ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Захват нейтронов протонами из "Некоторые вопросы теории ядра Изд.2 " Нейтрон может быть захвачен протоном с испусканием f KBaHTa, уносящего избыток энергии. [c.96] Где Е — кинетическая энергия частиц, s — энергия связи дейтрона (энергия нейтрона в лабораторной системе, где до столкновения протон покоился, равна Eq — 2Е). [c.96] Радиационный захват нейтрона можно рассматривать как переход системы нейтрон 4 протон из состояния, относящегося к непрерывному спектру, в состояние с дискретной энергией. Определим вероятность такого перехода. [c.96] Заметим предварительно, что длина волны -излучения, испускаемого при захвате нейтрона, всегда (точнее говоря, вплоть до энергии нейтрона 100 MeV) значительно больше, чем радиус действия ядерных сил иными словами, эффективные размеры излучающей системы значительно меньше длины волны Кванта. Обычно в таких условиях излучение имеет характер электрического дипольного излучения. [c.96] При захвате медленных нейтронов, который мы далее будем рассматривать, электрическое дипольное излучение не играет, однако, главной роли, и поэтому оказывается необходимым учитывать магнитное дипольное и электрическое квадрупольное излучение. [c.96] Изложенные соображения не относятся к переходу системы нейтрон протон из синглетного состояния Sq в три-плетное состояние сопровождающемуся излучением магнитного дипольного If-кванта. Нейтроны с моментом /=0 (5-нейтроны), которые испытывают лобовое столкновение с протонами, могут поглощаться последними, причём излишек энергии будет излучаться в виде магнитного дипольного If-кванта. [c.97] Если считать основным состоянием дейтрона -состоя-ние, to сталкивающиеся нейтрон и протон должны обладать противоположно направленными спинами, т. е, должны относиться к синглетному состоянию Sq. [c.97] Благодаря тому, что в действительности к -состоянню примешано в небольшом количестве Di-состояние, возможны также переходы между триплетными состояниями, однако вероятность перехода из триплетного состояния гораздо меньше вероятности перехода - ввиду малого веса D-состояния. [c.97] Переходя к определению вероятности радиационного захвата нейтрона протоном, приведём сначала общие формулы для определения вероятностей излучения различных типов. [c.97] Предполагая, что длина волны излучения значительно превосходит размеры излучающей системы, мы разложим е в ряд, сохранив в нём два первых члена. [c.98] Матричные элементы, входяш,ие в (П.З ), представляют собой соответственно матричные элементы дипольного, ква-друпольного и магнитного моментов системы. Этим трём слагаемым отвечает дипольное, квадрупольное и магнитное дипольное излучения. [c.99] Можно показать, что полная вероятность излучения (проинтегрированная по элементу телесного угла вылетаю-ш,его -кванта) складывается из вероятностей дипольного, квадрупольного и магнитного дипольного излучений иными словами, интерференционные члены между различными типами излучения в полной вероятности отсутствуют. [c.99] Приведём формулы для вероятностей различных типов излучения. [c.99] В формулу (11.5) входит матричный элемент магнитного момента системы, обусловленного орбитальным движением. [c.99] Таким образом, в общем случае выражение (11.5 ) должно быть заменено суммарным магнитным моментом системы. [c.100] Наиболее существенную роль при захвате медленных нейтронов играют, как мы указывали выше, переходы из синглетного состояния, относящегося к непрерывному спектру системы нейтрон + протон, в триплетное состояние представляющее собой основное состояние дейтрона. [c.100] Чтобы вычислить матричный элемент, входящий в формулу для вероятности захвата (11.7), заметим, что спиновая волновая функция начального состояния антисимметрична, а спиновая функция конечного состояния симметрична относительно спиновых координат. Поэтому только третье слагаемое в выражении для оператора магнитного момента, будучи антисимметричным относительно спиновых переменных обеих частиц, имеет отличные от нуля матричные элементы, отвечающие переходам между состояниями с различными значениями полного спина (член, содержащий [ е]У=7г, можно не учитывать, так как, выбрав в качестве оси квантования ось г, направленную по [хе], мы приведём оператор к диагональной форме). [c.101] Заметим, что угловое распределение вылетающих -кван-тов является сферически симметричным, так как исходное состояние системы Sq не содержит какого-либо выделенного направления, которое могло бы дать анизотропию в угловом распределении. [c.104] Вычислим интеграл, входящий в (11.15). Не учитывая присутствия в основном состоянии дейтрона )-волны, мы будем исходить из следующей приближённой формулы для волновой функции основного состояния дейтрона [см. (2.7)]. [c.104] Напомним, что волновая функция определяется выражением (11.16) только вне области действия ядерных сил мы будем, однако, для оценки величины сечения захвата предполагать, что выражение (11.16) справедливо повсюду. [c.104] Вернуться к основной статье