(結晶) 내부에 있고, 볼츠만상수를 k, 디바이온도를 Θ, r 선의 에너지를 E _o, 원자핵의 질량을 M, 진공 속의 광속도를 c라 할 때 kΘ＞E₀²/Mc² 이 성립하면 공명흡수가 관측된다. 보통 복사체(輻射體)나 흡수체(吸收體)의 어느 한쪽을 움직여서 도플러효과로 인한 공명흡수량의 감소를 측정한다. 이 때의 측정정밀도는 대단히 높다. 또 이동속도와의 관계에서 r 선의 자연폭, 따라서 원자핵의 들뜬상태[勵起狀態]의 수명(지속시간)을 구할 수 있으며, 또 자기모멘트나 4중극자(四重極子)모멘트의 측정, 또는 원자핵에 대한 주변의 영향, 즉 내부자기장 ·결정전기장의 측정 등을 실시할 수 있다. 그 밖에 이성질핵전이(異性質核轉移)가 이용되며, 중력장(重力場)에 의한 빛의 적색이동(赤色移動) 실험에도 이용된다. 뫼스바우어효과는 핵물리학 ·결정물리학 ·화학 ·생화학 등 분야에서 중요한 성과를 올리고 있다.