ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Рассеяние быстрых нейтронов из "Введение в ядерную физику " Равенство = 1 означает, что нейтрон, летящий на ядро, с достоверностью попадает в него и застревает там на длительное время (время жизни промежуточного ядра). Возможность такого захвата связана с большой плотностью нуклонов в ядре и сильным ядерным взаимодействием между ними. Нейтрон с энергией 1ч-10 Мэе имеет длину свободного пробега в ядре меньше радиуса ядра. Поэтому, попав в ядро, нейтрон неизбежно будет сталкиваться с другими нуклонами и постепенно передавать им свою энергию. [c.348] Рассмотрим, каковы должны быть основные характеристики этого процесса. Ясно, что обратный вылет из ядра нейтрона (не обязательно того же самого) возможен не только тогда, когда на нейтроне, находящемся вблизи от поверхности ядра, сконцентрируется вся его первоначальная энергия. Достаточно того, чтобы эта энергия превосходила энергию отделения (связи) нейтрона. Так как вероятность концентрации меньшей энергии относительно больше, то нейтроны малых энергий должны вылетать чаще. Другими словами, рассеяние должно быть неупругим. [c.348] Взаимодействие быстрых нейтронов с ядром не ограничивается процессом неупругого рассеяния. Волновая природа частиц позволяет предполагать также существование упругого потенциального рассеяния, которое должно носить дифракционный характер. Возможность такого явления связана с тем, что при I = I ядро можно рассматривать как черный шарик, на котором нейтронная волна длиной должна претерпевать дифракционное рассеяние. [c.349] Подобная постановка опыта является дальнейшим развитием метода кольцевого рассеивателя, примененного Чедвиком (см. 19, п. 2) она позволяет резко увеличить эффект. [c.350] Чтобы измерить угловую зависимость сечения рассеяния, в опыте было использовано несколько бочек, каждая из которых применялась для определенного угла рассеяния (9 = 20, 30,. 35, 40, 50, 60, 70 и 80°). Результаты измерений приведены на рис. 138, где для сравнения даны теоретические кривые, построенные в предположении, что радиус R черного шара раве 6-10 з см (кривая /), 7,5-10 з см (кривая 2) и 9-10 см (кривая (3). Из рисунка видно, что экспериментальные точк лучше всего согласуются с теоретической кривой дифракционного рассеяния, построенной в предположении, что = = 7,5- 10 з см. Такую примерно величину и имеет радиус ядра свинца. Тем самым было доказано существование дифракционного рассеяния быстрых нейтронов на ядрах свинца. [c.350] Впоследствии экспериментальное изучение дифракционного рассеяния было проведено другими методами в широком интервале энергий и для различных атомных ядер. Результаты опытов (в частности, смещение положения максимумов в зависимости or энергии нейтронов) неизменно подтверждали дифракционный характер явления. Заметим, что дифракционное рассеяние должно наблюдаться (и наблюдалось) и для заряженных частиц, если принять меры к устранению маскирующего эффекта от ре-зерфордовского рассеяния. [c.350] В связи с этим оказалось возможным поставить очень важные опыты по определению радиусов атомных ядер методом, в основе которого лежит измерение ослабления пучка нейтронов при их прохождении через вещество. На рис. 139 изображена схема подобного опыта. Нейтроны первичного пучка п, попадая в образец О, рассеиваются в нем (или испытывают какое-нибудь другое взаимодействие), в результате чего часть из них выбывает из пучка. Вследствие этого пучок нейтронов ослабляется в раз, где п — концентрация ядер образца Оц — полное сечение 6—толщина образца. [c.351] Однако, когда аналогичные опыты были сделаны с нейтронами более высокой энергии (90 Мэе), полученными методом срыва дейтона (см. 58), возникли трудности в интерпретации результатов. Оказалась, что радиус ядра, вычисленный из величины полного сечения, не меняется линейно с У Л, а отклоняется в сторону меньших значений для легких ядер. [c.352] Данные опыта с нейтронами, энергия которых равна 90 Мэе, показывают, что представление о ядре как о черном непрозрачном шарике (1=1) неточно. Ядро -при таких энергиях нейтронов становится частично прозрачным, и сечение взаимодействия нейтронов с ядром будет меньше 2nR . Тем не менее изучение рассеяния быстрых нейтронов ядрами является одним из наиболее точных методов определения радиуса атомных ядер. [c.352] Вернуться к основной статье