ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Взаимодействие нейтронов с протонами из "Некоторые вопросы теории ядра Изд.2 " Между элементарными частицами, образующими атомные ядра, — нейтронами и протонами — действуют специфические ядерные силы, которые не сводятся ни к электромагнитным, ни к гравитационным силам. Эти силы действуют между ядер-ными частицами независимо от того, обладают ли они электрическим зарядом (протоны) или являются нейтральными (нейтроны). О природе ядерных сил мы знаем в настоящее время очень мало. Хорошо известно лишь, что эти силы характеризуются очень малым радиусом действия и чрезвычайно большой интенсивностью. [c.7] НИИ 10 см, которая по порядку величины равняется всего 0,5 MeV. [c.7] повидимому, наличие заряда у ядерной частицы не является существенным для порядка величины ядерного взаимодействия. Можно думать, что ядерные силы, действующие между любой парой ядерных частиц, по порядку величины одинаковы. К такому выводу приводит анализ опытов по рассеянию нейтронов протонами и протонов протонами. [c.8] Ядерные силы обусловливают рассеяние нейтронов протонами и приводят к образованию связанного состояния в системе нейтрон-f-протон—дейтрона. Они приводят также к специфическому рассеянию протонов протонами, которое не сводится к рёзерфордовскому рассеянию, обусловленному электрическим взаимодействием между протонами. [c.8] Отсутствие детальной теории ядерных сил делает в настоящее время невозможным систематическое теоретическое изучение различных ядерных процессов. В этих условиях особое значение приобретает изучение перечисленных выше ядерных процессов, происходящих в простейшей системе, состоящей из двух частиц. [c.8] Чрезвычайно существенным является то обстоятельство, что в области малых энергий взаимодействующих частиц для описания различных ядерных процессов не требуется последовательной теории ядерных сил Это утверждение справедливо в том случае, если энергия частиц мала по сравнению с эффективной величиной энергии ядерного взаимодействия Vq и если, кроме того, длина волны %, отвечающая относительному движению частиц, велика по сравнению с радиусом действия ядерных сил г . В случае взаимодействия нейтрона с протоном равенство % — г имеет место при энергии нейтрона — 20MeV. Так как эффективная величина энергии ядерного взаимодействия Vq составляет в области действия ядерных сил несколько десятков MeV, то при выполнении условия будет выполнено также условие E Vq. [c.8] Поэтому высказанное выше утверждение о возможности описания ядерных процессов в области малых энергий без детальной теории ядерных сил оказывается справедливым, если длина волны частиц значительно больше, чем радиус действия ядерных сил. [c.8] Как мы увидим далее, ядерныё силы зависят от взаимной ориентации спинов взаимодействующих частиц, причём в связанном состоянии спины нейтрона п протона имеют одинаковую ориентацию. [c.9] Мы будем сначала предполагать, что силы, действующие между нейтроном и протоном, центральны, но могут, однако, зависеть от взаимной ориентации спинов обеих частиц. Из этого предположения следует, чго рассеяние медленных нейтронов протонами, когда длина волны, отвечающая относительному движению частиц, значительно больше радиуса действия ядерных сил, должно быть сферически симметричным (в системе отсчёта, где покоится центр инерции частиц, см. 3). [c.9] Протона, при этом оказывается, что только отрицательным значениям введённого параметра может отвечать связанное состояние системы нейтрон - - протон. Поэтому весьма важно выяснить, какой знак имеет этот параметр при параллельной и антипараллельной ориентации спинов нейтрона и протона. Теоретически на этот вопрос при современном состоянии теории ядерных сил ответить нельзя. [c.10] Опыты по рассеянию медленных нейтронов свободными протонами также не дают возможности ответить на этот вопрос, так как в формулу для сечения рассеяния медленных нейтронов протонами входит квадрат этого параметра. Ниже мы увидим (см. 6), что, изучая рассеяние медленных нейтронов в молекулярном пара- и ортоводороде, можно путём сравнения теоретических выводов с экспериментальными результатами показать, что связанное состояние системы нейтрон - - протон возможно только при параллельной ориентации спинов. Иными словами, в дейтроне спины частиц имеют одинаковую ориентацию. [c.10] Оказывается, что дейтрон не может находиться в возбуждённых состояниях и что энергия его единственного уровня, т. е. энергия связи дейтрона, очень просто выражается через значение указанного выше параметра, относящегося к случаю параллельной ориентации спинов частиц. Таким образом, рассеяние медленных нейтронов протонами с одинаковой ориентацией спинов определяется в конечном счёте энергией связи дейтрона. [c.10] Если исходить из центрального характера ядерных сил, то волновую функцию дейтрона следует считать сферически симметричной. Иначе говоря, основное состояние дейтрона должно быть 5-состоянием. [c.10] Вернуться к основной статье