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原子核物理学では、ガイガー・ヌットールの法則またはガイガー・ヌットールの法則は、放射性同位体の崩壊定数を放出されたアルファ粒子のエネルギーと関連付けます。大まかに言えば、短寿命の同位体は長寿命の同位体よりもエネルギーの高いアルファ粒子を放出すると述べています。
この関係は、半減期が崩壊エネルギーに指数関数的に依存していることも示しています。そのため、半減期の変化が非常に大きいと、崩壊エネルギー、つまりアルファ粒子エネルギーに比較的小さな違いが生じます。実際には、これは、半減期の差が何桁にも及ぶすべてのアルファ放射性同位体からのアルファ粒子が、それにもかかわらずほぼ同じ崩壊エネルギーを持っていることを意味します。
1911年にハンスガイガーとジョンミッチェルナタールによって崩壊定数と空気中のアルファ粒子の範囲との関係として定式化され、現代の形でガイガーヌットールの法則は
ログ10 λ = − a 1 Z E+ a 2
{ log _ {10} lambda = -a_ {1} { frac {Z} { sqrt {E}}} + a_ {2}}
ここで、λは崩壊定数（λ= ln2 /半減期）、Zは原子番号、Eは（アルファ粒子と娘核の）総運動エネルギー、1と2は定数です。この法則は、原子番号と原子量が均一な原子核に最適です。偶数、奇数、偶数、奇数の核の傾向はまだありますが、それほど顕著ではありません。
クラスター崩壊
ガイガー・ヌットールの法則は、クラスター崩壊を説明するために拡張されており、ヘリウムよりも大きい原子核、たとえばシリコンや炭素が放出されます。
導出
この法則を導き出す簡単な方法は、原子核のアルファ粒子をボックス内の粒子と見なすことです。強い相互作用ポテンシャルが存在するため、粒子は束縛状態にそれは常に一方の側からもう一方の側に跳ね返り、ポテンシャル障壁を通過する波による量子トンネリングの可能性があるため、跳ね返るたびに逃げる可能性はわずかです。
この量子力学的効果の知識により、直接計算によって係数を含むこの法則を得ることができます。この計算は、1928年に物理学者のジョージガモフによって最初に実行されました。
参考文献
^ H. Geiger and JM Nuttall（1911）「さまざまな放射性物質からのα粒子の範囲と変換の範囲と期間の関係」、 Philosophical Magazine、シリーズ6、vol。22、いいえ。130、613〜621ページ。参照：H。ガイガーとJM Nuttall（1912）「ウランからのα粒子の範囲」、 Philosophical Magazine、シリーズ6、vol。23、いいえ。135、439〜445ページ。
^ http://prola.aps.org/pdf/PRC/v70/i3/e034304 ^ 「アーカイブされたコピー」。www.phy.uct.ac.za。 _ 2009年2月24日にオリジナルからアーカイブされました。タイトルとしてアーカイブされたコピー（リンク） ^ G. Gamow（1928）「ZurQuantentheorie des Atomkernes」（原子核の量子論について）、 ZeitschriftfürPhysik、vol。51、204〜212ページ。
ワイスタイン、エリック・ヴォルフガング（編）。「ガイガー・ヌットール法」。ScienceWorld。