Ядерное спиновое рассеяние

Ядерное спиновое рассеяние [c.95]

Дальнейший анализ (л—р]-рассеяния при малых энергиях. Спиновая зависимость и тензорный характер ядерных сил [c.41]

Изучение рассеяния нейтронов на свободном и молекулярном водороде. позволяет сделать важный вывод о спиновой зависимости ядерных сил. Нейтрон и -протон с параллельно направленными спинами взаимодействуют настолько сильно, что об- [c.46]

Рассеяние ядерное, изотропное, отсутствует угловая зависимость формфактора нет регулярной зависимости амплитуды рассеяния от атомного номера. Амплитуда зависит от структуры ядра и определяется только экспериментально амплитуда различна для различных изотопов и зависит также от спина ядра,, что приводит к изотопической и спиновой некогерентности амплитуда рассеяния положительна для большинства элементов, но для Н, Ь1, II, V, Мп, N 0-отрицательна [c.844]

УЗ-вые волны затухают значительно быстрее, чем волны более низкочастотного диапазона, т. к. коэфф. классического поглощения звука (на единицу расстояния) пропорционален квадрату частоты. В низкочастотной области коэфф. релаксационного поглощения также растёт пропорционально квадрату частоты, однако при повышении частоты этот рост замедляется и коэфф. поглощения стремится к постоянной величине. Область, где наблюдается такое изменение хода коэфф. поглощения, наз. релаксационной, а средняя её частота — частотой релаксации. Величина, обратная частоте релаксации,— время релаксации — характеризует процесс перераспределения энергии внутри вещества. Помимо характерного хода коэфф. поглощения УЗ, в релаксационной области наблюдается рост скорости звука с частотой — дисперсия, обусловленная физич. процессами в веществе и отличающаяся от дисперсии скорости звука, характерной для любых частот и связанной с геометрич. условиями распространения волны. Дисперсия УЗ в релаксационных областях обычно не превышает нескольких процентов. В многоатомных газах релаксация связана с обменом энергии между поступательными и внутренними степенями свободы, и характерные частоты лежат в среднем и даже низкочастотном диапазонах. В жидкостях к основным релаксационным процессам относятся, напр., внутримолекулярные превращения, структурная и химич. релаксации соответствующие частоты лежат чаще всего в области частот 10 —10 Гц. В твёрдых телах имеются релаксационные процессы различной природы, обусловленные, напр., взаимодействием ультразвука с электронами проводимости, со спиновой системой (см. Спин-фононное взаимодействие), С колебаниями кристаллической решётки. Влияние этих процессов проявляется в частотной зависимости поглощения УЗ. Резонансные явления типа акустического парамагнитного резонанса (область частот 10 —11 Гц) и акустического ядерного магнитного резонанса (10 —10 Гц) дают соответствующие пики поглощения. Резонансный характер может иметь также и дислокационное поглощение в кристаллах. Все эти особенности поглощения УЗ в твёрдых телах обусловлены взаимодействием УЗ-вых и гиперзвуковых волн с внутренними возбуждениями в твёрдых телах. Возникновение же такого взаимодействия связано с тем, что средние и высокие УЗ-вые частоты становятся сравнимы с характерными частотами процессов в веществе на молекулярном и атомном уровне, а длины волн сравнимы с параметрами внутренней структуры вещества. Последнее обстоятельство объясняет также увеличение рассеяния упругих волн на УЗ-вых частотах, наблюдаемое в микронеоднородных средах, в поликристаллич. телах сечение рассеяния на неоднородностях возрастает, если их размеры становятся порядка длины волны.. Связь характера распространения УЗ и, в частности, его высокочастотной области — гиперзвука — со структурой вещества и элементарными возбуждениями в нём является одной из важнейших особенностей УЗ-вых волн. Она позволяет судить о строении вещества на основании измерений скорости и погло- [c.11]

Простейшей формой ядерного взаимодействия является рассеяние нуклона на нуклоне, а простейшей связанной системой, простейшим ядром, является дейтон, состоящий из двух нуклонов. Поэтому построение теории ядерных сил начинается с исследования особенностей рассеяния нуклонов и свойств дейтона и попытки описать их с помощью подходящего потенциала. Выбор потенциала определяется следующими условиями. Сначала делаются наиболее общие предположения, которым заведомо (во всяком случае в первом приближении) удовлетворяет ядерное взаимодействие. Затем на потенциал накладываются дополнительные ограничения, которые приводят его в соответствие с известными свойствами ядерных сил, такими, как ко-роткодействие, насыщение, спиновая зависимость и пр. [c.487]

Рассмотрим этот во прос несколько подробнее. В гл. XIII уже говорилось о том, что исследование свойств зеркальных ядер, с одной стороны, и нуклон-нуклонного рассеяния —с другой приводит к выводу о тождественности ядерного (без учета электромагнитного) взаимодействия между двумя любыми нуклонами р — р), п — п) или [п — р), если только каждая пара нуклонов находится в одном и том же ггространственном и спиновом состоянии. [c.606]

Посмотрим теперь, что нового могут дать опыты по высоким энергиям в отношении зависимости ядерных сил от спинов. Как мы видели в 3, п. 2, уже в опытах при низких энергиях удалось установить, что взаимодействие нейтрон — протон различно при параллельных (триплетное состояние) и антипараллельных (син-глетное состояние) спинах этих частиц. Однако эта информация была получена лишь благодаря тому, что вид зависимости сечения от энергии оказалось возможным рассчитать теоретически, а не путем раздельных измерений рассеяния в различных спиновых состояниях. [c.185]

АНАЛИЗ [активационный — метод определения химического состава вещества с помощью регистрации излучения радиоактивных изотопов, образующихся при облучении вещества ядерными частицами люминесцентный — химический анализ вещества по характеру его люминесценции рентгенорадиометрический— анализ химического состава, основанный на регистрации рентгеновского излучения, возникающего при взаимодействии излучения радиоизотопного источника с атомами вещества рентгеноснектральный — метод определения химического состава примесей вещества по характеристическому рентгеновскому спектру его атомов рентгеноструктурный— метод исследования структуры вещества, основанный на изучении дифракции рентгеновского излучения в этом веществе спектральный — физический метод качественного и количественного анализа веществ, основанный на изучении их спектров — испускания, поглощения, комбинационного рассеяния света, люминесценции АНТИФЕРРОМАГНЕТИЗМ— магнитоупорядоченное состояние кристаллического вещества с антипараллельной ориентацией спиновых магнитных моментов соседних атомов в кристаллической решетке АЭРОДИНАМИКА—раздел аэромеханики, изучающий законы движения газообразной среды и ее взаимодействие с движущимися в ней твердыми телами АЭРОМЕХАНИКА— раздел механики, изучающий равновесие и движение газообразных сред и механическое воздействие этих сред на погруженные в них твердые тела [c.225]

Прнмененве. П. в. используются в ядерной физике для изучения спиновой зависимости нейтронных сечений, измерения амплитуд когерентного и некого рент- ВОГО рассеяний нейтронов (см. Нейтронография структурная), а также для исследования таких фундам., проблем, как несохранение пространственной чётности в ядерных реакциях, поиск нарушения временной ив-. вариантности, определение угл. корреляций в бета-распаде свободных нейтронов, поиске электрич. заряда и электрич. дипольного момента нейтрона и т. д, В фш зике твёрдого тела П. н. позволяют изучать магн. структуры, конфигурации неспаренных электронов t (спиновую плотность) в магнетиках (см. Магнитная е нейтронография), измерять магн. моменты отд. компа- нентов в сплавах, исследовать кинетику фазовых пе- реходов, ядерных релаксац. процессов, миграцию спи- ( нового возбуждения, в т, ч. в неупорядоченных спино-1 вых системах, идентифицировать короткоживущие де-1 фекты в кристаллах, исследовать спиновые волны в i магнетиках и т. д. [c.72]

Когерентное и некогерентное рассеяние. В соответствии с общими оптич. представлениями удобно выделять в сечении рассеяния медленных нейтронов нек-рым коллективом ядер когерентную и некогерентную сГд составляющие а = 05. -(- 0 5 . Упорядоченность в расположении ядер рассеивателя обусловливает постоянство фазовых соотношений между нейтронными волнами, рассеянными от разных ядер, и приводит к когерентному (интерференционному) рассеянию. Наличие же тех или иных элементов беспорядка в рассеивателе приводит к нерегулярным, случайным фазовым соотношениям, т. е. приводит к некогерептному рассеянию. Составляющая обусловлена двумя причинами 1) зависимостью ядерного взаимодействия от взаимной ориентации спинов нейтрона и ядра ( спиновая некогерентность ) реализация того или иного спинового состояния случайна в каждом столкновении (за исключением случая, когда нейтроны и ядра поляризованы), и т. к. рассеяние в разных спиновых состояниях различно, то тем самым вносится элемент беспорядка в процесс рассеяния [c.383]

Наилучшей способностью к спиновому разделению нейтронов обладают ферромагнитные вещества, в к-рых магнитное рассеяние нейтронов является когерентным процессом. Поляризованные пучки медленных нейтронов впервые получили, пропуская нейтроны через намагнич. ферромагнетик [3]. В основе этого метода лежит интерференция ядерного и магнитного рассеяний. Сечения рас сеяния нейтронов в намагнич. ферромагнетике различны для двух спн- [c.146]

ПОЛЯРИЗОВАННЫЕ НУЧКИ нуклонов — пучки нуклонов, спипы к-рых ориентированы преимущественно вдоль нек-рого выделенного направления. П. н. применяются для исследовапия зависимости ядерных сил от спинов взаимодействующих частиц, поскольку спиновые взаимодействия играют чрезвычайно важную роль как в п])оцессах рассеяния нуклонов на нуклонах и сложных ядрах, так и в ядерных реакциях [1—5]. [c.153]

Изучение сечений наиболее важных замедляющих материалов показывает, что в пределах экспериментальных погрешностей рассеяние нейтронов на бериллии, углероде и кислороде оказывается полностью когерентным. Следует ожидать, что для двух последних элементов преобладающие изотопы углерод-12 и кислород-16 имеют ядерный спин, равный нулю. Рассеяние нейтронов дейтерием в основном когерентное (а ог = 5,4 барн н Oj, — 7,6 барн), в то время как рассеяние водородом почти полностью некогерентное (Oj-op = 1,8 барн и Oj, = 81,5 барн). Приведенные выше значения относятся к ядрам с произвольно ориентированными спинами. Некогерентность рассеяния водородом является следствием сильной спиновой зависимости нейтрон-протон-ных сил. Интересно отметить, что этой зависимостью частично определяется наблюдающееся различие в когерентном рассеянии нейтронов молекулами ортоводорода с параллельными спинами ядер и параводорода с антипараллель-ными спинами ядер [81. [c.255]

Для наглядного описания эффекта насыщения часто используется понятие спиновой температуры, отличной от температуры решетки. Можно провести аналогию между находящейся в сильном магнитном поле и связанной с решеткой системой ядерных спинов, подверженной действию радиочастотного поля, которое индуцирует переходы мажду зеемановскими уровнями, и находящимся в термостате проводником, по которому протекает электрический ток. Установление равновесной температуры в проводнике, большей температуры термостата, определяется балансом двух противоположных процессов выделением тепла при прохождении электрического тока через проводник и теплопередачей от проводника к термостату. Аналогично тепло, рассеянное в системе спинов (проводник) радиочастотным полем (электрический ток), передается решетке (термостат) через механизм спин-решеточной релаксации. Из этой аналогии естественным образом вытекает понятие спиновой температуры, более высокой, чем температура решетки. [c.134]

В СВЯЗИ С чем казалось, что в качестве потенциальной ямы можно взять хорошо изученную яму из дейтронной задачи. Но спины нуклонов в дейтроне параллельны, а в опытах по изучению (я—/>)-рассеяния могут быть как параллельны, так и ан-типараллельны (неполяризо-ванные пучки и мишени). Pao хождение эксперимента с теорией означает несправедливость предположения об отсутствии спиновой зависимости ядерных сил. [c.40]

Поскольку для очень медленных нейтронов (около 0,002 эВ) длина волны много больше расстояния между протонами в молекуле (примерно 0,75 А = 0,75 10 м), рассеяние обоими протонами будет когерентным, причем (в случае существования спиновой зависимости ядерных сил) интерферен-щюнный эффект должен быть различен для орто- и параводорода. [c.42]

Квантово-механический анализ результатов опытов по изучению (п-р)-и (р—/7)-рассеяния, а также реакций с образованием двух нейтронов в конечном состоянии приводит к выводу о тождественности (р—р),д-, (п-р)- и (п-п)-взаимодействий в одинаковых спиновых и пространственных состояниях. Это свойство ядерных сил называется зарядовой независимостью, или изотопической инвариантностью. В соответствии с изотопической инвариантностью оба нуюлона имеют одинаковый изоспин Т=1/2, проекция которого на третью ось для протона равна 7 " =-I-1/2, а для нейтрона Г " = — 1/2. Взаимодействие нуклонов, находящихся в одинаковых спиновых и пространственных состояниях (например, 5о), характеризуется одним и тем же значением изоспина (Т=1) с разными проекциями для разных зарядовых состояний нуклонных пар [c.62]

Электромагнитное взаимодействие. Эл.-магн. св-ва Н. определяются наличием у него магн, момента, а также существующим внутри Н. распределением положит.. и отрицат, зарядов и токов. Магн. момент Н. определяет поведение Н. во внеш. эл.-магн, полях расщепление пучка Н. в неоднородном магн, поле, прецессию спина Н. Внутр, эл.-магн. структура Н. (см. Формфактор) проявляется при рассеянии эл-нов высокой энергии на Н. и в процессах рождения мезонов на Н, у-квантами. Вз-ствие магн. момента Н. с магн. моментами электронных оболочек атомов существенно проявляется для Н., длина волны де Бройля к-рых размеров (энергия <10 эВ), и широко используется для исследования магн. структуры и элем, возбуждений (спиновых волн) магнитоупорядоч. кристаллов (см. Нейтронография). Интерференция магн. рассеяния с ядерным позволяет получать пучки поляризованных медленных Н. Вз-ствие магн. момента Н. с электрич. полем ядра вызывает специфич. швингеровское рассеяние Н. (указано впервые амер. физиком Ю. Швингером). Полное сечение этого рассеяния невелико, однако при малых углах ( 3°) оно становится сравнимым с сечением яд. рассеяния И., рассеянные на такие углы, в сильной степени поляризованы. Вз-ствие Н.о [c.452]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...