Дейтрон энергия связи

Ядерные силы зависят от угла между направлением спина и прямой, соединяющей нуклоны, т. е. они являются тензорными (IV. п. 5). Однако мы здесь не будем учитывать тензорного характера сил, так как решение задачи двух нуклонов в приближении центральных сил качественно верно описывает свойства дейтрона. Энергия связи дейтрона в основном состоянии 2,225 Мэе. Средняя = 1,112 Мэе. Средняя же энергия связи на нуклон [c.153]

Энергия связи дейтрона относительно свободных протона и нейтрона составляет 2,226 МэВ, что равно [c.386]

Рассматривается ядерная реакция, в которой налетающий протон с кинетической энергией Кр расщепляет неподвижный дейтрон по схеме р + -f- d р + р + п. Вблизи порогового значения энергии оба протона и нейтрон движутся в виде скопления несцепленных частиц, имеющих приблизительно одинаковую скорость. Напишите нерелятивистские выражения для количества движения и энергии, а также покажите, что пороговое значение кинетической энергии налетающего протона составляет /С = (3/2) где св( 2 МэВ) — энергия связи свободных нейтрона и протона в дейтроне. [c.409]

Дейтрон — ядро тяжелого водорода Н , построенное из двух нуклонов (протона и нейтрона), является простейшим из атомных ядер, содержащих более чем один нуклон. Массовое число дейтрона Л = 2, заряд Z = 1, масса М = 2,01410219 у. а. е. м. ( + 11), энергия связи (зе = 2,22471 (+ 40) Мэе, S J-A = 1,1123 Мэе на нуклон, магнитный момент в ядерных магнетонах = + 0,857348, [c.152]

Чем же вызвано такое малое значение энергии связи у дейтрона Для выяснения этого вопроса сличим значения для простейших ядер, приведенные в таблице 6. [c.153]

При известной потенциальной энергии V (г) уравнение (IV.41) позволяет найти собственные значения энергии S, в частности энергию основного состояния (30, равную по величине, но противоположную по знаку энергии связи S u- Для того чтобы основное состояние дейтрона было устойчивым, необходимо, чтобы энергия этого состояния была отрицательной (S = — й о)-Уравнение (IV.41) теперь запишется в виде [c.155]

Следовательно, потенциальная яма дейтрона является узкой и глубокой и ее глубина превышает энергию связи (2,225 Мэе) примерно в 10 раз. [c.156]

Итак, ввиду того что нуклоны, образующие дейтрон, в среднем около 40% времени находятся друг от друга на расстояниях, превышающих Го — радиус действия ядерных сил., то ядерная сила оказывается использованной не полностью. Это выражается в малой энергии связи дейтрона. Рассмотрим для сравнения ядро гелия зНе , в этом случае имеется 6 парных связей между нуклонами, образующими гНе. Потенциальная энергия системы нуклонов ядра в этом случае увеличивается в 6 раз по сравнению с энергией дейтрона, а число нуклонов лишь в два раза. Потенциальная энергия притяжения становится достаточной для сближения нуклонов на такое расстояние, при котором может быть полностью использовано действие ядерных сил. Следствием этого является резкое возрастание энергии связи ядра по сравнению с энергией связи дейтрона [c.158]

Энергия связи протона и нейтрона в дейтроне мала е 2,2 [c.206]

МэВ. Для полной энергии связи а-частицы из аналогичных соображений получается величина 9 МэВ, так как в а-частице имеются 4 п—р-связи. Учет спиновых зависимостей может только уменьшить, причем примерно вдвое, эти цифры, поскольку, как мы увидим ниже, в дейтроне спины протона и нейтрона параллельны, а при антипараллельных спинах связанное состояние отсутствует. Мы видим, что наши оценки резко расходятся с опытными данными. Причина этого расхождения заключается в том, что наши рассуждения чересчур классичны. Мы не учли ни волновых свойств протона и нейтрона, ни вероятностного характера состояний квантовых физических систем. Проследим влияние квантовых закономерностей на структуру дейтрона. Предварительно заметим, что в квантовой механике, так же как и в классической, относительное движение двух нуклонов можно рассматривать (см. приложение I) как движение в поле сил протонно-нейтронного потенциала одной частицы с приведенной массой т ри , равной половине массы нуклона [c.172]

Чтобы решить вопрос о том, какая ситуация осуществляется в дейтроне, обратимся к системам большего числа частиц. Если частиц не две, а три, то глубина ямы для каждой частицы, грубо говоря, удваивается. Если яма широкая, то уровень примерно совпадает с глубиной ямы, и мы получаем для энергии связи тритона приведенную выше классическую оценку. Но если яма — узкая и глубокая, то энергия связанного состояния может измениться на величину порядка Vq (а не т. е. в несколько раз. Поэтому из данных табл. 2.1 следует, что ядерные силы — короткодействующие и что дейтрон — система, в которой энергия связи значительно меньше глубины ямы. В соответствии с этим нейтрон и протон в дейтроне основную часть времени находятся вне сферы действия ядерных сил между ними. Такая своеобразная структура дейтрона подтверждается и тем, что экспериментальный радиус Rd дейтрона действительно очень велик (конечно, в ядерных масштабах) Ra = = 4,8-10" см. С помощью соотношения (5.6) мы можем определить теперь глубину Uo потенциальной ямы взаимодействия нейтрона с протоном. Так как энергия связи дейтрона много меньше (Jo, то в первом приближении можно считать, что [c.174]

Ядерные силы велики по абсолютной величине. Это самые сильные из всех известных взаимодействий в природе. Для примера достаточно сказать, что обусловленная ядерными силами энергия связи простейшего ядра — дейтрона — равна 2,23 МэВ, в то время как обусловленная электромагнитными силами энергия связи простейшего атома — водорода — равна 13,6 эВ. [c.199]

Для очень тяжелых ядер относительная роль кулоновских эффектов возрастает (см. гл. И, 3). Поэтому очень тяжелым ядрам энергетически выгодно испускать а-частицы. Почему а-частицы, а не отдельные нуклоны или, скажем, дейтроны Испускание а-час-тиц гораздо выгоднее энергетически, чем испускание отдельных нуклонов или, например, дейтронов. Вспомним, что энергия связи а-частицы составляет 28 МэВ. Поэтому, если на отрыв каждого из четырех нуклонов в отдельности тратится, скажем, по 6 МэВ, то ядро будет совершенно стабильно относительно вылета нуклона, но сможет испускать а-частицы с кинетической энергией [c.206]

Так как энергия связи в дейтроне аномально мала и так как нейтрон дейтрона 90% времени находится вообще вне поля действия сил со стороны протона (см. гл. V, 2), то рассеяние электрона высокой (сотни МэБ и выше) энергии на нейтроне дейтрона будет идти почти так же, как на свободном нейтроне. Электрический форм-фактор пиона был измерен в экспериментах, в которых пучок отрицательных пионов с энергией 100 ГэВ рассеивался на атомных электронах мишени. Рассеяние пучка тяжелых частиц на легких (почти в 300 раз легче) частицах мишени очень невыгодно энергетически. Однако энергия 100 ГэВ настолько велика, что соответствующая энергия в СЦИ оказывается равной около 200 МэВ, что согласно (4.64) достаточно для определения среднеквадратичного радиуса пиона. [c.388]

Если у частиц имеется связанное состояние с малой энергией связи, то их рассеяние при Лд/Х 1 носит резонансный характер. Типичный пример — рассеяние нейтронов протонами в состоянии с полным спи-ном 7=1, Б к-ром система нейтрон — протон имеет 2/2 связанное состояние (дейтрон). В этом случае длина [c.272]

На характер реакций с участием дейтрона большое влияние оказывают его структурные особенности—малая энергия связи ( 2,23 МэВ), относительно большой (по сравнению с близкими по массовому числу А ядрами) радиус (4-10 см). Дейтрон в Я. р. легко расщепляется, и с ядром-мишенью взаимодействует только один из его нуклонов. Доминирующий механизм реакции—прямой. Однако во мн. случаях дейтрон ведёт себя аналогично др. заряж. частицам и с большой вероятностью испытывает упругое и неупругое рассеяния, вызывает реакции (d, t), (d, а) и др. В основе управляемого термоядерного синтеза лежат реакции [c.668]

Оказывается, что дейтрон не может находиться в возбуждённых состояниях и что энергия его единственного уровня, т. е. энергия связи дейтрона, очень просто выражается через значение указанного выше параметра, относящегося к случаю параллельной ориентации спинов частиц. Таким образом, рассеяние медленных нейтронов протонами с одинаковой ориентацией спинов определяется в конечном счёте энергией связи дейтрона. [c.10]

Величина энергии связи дейтрона может быть определена экспериментально из опытов по фоторасщеплению дейтронов и оказывается равной W [c.12]

Заметим, что эти величины связаны с энергией связи дейтрона г соотношением [c.16]

Таким образом, можно сказать, что отсутствие возбуждённых состояний у дейтрона, отвечающих значениям 1ф , связано с аномально малой величиной энергии связи дейтрона в масштабах ядерных энергий. [c.19]

Заметим, что s представляет собой энергию связи дейтрона отсюда следует, что в предположении бесконечно малого радиуса действия ядерных сил, рассеяние медленных нейтронов протонами при параллельной ориентации спинов определяется только одним параметром — энергией связи дейтрона. [c.25]

В триплетном состоянии а пропорционально /Т (е — энергия связи дейтрона). В ядерном энергетическом масштабе эта [c.31]

Ядерные реакции могут протекать и под действием у-квантов, если их энергия превышает энергию связи нуклона в ядре. Энергия связи на нуклон в ядрах первой половины периодической системы составляет примерно 8 Л1эв. Поэтому для изучения реакций под действием фотонов необходимо, чтобы их энергия превышала 8 Мэе. Энергия связи дейтрона составляет только 2,225 Мэе. Облучая дейтерий у-фотонами, впервые в 1934 г. Д. Чедвик заметил, что у-фотоны с энергией hv 2,23 Мэе переводят ядра дейтерия (дейтроны) в возбужденное состояние, которое является неустойчивым и завершается распадом на нейтрон и протон. Ядерные реакции под действием уфотонов получили название фотоядерных реакций (фоторасщепления ядер или фотоядерного эффекта). [c.289]

Энергии связи ядер можно измерять непосредственно по балансу энергии и импульса в процессе расщепления ядра. В частности, именно так впервые была определена энергия связи дейтрона по процессу расщепления дейтрона v-KBaHTaMH. Однако для большинства ядер наиболее точные измерения ядерных энергий связи производятся на основе соотношения (1.4) посредством измерения масс атомов (точнее, ионов) на специальных приборах, называемых масс-спектрографами. [c.39]

Нашей задачей является изучение взаимодействий в системах протон — протон (р—р), нейтрон — протон (п—р) и нейтрон — нейтрон (п—п). Фактически к настоящему времени изучены лишь две из этих систем р—р и п—р. Система же п—п до настоящего времени не поддается экспериментальному изучению из-за отсутствия нейтронных мишеней. Поэтому существующие методы изучения системы п—п либо не совсем чистые, либо сравнительно косвенные. Например, рассеяние п—п при высоких энергиях изучают, бомбардируя нейтронным пучком дейтронную мишень. При этом предполагают, что если энергия Еп падающих нейтронов значительно превышает энергию связи = 2,23 МэВ дейтрона (Еп > св). то падающие нейтроны рассеиваются независимо на протоне и нейтроне дейтрона. Такая аппроксимация называется импульсньш приближением-, точность и пределы применимости этого приближения, однако, до сих пор не вполне ясны, так что этот метод не вполне чистый. При низких энергиях сведения о нейтрон-нейтрон-ном рассеянии можно получить, изучая угловые и энергетические распределения нейтронов в ядерных реакциях с вылетом двух нейтронов. Например, использовались реакции [c.169]

Аномальная малость энергии связи является уникальным свойством дейтрона и заслуживает специального рассмотрения. Начнем с того, что сравним удельную энергию связи дейтрона с удельными энергиями связи других легчайших ядер, таких, для которых свойство насыщения ядерных сил еще не сказывается (т. е. ядер с Л 4 (см. табл. 2.1)). [c.171]

Для того чтобы- понять связь короткодействия ядерных сил с зависимостью удельной энергии связи ядра от А, попробуем на пальцах оценить энергии связи тритона и а-частицы, исходя из энергий связи системы нуклон — нуклон. Энергия связи Е р системы нейтрон — протон равна 2,23 МэВ. Системы протон — протон и нейтрон — нейтрон не имеют связанных состояний, так что их энергии связи не превышают нуля рр с О, 0. Казалось бы, энергию, скажем, тритона можно оценить следующим образом. В тритоне имеются три связи п—р, п—р и п—п, две из которых примерно равны энергии связи дейтрона, а одна — в лучшем случае нулю. Отсюда получается, что полная энергия связи тритона должна примерно равняться удвоенной энергии связи дейтрона, т. е. [c.172]

Ядерные силы являются очень короткодействуюш ими. Радиус их действия имеет порядок 10 см. Свойство короткодействия было выведено из сравнения энергий связи дейтрона, тритона и а-частицы (см. 2). Однако оно следует уже из опытов Резерфорда по рассеянию а-частиц ядрами. [c.199]

Ядерные силы обладают свойством насыщения (гл. И, 3). Насыщение проявляется в том, что энергия связи на нуклон в ядре при увеличении размеров ядра не растет, а остается примерно постоянной. Происхождение свойства насыщения долгие годы было загадочным. Сейчас считается установленным, что насыщение обусловлено совместным действием отталкивающей сердцевины и обменного характера ядерных сил. Отталкивающая сердцевина препятствует тому, чтобы в сферу действия сил одного нуклона попадало большое количество его соседей. Такова же и роль обменных сил. Дело в том, что у обменных сил притяжение чередуется с отталкиванием (например, притяжение при четных орбитальных моментах заменяется на отталкивание при нечетных). А всякое отталкивание способствует насыщению. Наиболее ярко влияние обменных сил на насыщение проявляется в легчайших ядрах. При переходе от дейтрона к а-частице энергия связи на нуклон резко растет (см. гл. II, 3, рис. 2.5). Здесь обменные силы еще не сказываются потому, что все нуклоны находятся в 5-состоянии. А вот в следующем за а-частицей ядре jHe один нуклон вынужден из-за принципа Паули находиться в / -состоянии, где обменные силы являются отталкивающими. Поэтому пятый нуклон не может удержаться в ядре, т. е. Не не является стабильным ядром. [c.200]

ДЕЙТРОН — связанное состояние протона н нейтрона, ядро одного из изотопов водорода — дейтерия. Обозначается Н или d. Является простейшей и наиб, хорошо изученной составной системой сильновзаимо-действующих частиц. Осн. характеристики масса 2,0135 а. е. м. спин I— изотопический спин 7 =0 энергия связи св = 2,24579 МэВ магн. момент рс = = 0,857400 ядеркого магнетона квадрупольный электрический мо.чент ядра <3=2,859 -10 см среднеквадратичный радиус (определяемый из упругого рассеяния электронов при небольших передачах импульса) = = 1,9В3 10- см. [c.577]

На раннем этапе развития ядерной физики большую роль для понимания свойств ядерных сил сыграли осн. характеристики дейтрона. Дейтрон является связанным триплетным состоянием нр с энергией связи —2,224 МэВ. Синглетное состояние нр имеет положит, энергию связи 64 кэВ и является резонансом. Др. резонансов и связанных состояний в области низких энергий в пр-системе нет. Эти, два параметра позволяют определить потенциал нуклон-нуклонного взаимодействия и радиус ядерных сил. Наличие у дейтрона квад-рупольного электрич. момента Q — 2,859-10" см приводит к выводу о существовании тензорных ядерных сил. [c.268]

Подчеркнём, что использование одного и того же граничного условия с одной и той же константой а является следствием малости энергии связи дейтрона и энергии относительного движения нейтрона и протона по сравнению -с эффективной потенциальной энергиэй взаимодействия нейтрона и протона. В силу этого а выступает как некоторая константа, характеризующая взаимодействие нейтрона и протона. [c.24]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...