ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общие свойства ядерных реакций из "Ядерная физика " Следовательно, внутренняя четность отрицательного пиона равняется —1. Было показано, что внутренняя четность и л также отрицательна. [c.123] Эти (равно как и любые другие возможные) конечные состояния называются каналами реакции. Используются также понятия входного и выходного каналов. Выходной канал упругого рассеяния называют упругим каналом. В приведенном примере входным является канал р + aLi , а выходными р + jLi (упругий канал), р + sLi , а+а, a+a-fv, p+a + t. Часто под каналом реакции понимают только выходной канал. [c.124] Если энергия налетающей частицы ниже порога какой-либо эндотермической реакции, то соответствующий канал называется закрытым. По закрытому каналу реакция идти не может. При очень низкой энергии налетающей частицы открыты только упругий и экзотермические каналы. При повышении энергии начинают последовательно открываться эндотермические каналы. [c.124] При высоких энергиях столкновения открыто большое число различных каналов, в том числе многочастичных. Из-за обилия каналов каждый из них в отдельности (особенно многочастичный) с трудом выделяется экспериментально и не всегда поддается достаточно простой теоретической трактовке. Поэтому при большом числе открытых каналов удобнее с точки зрения эксперимента и, как оказалось, полезно для теории измерять сечения реакций, называемых инклюзивными. [c.124] В этой реакции в конечном состоянии регистрируется только одна частица Ь, которая, в частности, может совпадать либо с а, либо с А. Таким образом, инклюзивное сечение равняется сумме сечений всех каналов, в которых вылетает частица Ь. В инклюзивных ядер-ных реакциях наблюдается явление, получившее название ядер-ного скейлинга (см. 10, п. 2). [c.124] Наиболее существенны два из этих изменений. Во-первых, за счет вероятностного характера квантовомеханических процессов полное сечение может оказаться намного меньше площади области, в которой происходит взаимодействие. Возможность такого явления обусловлена тем, что для квантовой частицы существует ненулевая вероятность пролететь, не отклонившись, через область, в которой на нее действует сила. При этом существует обширная область явлений, в которых эта вероятность велика. В таких случаях по аналогии с оптикой иногда говорят, что мишень является частично прозрачной или серой . С этим явлением мы уже сталкивались в гл. И, 6 и еще встретимся в гл. VH, 7. [c.125] Во-вторых, за счет волнового характера квантовомеханических явлений при низких энергиях сечение может оказаться намного (до нескольких порядков) больше верхнего предела я/ тах, диктуемого классическими, неквантовыми соображениями, где / тах— максимальное расстояние, на котором частицы способны взаимодействовать. [c.125] Перечисленные утверждения о предельном поведении сечений резюмированы на рис. 4.2, на котором заштрихованная область соответствует допустимым значениям упругого и неупругого сечений. [c.125] 25) следует, что при низких энергиях, когда длина волны де Бройля значительно превышает радиус действия сил, сечения могут быть (но, конечно, могут и не быть) очень велики. Наглядно, хотя и очень грубо, этот вывод может быть объяснен тем, что частица способна зацепляться за рассеивающий центр своей волной де Бройля. Резкое возрастание сечений проявляется при резонансном взаимодействии очень медленных нейтронов с ядрами (см. 2). [c.126] Форма этой зависимости определяется конкретным видом взаимодействия, вызывающего реакцию. [c.126] Практически обычно координатную ось г ориентируют вдоль направления падающего пучка, т. е. параллельно вектору Па- При таком соглашении зависимость fab от Па можно не указывать. [c.127] Для бесспиновых частиц матричный элемент /а зависит от энергии и от угла между Па и л, т. е. угла между направлением вылета частицы Ь и осью падающего пучка. При наличии спинов такая зависимость остается только для среднего значения fab Р-Сам же элемент fab может еще зависеть от взаимной ориентации импульсов и спинов частиц. [c.127] Свойство (4.28) выражает обратимость движения в квантовой механике. [c.127] Соотношение (4.28) качественно можно понять, рассмотрев свойство обратимости движения в классической механике. Как известно, в классической механике для каждой траектории г (/) частицы имеется обращенная по движению траектория г (t) = г (—t), описываемая тем же уравнением, что и г (t). Тесная связь этих траекторий проявляется в следующем. Пусть при движении по траектории г (t) частица за время М = — h переходит из состояния г = г (t ), р1 = р (/i) (напомним, что состояние точечной частицы в классической механике задается ее положением г в пространстве и импульсом р) в состояние г = г (t ), рг = Р (к)- Тогда при движении по траектории r i) частица за то же время At переходит из обращенного по движению состояния г , —р в состояние Tj, —pi. Соотношение (4.29) является квантовомеханическим обобщением этой взаимосвязи движения частицы по траекториям г (/) и r (i) оно выражает равенство амплитуд перехода гро г ) и перехода - ф- между обращенными по движению состояниями Естественно, что при изменении направления движения изменяются знаки импульсов и проекций момента количества движения. [c.127] 29) следует важный принцип детального равновесия, связывающий сечения прямой и обратной реакций. [c.127] Черные кружочки — расчет по формуле (4.31) в предположении, что спин пиона равен нулю светлые кружочки — то же самое в предположении, что спин пиона равен единице крестнкн — экспериментальные точки. [c.128] Измерив оба сечения, из (4.34) можно определить спин пиона. Эти измерения были проведены и дали значение и = О (рис. 4.3). Подчеркнем, что кинетические энергии в СЦИ для одного и того же канала должны быть одинаковыми для прямой и обратной реакций. [c.128] А эти реакции уже не являются обратными друг к другу. Поэтому принцип детального равновесия при изучении реакций на ядрах используется лишь для легких ядер, где уровни расположены не так густо. В заключение отметим, что принцип детального равновесия является прямым следствием инвариантности квантовой механики относительно обращения знака времени. [c.129] Вернуться к основной статье