Рассеяние нейтронов электронами и ядрами

Для полноты скажем несколько слов и о мишенях. Мишенями могут быть только те частицы и ядра, которые достаточно дс)Лго живут и которые могут входить в состав макроскопических тел. Поэтому список доступных мишеней четко ограничен. В него входят все стабильные и достаточно долго (примерно не менее нескольких минут) живущие ядра, а также протон и электрон. Из всех остальных ядер и частиц мишеней делать нельзя Уже, например, о рассеянии нейтрон — нейтрон нет прямых экспериментальных данных, в то время как рассеяние нейтрон — протон и особенно протон — протон исследовано с большой полнотой в широкой области энергий (см. гл. V, 3 —5). Проблема создания методики исследования столкновений нестабильных и нейтральных частиц друг с другом еще ждет своего решения. Небольшое, но важное расширение списка возможных мишеней достигается на встречных пучках (см. 2, п. 13). [c.466]

Аз-за слабости неэлектромагнитного взаимодействия электронов с нуклонами, рассеяние электронов на ядрах практически полностью определяется электромагнитным взаимодействием, законы которого хорошо известны. Поэтому результаты опытов по рассеянию электронов на ядрах могут быть полностью обработаны теоретически, что позволяет получить распределение электрического заряда и магнитного момента в ядрах и протоне, а также (по разностному эффекту) в нейтроне. Разумеется все это верно в предположении, что основные положения электродинамики справедливы в рассматриваемой (очень малой) области расстояний между взаимодействующими частицами. [c.656]

При прохождении через вещество улучей их интенсивность ослабевает за счет фотоэффекта, комптоновского рассеяния, образования пар позитрон — электрон и ядерного фотоэффекта, при котором происходит испускание ядром протонов, нейтронов, а-частиц, а такл<е ядер. [c.232]

В дальнейшем размеры атомных ядер определялись по энергии а-частиц, испускаемых радиоактивными ядрами (см. гл. 3), по рассеянию нейтронов и электронов на ядрах, по величине энергии связи ядра и другими методами. [c.34]

Наиболее надежными могут считаться результаты, полученные при изучении рассеяния ядрами нейтронов и электронов. Кратко идея метода заключается в следующем если длина волны де Бройля для электронов соизмерима с размерами ядер, то при упругом рассеянии электронов на ядрах будет возникать дифракция. Картину этой дифракции можно рассчитать, полагая, что рассеяние электронов происходит на заряженном шаре радиуса Я в предположении о равномерном распределении заряда в ядре. Значение Я, при котором теория и эксперимент наиболее согласуются друг с другом, принимается за радиус ядра, хотя более строго следует говорить о радиусе распределения электрического заряда в ядре. [c.34]

Различие в значении Го, полученного разными методами, по-видимому, можно объяснить тем, что рассеяние электронов определяется областью сосредоточения зарядов ядра, а рассеяние нейтронов определяется величиной радиуса области ядерного взаимодействия. Иногда говорят в связи с этим об электрическом и ядерном радиусах атомного ядра. [c.35]

Уравнения, подобные уравнению (1.15), можно непосредственно применять к случаю упругого взаимодействия быстрых электронов (с энергиями, превышающими 20 кэВ) с веществом, поскольку длины таких электронных волн меньше 10 и, таким образом, значительно меньше размеров атомов. Такие уравнения можно использовать и в случае рассеяния рентгеновских лучей или тепловых нейтронов (длины соответствующих волн порядка 1 А) на частицах вещества, которые по своим размерам значительно больше длины волны, т.е. в экспериментах по малоугловому рассеянию. Однако эти уравнения нельзя использовать в случаях рассеяния рентгеновских лучей на электронах или рассеяния нейтронов на ядрах. В таких случаях следует опираться на теорию рассеяния, которая соответствует несколько иным выводам из волнового уравнения электромагнитной теории или из основных постулатов квантовой механики. [c.23]

За исключением очень малых углов рассеяния, для электронов амплитуды атомного рассеяния с атомным номером возрастают плавно, но не так быстро, как для рентгеновских лучей. Разница эта наиболее очевидна для атома водорода. Рассеяние электронов зависит от потенциального поля ядра, которое частично экранируется электронами на орбитах. Ионизация атомов уменьшает экранирование и увеличивает амплитуду рассеяния. Вайнштейн [3811 оценил отношение рассеяния углеродом и водородом как - 10 для рентгеновских лучей, в то время как для электронов оно составляет лишь 3 или 4. Однако ввиду легкости обнаружения атомов водорода с помош,ью дифракции нейтронов использование дифракции электронов для этих целей ограничено только особыми случаями, когда методы дифракции нейтронов неприменимы . [c.146]

Основное различие между рассеянием рентгеновских лучей и рассеянием нейтронов состоит в том, что первое происходит на электронах, а второе — на ядрах. Важнейшим следствием этого является изотропность (т. е. отсутствие зависимости от к) фактора рассеяния для нейтронов. Отсюда вытекает целый ряд явных преимуществ нейтронных методов. Например, при больших углах рассеяния [c.93]

Если изучается рассеяние электронов на сложной мишени, состоящей из двух типов различных ядер, то в соответствии с формулой (89.3) положение максимумов упругого рассеяния от каждого типа ядра будет различно (разная масса рассеивающего ядра). Это обстоятельство позволяет сравнительно просто выделять эффект, связанный с рассеянием на одном определенном типе ядра сложной мишени. Так, например, изучая рассеяние на полиэтилене (в состав которого входят группы СНз) и углероде, можно получить эффект, относящийся к рассеянию на протоне. Аналогично, сравнивая рассеяние на обычном и дейтериевом полиэтилене (или на жидком водороде и жидком дейтерии), можно выделить эффект рассеяния на нейтроне. [c.98]

Результаты опытов по изучению рассеяния электронов на ядрах позволяют получить распределение заряда в ядре. Из опытов по изучению рассеяния быстрых электронов на протонах и дейтронах можно получить распределение заряда и распределение магнитного момента по объему нуклона (протона и нейтрона). [c.98]

При упругом рассеянии частицы не претерпевают превращений, а просто изменяют состояние своего движения. Примером может служить рассеяние а-частиц атомными ядрами 3 опытах Резерфорда (VI.2.1). С середины 50-х гг. проводятся. эксперименты по изучению упругого рассеяния быстрых электронов (с энергиями до 22 ООО МэВ) на нуклонах — протонах и нейтронах. Они позволили установить, что нуклоны имеют размеры / =0,8м, и выявили внутреннюю структуру этих частиц. Так, плотность электрического заряда имеет максимум в центре протона и спадает к его периферии по экспоненциальному закону. [c.513]

Телеметрическая передача данных. Телеметрическая передача данных со снарядов, снабженных ядерными силовыми установками, усложняется наведенной ионизацией воздуха вокруг реакторного конца снаряда при движении его в атмосфере. Эта ионизация обусловлена столкновениями быстрых нейтронов с ядрами атомов воздуха (ударная ионизация), последующими столкновениями атомов, образованием вторичных электронов при комптоновскОм рассеянии у-фотонов, образованием пар электрон -f позитрон при поглощении фотона в электрическом поле ядра, атома или электрона, а также фотоэлектронами, образующимися в процессе атомного поглощения фотонов [34]. Орбитальные переходы электронов при ион-электронной рекомбинации дают излучения, частоты которых лежат в очень широких пределах однако в плотной атмосфере, т. е. при высотах меньше 30 миль, все возможные частоты достаточно высоки ((свыше 10 Мгц) и находятся в области видимого света. Более длинноволновое излучение будет возникать при возбуждении вращательных степеней свободы молекул для воздуха частоты такого излучения лежат выЩе 40 ООО Мгц. Излучение такого рода не будет являться помехой при телеметрической передаче данных, так как при такой передаче используются относительно низкие несущие частоты (от 100 до 3000 Мгц). Более серьезной проблемой является увеличение проводимости воздуха при увеличении плотности свободных электронов, так как достаточно хорошо проводящий воздух становится плохой средой для распространения электромагнитных волн любой частоты [35]. Уровень электронной и ионной плотности определяется динамическим равновесием скоростей перечисленных выше процессов и скорости процесса рекомбинации. При незначительной парциальной ионизации скорость рекомбинации зависит от ионной и электронной плотности И коэффициента рекомбинации, а следовательно, от плотности воздуха или высоты полета снаряда. [c.541]

Как уже указывалось, рассеяние нейтронов происходит на ядрах атомов. В отличие от атомных амплитуд для рентгеновых лучей и электронов, всегда положительных, амплитуды рассеяния нейтронов ядрами имеют как положительные, так и отрицательные значения. Так, например, / для равно — 0,38 для дейтерия + 0,65, для углерода 4-0,66, азота -Ь0,94, марганца Мп —0,37. Ядра являются практически точками для длин волн около 1 А, поэтому / не уменьшаются с увеличением I [ср. (57)]. Результирующий спад рассеяния обусловлен только тепловым движением ядер. Отличительным свойством рассеяния нейтронов является чувствительность его к изотопическому составу, так как различные изотопы одного и того же элемента имеют разные амплитуды рассеяния. [c.39]

Недавно Уилкинсон и др. [221] изморили когерентное и некогерентное рассеяние нейтронов на электронах ванадия, свинца и ниобия выше и ниже Т0ЧК11 перехода. Ни в одном из этих случаев не было обнаружено изменения когерентного рассеяния или диффузного фона. Этот результат показывает, что при переходе в сверхпроводящее состояние не нронсходпт зал1етных изменении электронного распределения. Исследование рассеяния Нейтронов на ядрах в свинце и ниобии показало, что при переходе не происходит резко выраженного изменения колебаний атомной решетки ). Эти же авторы показали, что полное сечение для тепловых нейтронов у олова в нормальном и сверхпроводяш,ем состояниях одинаково в пределах 1 %. [c.672]

На рис. 1.1 изображена в логарифмическом масштабе шкала различных характерных длин в ядерной физике. Расстояниям порядка см соответствуют процессы взаимодействия v-квантов с электронами и их двойниками — позитронами (см. гл. VII, 6, а также гл. VIII, 4). Например, такие расстояния характерны для комптон-эффекта — рассеяния у"1 вантов на электронах. Между 10" и 10 см располагаются радиусы атомных ядер. Размеры примерно 10" см имеют протоны и нейтроны — частицы, из которых составлены атомные ядра. Такого же порядка размеры имеет и большинство других элементарных частиц (пионы, каоны, гипероны,. ..). Этим же расстоянием определяется радиус действия сил между протонами, нейтронами и большинством других элементарных частиц. Поэтому длина 1 ферми = 10 см является самым характерным расстоянием для всей ядерной физики. Отметим, что не все элементарные частицы имеют размеры порядка 10" см. Радиусы электронов и некоторых других частиц столь малы, что до сих пор не поддаются наблюдению. [c.8]

При дифракции частиц того или иного сорта проявляется физ. специфика их взаимодействия с веществом. Так, рассеяние электронов определяется эл,-статич. потенциалом атомов ф (г), так что U = e(p r), где е — заряд олсктропа при рассеянии нейтрона оси, вклад в потенц. энергию U вносит их взаимодействие с ядром, а также с магн. моментом атома (см. Дифракция электронов, Дифракция нейтрона/), Дифракция атомов и молекул). Тем не менее явления Д. ч. всех типов, а также дифракции рентгеновских лучей очень сходны и оггисываются одинаковыми или очень близкими ф-лами, различающимися множителями — атомными амплитудами. Мн. явления дифракции света также на.ходят аиалоги в Д. ч. [c.680]

МАЛОУГЛОВ0Е рассеяние — упругое рассеяние эл.-магн. излучения или пучка частиц (электронов, нейтронов) на неоднородностях вещества, размеры к-рых существенно превышают длину волны излучения (или дебройлевскую длину волны частиц) направления рассеянных лучей при этом лишь незначительно (на малые углы) отклоняются от направления падающего луча. В зависимости от параметров излучения М. р. может быть обнаружено при рассеянии на неоднородностях разл. масштабов от 10" и и менее (рассеяние электронов на ядрах) до метров и километров (рассеяние радиоволн на неоднородностях. земной поверхности). Распределение интенсивности рассеянного излучения зависит от строения рассеивателя, что используется для изучения структуры ве1цества. [c.41]

Из-за отсутствия у нейтронов электрич. заряда они глубоко проникают внутрь большинства материалов, что позволяет рассматривать их как достаточно прозрачные среды для распространения нейтронных волн. Большая часть нейтронно-оптич. явлений имеет аналогию с оптич. явлениями, несмотря на различную природу полей нейтронного и светового излучений. Световые волны описываются ур-ниями Максвелла, а нейтронная волна (нейтронная волновая ф-ция) подчиняется ур-нию Шрёдингера. Распространение волн в среде, согласно Гюйгенса принципу, связано с их рассеянием и доследующей интерференцией вторичных волн. В случае нейтронов рассеяние обусловлено гл. обр. их короткодействующим сильным взаимодействием с атомными ядрами, в случае световых волн — дальнодейст-вующим электромагнитным взаимодействием с электронами атомных оболочек. Наличие у нейтрона магн. момента приводит к взаимодействию с магн. моментами атомов, на чем основано т. н. магнитное рассеяние нейтронов, не имеющее аналогии в оптике. Неупругое рассеяние нейтронов можно сопоставить с комбинационным рассеянием света. В отличие от векторной световой волны, нейтронная волна является спинором. Поэтому все поляризац. явления в Н. о., связанные с наличием у нейтрона спина, существенно отличаются от оптических, хотя и здесь есть аналогии напр., поляризации нейтронов можно (в нек-ром приближении) сопоставить круговую поляризацию света. В Н. о. в нек-рых случаях имеет место двойное лучепреломление и дихроизм (см. ниже). [c.273]

Далеко не ясно, в какой мере элементарные частицы являются первичными элементами материи. В начале 30-х годов, когда был открыт "нейтрон и установлено, что ядро состоит из протонов и нейтронов, было введено понятие элементарные частицы . До сих пор эти частицы не удалось разделить на более мелкие части. Однако было бы неправильно считать, что элементарные частицы представляют собой неделимые элементы материи, так же как неправильно было в свое время мнение о неделимости атома. Наличие структуры у элементарных частиц не вызывает сомнений. Например, изучение картины упругого рассеяния пи-мезона и электрона на нуклоне приводит к выводу о том, что нуклон состоит из трех областей центральной части или керна нуклона (радиус Ю см), пи-мезонной атмосферы нуклона (радиус см) и пи-мезонной стратосферы нукло- [c.449]

Рассмотрим атом, состоящий из ядра и периферических электронов (рис. 4), и попытаемся наблюдать рассеяние нейтронного пучка па этом атоме. Длина де-бройлевской волны медленных нейтронов порядка 2 10 см, т. е. имеет порядок величины линейных размеров атома ксенона (которые тоже порядка 2 10 ) обе эти величины гораздо больше размеров ядра, практически точечного его линейные размеры примерно в 20 000 раз меньше размеров атома и длины волны медленных нейтронов. Поэтому, если бы не сказывалось действие электронов (мы его на момент исключим) и если бы рассматривалось просто рассеяние волны на точечном ядре, получилась бы строгая сферическая симметрия, потому что длина волны во много раз больше размеров того препятствия, какое представляет ядро. Но па это действие ядра, являющееся главным, должен накладываться эффект от электронного облака, распределенного, как мы уже говорили, по области порядка длины волны. [c.67]

Атомные амплитуды рассеяния для различных микрочастиц. Вследствие общности геом. принципов дифракции теория Д. м. многое заимствовала из развитой ранее теории дифракции рентг. лучей. Однако вз-ствие разного рода ч-ц с в-вом имеет разл. физ. природу, что и определяет специфику рассеяния разл. ч-ц атом-ами. Напр., рассеяние эл-нов определяется вз-ствием электрич. заряда эл-на с электростатич. потенциалом атома ф(г) (г — расстояние от ядра), к-рый складывается из потенциала положительно заряж. ядра и потенциала электронной оболочки атома потенц. энергия этого вз-ствия г/=еф(г). Рассеяние нейтронов определяется потенциалом их сильного вз-ствия с ат. ядром, а также вз-ствием магн. момента нейтрона с магн. моментом атома (магн. рассеяние нейтронов). [c.171]

Опыты по рассеянию электронов ядрами позволяют найти только распределение протонов, ио не нейтронов, поскольку элек- [c.58]

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]

В результате взаимодействия нейтронов с ядрами появляется вторичное излучение в виде у-квантов, протонов отдачи (особенно При упругом рассеянии на ядрах водорода), а-ча-стиц (ядер гелия) и продуктов радиоактивности образующихся изотопов (из которых наиболее существенны, с точки зрения воздействия на орбитальные электроны, изотопы с небольшим периодом полураспада). Эти вторичные излучения взаимодействуют с электронами атомов (молекул) вещества и вызывают собственно химические изменения, наблюдаемые в процессе и после облучения полимерных электроизоляционных материалов. При испытаниях образцов материалов толщина их не превышает обычно нескольких миллиметров, поэтому для взаимодействия ИИ по всей глубине-образца обычно бывает достаточно энергии электронов до 20 МэВ и протонов до W0 МэВ. Применение заряженных частиц с энергией менее 10 МэВ не вызывает наведения радиоактивности и дает возможность работать с образцами без какого-либо ограничения. Проникающая способность у-квантов и нейтронов (не имеющих зарядов) наибольшая, поэтому часто при испытаниях применяются источники у-квантоБ. [c.314]

Такая же зависимость между Я и А была получена при использовании других методов. Значение постоянного множителя Го при этом получалось несколько различным. Например, при изучение рассеяния на ядрах не электронов, а нейтронов было получено знсАчение для Го [c.34]

Особеппости Я. с. третьей категории проявляются в процессах поглощения у-квантов высокой энергии (выше 40—50 Л/э ) и неупругого рассеяния электронов, а также в спектрах ядер с двумя нуклонами сверх заполненной оболочки. Точность определения Я. с. такова, что можно сделать лишь полуколичеств. заключения при г < (0,4—0,5)10 1з см действует отталкиват. сердцевина, а при г > lO i с.д( — зависящий от Е потенциал с глубиной ямы порядка 20 Мэв и радиусом действия, несколько большим, чем в (1). Я. с. этой категории, при пренебрежении кулонов-скими силами, также обладают изотопич. инвариантностью, к-рая проявляется в равенстве энергий связи зеркальных ядер (зеркальными наз. два ядра, получающиеся друг из друга заменой всех нейтронов протонами, а протонов пейтронами). Короткодействующий характер Я. с. сохраняется и для сил этой кате- [c.560]

Смотреть страницы где упоминается термин Рассеяние нейтронов электронами и ядрами : [c.109] [c.343] [c.71] [c.658] [c.445] [c.37] [c.380] [c.385] [c.430] [c.66] [c.312] [c.11] [c.288] [c.669] [c.168] [c.144] [c.71] [c.324] [c.783]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...