ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ядерные силы из "Ядерная физика " На рис. 4.17 приведено сравнение экспериментальных и рассчитанных по оптической модели дифференциальных сечений упругого рассеяния ядра изотопа гелия аНе с энергией 130 МэВ на различных ядрах. Как мы видим, оптическая модель прекрасно описывает и рассеяние сложных частиц. Разумеется, гамильтониан взаимодействия для сложных частиц отличается от гамильтониана для нуклонов. [c.151] Прямые реакции обладают рядом характерных особенностей. Рассмотрим здесь те черты прямых реакций, которые свойственны реакциям непосредственного выбивания частицы из ядра налетающей частицей. Для определенности будем иметь в виду реакцию (N, N ). [c.152] Во-первых, из того, что падающий нуклон передает свой импульс в основном одному нуклону, следует, что нуклоны должны вылетать из ядра преимущественно вперед в направлении этого импульса. Во-вторых, из того, что падающий нуклон передает одному нуклону почти всю энергию, следует, что вылетающие из ядра нуклоны должны иметь довольно большие энергии, близкие к максимально возможным. Например, в прямой реакции (п, п ) вылетающие нейтроны должны иметь угловое распределение, вытянутое в направлении вперед, и энергии, близкие к энергии падающего нейтрона. [c.152] Наконец, третьей существенной особенностью прямых процессов является то, что при них из ядра с равной интенсивностью могут вылетать как протоны, так и нейтроны, поскольку при больших энергиях вылетающих частиц влияние кулоновского барьера становится несущественным. [c.152] Реакция подхвата обратна реакции срыва падающий нуклон слегка касается ядра и вырывает из него другой нуклон. [c.153] В литературе для обозначения реакций срыва и подхвата часто используют английские термины стриппинг и пикап соответственно. Кроме классических реакций срыва типа (d, р) или (р, d), изучаются также реакции срыва типа (Не , а), (d, t) и т. д. [c.153] При бомбардировке ядер нуклонами или другими частицами очень больших энергий (несколько сотен МэВ и выше) могут происходить взрывы , в результате которых ядро разваливается на большое количество мелких осколков. На фотоэмульсии (см. гл. IX, 4, п. 10) или на снимке в пузырьковой камере (гл. IX, 4, п. 9) эти разлетающиеся осколки образуют многолучевую звезду (рис. 4.18). Такого типа реакции носят название процессов с образованием звезд. [c.153] Большой познавательный интерес имеют сравнительно простые прямые процессы, поскольку в процессах с участием большого числа конкурирующих каналов трудно разобраться экспериментально. Еще труднее извлечь из анализа таких сложных процессов количественную информацию о структуре ядра или о деталях механизма реакции. [c.155] Угловое распреде.пение а-частиц, неупруго рассеянных на ядре laMg с возбуждением уровня 2 с энергией 1,47 МэВ. Энергия падающих а-частиц а = 43 МэВ. [c.156] На рис. 4.20 экспериментальное угловое распределение рис. 4.19 изображено одновременно с теоретическим, рассчитанным в предположении, что а-частицы испускаются этим кольцом. Как видно из рисунка, такая картина процесса качественно подтверждается экспериментом. [c.157] Энергия налетающих а-частиц — 43 МэБ, конечное ядро находится в первом возбужденном состоянии 2 , k — волновой вектор а-частицы, О — угол рассеяния, R 6 ферми. [c.157] Кривая / соответствует случаю, когда срываемый нейтрон оказывается в s-состоянии, кривая 2 — в d-состоянии. [c.157] Как видно из таблицы, это ядро с хорошей точностью является ядром с заполненными оболочками. [c.158] Угол О между вылетающими протонами равен 38,7 , ДВ — энергия, передаваемая конечному ядру, N . Максимумы соответствуют выбиванию протона из состояний (АЛ ет 12 МэВ). [c.158] Энергия фиксирована и равняется а) 19 МэВ (второй максимум справа на рис. 4.22), б) 12,4 МэВ (первый максимум справа на рис. 4.22). Сплошные кривые проведены по экспериментальным точкам, пунктирные — рассчитаны теоретически в предположении, что выбиваются 1р1у Протоны соответственно. [c.159] Кулоновское взаимодействие тяжелой заряженной частицы с ядром наряду с упругим рассеянием может привести и к неупругому рассеянию с кулоновским возбуждением ядра на одно из низколежа-щих возбужденных состояний. [c.161] Электроны не подвержены сильным взаимодействиям. Поэтому взаимодействие электронов даже очень высоких энергий (сотни МэВ и выше) с ядрами происходит обязательно через посредство электромагнитного поля. Особое значение имеет изучение упругого рассеяния электронов высоких энергий на ядрах и на отдельных нуклонах. Этот процесс поддается точному расчету и дает возможность изучать форму распределения заряда в ядрах и нуклонах (см. гл. II, 6). [c.161] К электромагнитным процессам с участием ядер относится также Y-излучение ядер, т. е. испускание 7-квантов ядрами, находяш,имися в возбужденных состояниях. Эти процессы экспериментально изучаются методами ядерной спектроскопии. Поэтому они будут рассмотрены в главе о радиоактивности (гл. VI, 6). [c.161] В отличие от ядерных сил (см. гл. III, 1), электромагнитное взаимодействие очень хорошо изучено теоретически (см. гл. VII, 6). Поэтому, например, фотоядерная реакция, образно говоря, наполовину может быть рассчитана точно. Именно, мы точно знаем, с какой интенсивностью и путем какого механизма нуклоны ядра поглощают Y-квант. Это, однако, вовсе не значит, что мы уже знаем интенсивность и механизм поглощения кванта ядром. Поглотив квант, нуклон приобретает импульс и энергию, которые он начинает передавать другим нуклонам, в результате чего ядро перестраивается. Эта часть процесса происходит под действием ядерных сил и поэтому значительно более трудна для теоретического расчета. [c.161] 65) видно, что если для нуклона X достигает порядка размеров ядра при энергии МэВ (например, при А = 100), то для фотона ку = R при 30 МэВ. Поэтому для фотонов соображения 2, п. 4 об ограничении на величину момента справедливы в значительно большей области энергий, чем для нуклонов. Для фотонов это разложение обладает существенными особенностями, которые мы изложим в следующем пункте. [c.162] Вернуться к основной статье