ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Дальнейший анализ (п — р)-рассеяния при малых энергиях Спиновая зависимость и тензорный характер ядерных сил из "Введение в ядерную физику " Это означает, что функция распределения по энергии равняется константе 1/То. [c.500] Таким образом, все опыты, в которых изучалось (я —р)-рассеяние, независимо от того, производилось ли непосредственное исследование углового распределения протонов отдачи или снимался их энергетический опектр, приводили к одному и тому же результату угловое распределение рассеянных нейтронов в л. . к. описывается законом oos 0. [c.500] Отсюда с помощью простых рассуждений можно получить сведения о радиусе ядерных сил. Действительно, в связи с короткодействующим характером ядерных сил (л —р)-взаимодействие может быть эффективным только в тех случаях, когда нейтрон пролетает от протона на расстоянии р а (а — радиус ядерных сил). Из этого заключения следует (см. 69), что взаимодействие нейтрона с данным импульсом р возможно лишь при таких /, которые удовлетворяют условию (69. 36 ), т. е. [c.500] вплоть до I а/к. Если же энергия нейтронов не слишком велика и Х а, j o для I остается возможным только единственное значение / = 0. В соответствии с квантовой механикой в этом случае угловое распределение рассеянных нейтронов должно быть сферически симметричным. Очевидно, что может быть сделано и обратное заключение. Если опыт показывает сферическую симметрию углового распределения рассеянных нейтронов в с. ц. и., то это означает, что рассеяние происходит с 1 = 0 (т. е. уже при I = 1 параметр удара qi а). Отсюда и может быть получена оценка радиуса действия ядерных сил. [c.501] Таким образом, опыты по (п —р)-рассеянию дают возможность сделать оценку верхней границы радиуса действия ядерных сил). [c.501] Кроме углового распределения в опытах по п — р)-рассеянию была получена зависимость сечения рассеяния от энергии. Величина сечения для нейтронов может быть найдена измерением убывания интенсивности нейтронного пучка, на пути которого поставлен рассеиватель. [c.502] В табл. 36 дано несколько значений сгтеор, подсчитанных по формуле (70.6 ). Сопоставление их с стэксп (см. рис. 209) показывает, что теоретическое сечение (пунктирная кривая) в области энергии Т 1 Мэе идет значительно ниже экспериментального. [c.503] Наблюдающееся расхождение объясняется тем, что до сих пор рассматривался самый общий вид центрального потенциала V(r), не зависящего ни от скорости, ни от опинов взаимодей ствующих частиц. Однако из самого факта существования дей тона, состоящего из нейтрона и протона с одинаково направлен ньгми спинами, и отсутствия в природе ядра, состоящего из ней трона и протона с противоположно направленными спинами следует, что ядерные силы зависят от спинов частиц. Спиновая зависимость ядерных сил и проявляется в виде отмеченного на рис. 209 расхождения кривых. [c.503] Интересно отметить, что хорошее согласие формулы типа 70. 7) с опытом получается только в предположении, что спин нейтрона /2 (а не /а). [c.504] Формула (70.7) не дает возможности определить знак параметра рассеяния для синглетного состояния. Поэтому без дополнительного анализа нельзя установить, является синглетное состояние связанным или нет. Ответ на этот вопрос был получен в результате рассмотрения опытов по рассеянию нейтронов на молекулярном водороде. [c.504] Известно, что молекулярный водород в нормальном состоянии состоит из молекул двух типов с параллельно (ортоводород) и антипараллельно (параводород) направленными спинами обоих протонов молекулы. [c.504] Из квантовомеханических соображений (антисимметрия волновой функции l5H.. относительно перестановки двух протонов) следует, что ортоводород может существовать только в состояниях с нечетным вращательным моментом (/= 1, 3.), а параводород—с четным (/ = 0, 2.). [c.504] Это различие указывает на спиновую зависимость ядерногс взаимодействия. Дополнительный квантовомеханический анализ показывает, что знаки фаз у триплетного и синглетного взаимодействий нейтрона с протоном должны быть различны, так как в случае одинаковых знаков отношение Оорто/Опара должно быть гораздо меньше наблюдающегося экспериментально. [c.505] Тогда глубина реального уровня в построенной вспомогательной яме и определяет энергию виртуального уровня в яме V. Реальная и виртуальная системы с равными уровнями рассеивают при малых энергиях одинаковым образом (с точ-ностью до знака фаз). [c.506] При этом следует подчеркнуть, что вклад второго слагаемого в потенциал очень значителен, так как в зависимости от его величины глубина потенциальной ямы изменяется настолько, что реальная система превращается в виртуальную. [c.506] Потенциал вида (70.9) лучше описывает взаимодействие между нейтроном и протоном, чем простой потенциал типа V r). Однако, из-за того что оба потенциала являются центральными, ни тот, ни другой не позволяет объяснить одно из существенных свойств ядерных сил. [c.506] В 6 МЫ говорили о том, что Дейтон обладает положительным квадрупольным моментом. Это означает, что распределение электрического заряда в дейтоне несимметрично и может быть представлено вытянутым вдоль спина дейтона эллипсоидом вращения. Таким образом, направление спина в дейтоне связано с раопределением в нем заряда. Другими словами, должна существовать связь между опином дейтона и линией, проходящей через нейтрон и протон, т. е. ядерные силы долл ны зависеть от взаимной ориентации суммарного спина нейтрона и протона и их оси (рис. [c.507] Расчет показывает, что тензорное слагаемое также вносит существенный вклад в ядерный потенциал. Это следует из численной величины квадруоольного момента дейтона, которая из-за сравнительно больших размеров дейтона требует больших тензорных сил. [c.507] Таким образом, для объяснения уже известных нам свойств ядерных сил нужен очень сложный потенциал, состоящий по крайней мере из трех, а при больших энергиях — из четырех разнородных слагаемых. Более того, при рассмотрении п — р)-рассеяния при высоких энергиях обнаруживается новое очень существенное свойство ядерных сил, для объяснеиия которого число слагаемых в потенциале должно быть удвоено (см. 71, п. 3). [c.508] Вернуться к основной статье