ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Фазовый анализ (N—N) -рассеяния из "Экспериментальная ядерная физика. Т.2 " При этом в предположении, что энергия взаимодействия V мала по сравнению с энергией частиц Т, квантовая механика позволяет из результатов опытов по рассеянию сравнительно просто (методом теории возмущений) получить потенциал взаимодействия. [c.69] Увеличение сечения рассеяния по сравнению с сечением реакции связано с возможностью интерференции падающей волны с возникающей при рассеянии когерентной расходящейся волной. Если рассеяние не сопровождается поглощением, то расходящаяся волна не ослабевает по интенсивности, а лишь испытывает сдвиг по фазе. В результате интерференция приводит к удвоению амплитуды и, следовательно, к вчетверо большему сечению рассеяния. [c.71] Для объяснения этого явления рассмотрим процесс соударения нейтрона с протоном при помощи кинематической схемы. [c.73] Изобразим последовательные стадии соударения в двух системах координат — лабораторной (л. с. к.) и центра инерции= (с. ц. и). На рис. 40,а последовательно изображены состояния до столкновения в л. с. к. и с. ц. и. и состояния после столкновения в с. ц. и. и л. с. к. [c.73] Поэтому в л. с. к. нейтрон после рассеяния летит приблизительно в первоначальном направлении, а протон отдачи — примерно под углом 90°. [c.73] Таким образом, с точки зрения этого механизма в с. ц. и. (и. тем более в л. с. к.) должно наблюдаться резко направленное вперед рассеяние нейтронов и совсем не должно быть нейтронов, рассеянных в с. ц. и. над (0 9О°). [c.73] Из рисунка видно, что, в отличие от предыдущего случая, в с. ц. и. должно наблюдаться преимущественное рассеяние назад (на углы 0 9О°), а в л. с. к. — под углом 9—90°. При этом в л. с. к. будут наблюдаться протоны, летящие приблизительно в первоначальном направлении падающих нейтронов (протоны перезарядки). Явление перезарядки полностью объясняет своеобразную картину угловой зависимости сечения рассеяния при высоких энергиях, причем по величине рогов кривой при б — 0° и 0=180° можно судить о соотносительной доле обычных и обменных сил. Из рис. 35 следует, что их величина одного порядка (одно время их считали равными). [c.74] Очевидно, что явление перезарядки может идти также, если бомбардирующей частицей является протон. Тогда в процессе перезарядки образуются летящие вперед нейтроны. Как было сказано выше, это явление часто используется для получения пучков быстрых нейтронов. [c.74] Относительная роль обычных и обменных сил сравнима. Поэтому в итоге получается, что для описания ядерного взаимодействия между двумя нуклонами (во всяком случае между нейтроном и протоном) надо построить потенциал, состоящий по крайней мере из шести различных функций [сумма потенциалов (5.18) и (6.7)], вклад каждой из которых существен, а при высоких энергиях даже из восьми [добавляются потенциалы (5.19) и (6.8)]. [c.75] ЧТО явление обмена предполагает наличие процесса, происходящего не между всеми, а только между двумя партнерами. Именно введением обменных сил объясняется насыщение химического взаимодействия (так называемые ковалентные, гомеополяр-ные силы типа сил, связывающих два атома водорода в его молекуле). [c.76] Рассмотрим теперь зависимость сечения (р—р)-рассеяния от угла 9. Из рис. 36 видно, что экспериментальное сечение (р—р)-рассеяния изотропно вплоть до энергии падающих протонов 7 р = 430 Мэе (анизотропия, наблюдающаяся в области малых углов с характерным заходом кривой дифференциального се зе-ния в область ниже плато при 10—20°, объясняется интерференцией с кулоновским взаимодействием). [c.76] Как уже отмечалось, сферически симметричный характер угловой зависимости сечения р—р)-рассеяния при энергиях до 400 Мэе абсолютно не согласуется с тем, что ожидалось по теории возмущений. Это позволяет сделать важный вывод о существовании очень интенсивного ядерного взаимодействия на совсем малых расстояниях между частицами (так как условием применимости теории возмущений является V T). [c.77] Относительно большое (по сравнению с величиной Ь) расстояние между нуклонами в ядре см) указывает на существование сил, препятствующих сближению частиц до размеров плотноупакованной системы, т. е. позволяет высказать предположение о том, что ядерные силы на очень малых расстояниях между нуклонами являются силами отталкивания см. рис. 39,6). [c.77] Добавочную информацию об относительной роли разных состояний (s, р, d и т. д.) в процессе рассеяния можно получить из рассмотрения поляризации при рассеянии. [c.78] Рассмотрение задачи о поляризации при рассеянии двух частиц со спинами Si = S2=Va слишком сложно, чтобы его можно было сделать наглядным. Поэтому мы ограничимся рассмотрением более простой задачи о рассеянии частицы со спином Si = V2 на бесспиновом тяжелом центре (S2 = 0). В конце рассмотрения будут указаны особенности, которые следует учесть при решении точной задачи. [c.78] Предположим, что пучок неполяризованных частиц со спином s = V2, энергией То и плотностью потока No рассеивается на бесспиновом центре (рис. 41). Выделим из числа рассеянных частиц те, которые летят в конусе (б, 0-biA0), и ограничимся азимутальными углами ф = 0 и ф = л. Назовем рассеяние под полярным углом 0 и азимутальным углом ф = 0 рассеянием налево, а под углами 0 и ф = я — рассеянием направо. [c.78] Орбитальный момент количества движения I, связанный с рассеянием налево, изобразим двойной сплошной стрелкой, смотрящей вверх, а рассеянием направо —двойной пунктирной стрелкой, смотрящей вниз. Очевидно, что если существует спин-орбитальная зависимость ядерных сил (а ее существование мы имеем основание предполагать из рассмотрения модели ядерных оболочек), то рассеяние нуклонов с разной ориентацией спина должно быть различным. [c.79] Если (Iffs)-взаимодействие сильнее, чем (If 5)-взаимоден-ствие, то из первоначального пучка в рассеянный будет переходить больше нуклонов со спинами, ориентированными параллельно орбитальному моменту (т. е. вверх для рассеяния налево и вниз для рассеяния направо), чем антипараллельно (рис. 42). [c.79] Измерив е при разных углах 0 (и разных энергиях Г), получим новый экспериментальный параметр рассеяния Р(0, Т). [c.81] Напомним, что проведенное рассуждение справедливо для простейшего случая рассеяния нуклона на бесспиновом центре (S2=0). В реальном случае N—Л )-рассеяния обе взаимодействующие частицы имеют спин s=4z, что в значительной степени осложняет анализ. Взаимодействие двух нуклонов может происходить как при Si + S2=0, так и при si-l-S2=l, что дает для 1-f + S значения 1+1, I и I—1. В результате даже при/ 2 надо учитывать пять фаз й(%), б( ро), 6( pi), Ь р2) и (б г). А для п—р)-рассеяния еще пять 6( Si), 6( pi). 6( i), б( йг) и б( з). [c.82] Вернуться к основной статье