Рассеяние нейтрона на протоне

О справедливости принципа изотопической инвариантности при взаимодействии нуклонов с высокой энергией говорят также весьма трудные для исполнения опыты по изучению п — и)-рассеяния. п — л)-Рассеяние может быть изучено при помощи анализа двух опытов —рассеяния нейтронов на протонах и рассеяния нейтронов на дейтоне. Благодаря тому, что дейтон представляет собой слабо связанное ядро, из этих опытов удается получить сечение п — и)-рассеяния. При этом оказывается, что [c.534]

В яме с минимальной глубиной(см. рис. 10,в) уровень расположен вровень с краями ямы. Наконец, если глубина ямы меньше минимального значения (см. рис. 10, ), уровень поднимается выше краев ямы , т. е. связанное состояние в такой системе становится невозможным . В этом случае говорят, что система имеет виртуальный уровень, который должен проявляться в особенностях рассеяния нейтрона на протоне при соответствующей энергии (подробнее см. 5, п. 2). [c.25]

О справедливости принципа изотопической инвариантности при взаимодействии нуклонов с высокой энергией говорят также весьма трудные для исполнения опыты по изучению (л—/г)-рассеяния, п—/г)-Рассеяние может быть изучено при помощи анализа двух опытов—рассеяния нейтронов на протонах и рассеяния нейтронов на дейтоне. Благодаря тому что дейтон представляет собой слабо связанное ядро, из этих опытов удается получить сечение (п—и)-рассеяния. При этом оказывается, что зависимость сечения (л— )-рассеяния от энергии и угла аналогична соответствующим зависимостям для (р—р)-рассеяния. Сходным способом было измерено сечение для (р—и)-рассеяния, которое оказалось равным сечению (п—р)-рассеяния, что также подтверждает изотопическую инвариантность ядерных сил. [c.85]

Рис. 5.5. Дифференциальное сечение рассеяния нейтронов на протонах (в СЦИ) при энергии Е налетающего нейтрона, равной 315 МэВ.

Опыты по рассеянию нейтронов на протонах и протонов на протонах показывают, что величина ядерного притяжения протона с протоном и нейтрона с протоном одна и та же. [c.71]

Рассеяние нейтронов на протонах чувствительно к ориентации спинов. Была теоретически рассчитана вероятность взаимодействия нейтронов и протонов при предположении, что потенциал взаимодействия не зависит от спина. Оказалось, что полученные из опыта результаты отличаются от теоретических в пять раз. [c.74]

Рис. 22. Зависимость дифференциального сечения рассеяния нейтронов на протонах от угла рассеяния

Далее, ядерные силы зависят от спина, поскольку одно и то же ядро в состояниях с различными спинами имеет различные энергии связи. Об этом же свидетельствует рассеяние нейтронов на протонах [c.496]

Рассмотрим другой важный пример—упругое рассеяние частиц со спином 1/2 (например, рассеяние нейтронов на протонах). Система характеризуется квантовыми числами (Е, I, т, [А1, [Аг)- Введем квантовые числа интегралов движения У и и квантовое число суммарного спина частиц (оно может принимать значения О и 1) [c.147]

Рассмотрев нуклон в свободном состоянии, мы затем перейдем к системе двух связанных нуклонов. Одновременно покажем, что рассеяние нуклонов на ядрах позволяет получить многочисленные сведения об их структуре. Мы ограничимся рассеянием нейтронов на протонах. [c.102]

Рассеяние нейтрона на протоне [c.105]

Изучение (п — р) -рассеяния при невысоких энергиях, а также опыты по рассеянию нейтронов на орто- и параводороде показали зависимость ядерных сил от спина. Связанное состояние (дейтон) образуется только при одинаково направленных спинах у нейтрона и протона. При противоположно направленных спинах взаимодействие нейтрона и протона значительно слабее, так что соотношение (73.1) в этом случае не выполняется (дейтона со спином 1 = 0 не существует). [c.538]

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]

Ввиду ТОГО, ЧТО (р—р)-рассеяние в области энергий примерно 1 Гэв также можно интерпретировать в виде суммы, двух процессов упругого и неупругого , причем сечения обоих видов рассеяния равны между собой, то по аналогии с рассеянием нейтронов на ядрах можно считать, что и здесь имеет место рассеяние частиц на черной сфере, которое должно сопровождаться дифракционным рассеянием. Тогда так же, как и раньше, (Ту+ + (Тну=2л 2 Однако в отличие от случая рассеяния нейтронов на ядре при взаимодействии двух протонов надо в качестве / рать удвоенный радиус протона (рис. 48) [c.87]

Форм-факторы нейтрона получают аналогичным образом из сравнения результатов рассеяния электронов на протоне и дей-тоне. Так как полный заряд нейтрона равен нулю, то [c.271]

Обменный характер подтверждается различными опытами, например результатами измерений углового распределения нейтронов высоких энергий при рассеянии их на протонах. Остановимся на этом подробнее. [c.76]

Рассеяние протона на дейтроне. Изложенный выше подход можно проиллюстрировать на примере рассеяния протона на легком ядре описание этого процесса предполагает, что соответствующие характеристики рассеяния нейтрона на ядре нам известны. Условие (29) ограничивает применимость нашего подхода легкими ядрами Z 10. Ниже будет рассмотрена простейшая задача такого рода — рассеяние протона на дейтроне при нулевой энергии. [c.307]

Постепенно были установлены свойства этих сил. Свойства оказались довольно сложными, что вполне естественно вообразим себе трудности, с которыми мы столкнулись бы, если бы пришлось изучать электромагнитное взаимодействие по валентным силам атомов, связанных в молекулы. Приводимые ниже характеристики ядерных сил были установлены в результате огромного числа опытов по изучению статических свойств ядер, однако наиболее ценная информация была получена в экспериментах по рассеянию нейтронов и протонов на ядрах. [c.20]

В соответствии с (83.33) и по аналогии с (84.9) сечение рассеяния медленных нейтронов на протонах можно выразить через триплетную ао, и синглетную ао, длины рассеяния [c.41]

Специфический характер ядерных сил проявляется также и в том, что величина силы ядерного взаимодействия между двумя нуклонами зависит не только от расстояния между ними, но и от взаимной ориентации их спинов. Например, интенсивность взаимодействия пир при параллельных спинах отличается от их взаимодействия при антипараллельной ориентации спинов. Наиболее убедительным подтверждением этого вывода являются результаты опытов по рассеянию медленных нейтронов на молекулах ортоводорода (с параллельной ориентацией спинов обоих протонов, [c.136]

Сведения о взаимодействии двух нуклонов между собой можно получить, изучая рассеяние одного из них на,другом. Такие опыты были проведены при разных энергиях ускоренных протонов и нейтронов и привели К следующим результатам. Опыты с нейтронами и протонами сравнительно небольших энергий показали, что радиус действия ядерных сил чрезвычайно мал и [c.22]

Если при энергиях Тп > 1 эв атомы водорода, входящие в состав молекул замедлителя (например, воды), можно было считать свободными, то при Тп эв этого делать нельзя. Нейтрон с такой энергией не выбивает протона из молекулы, а возбуждает в ней колебательные или вращательные уровни, а при Тп< < 1 эв упруго рассеивается на ней как на единой тяжелой частице. Таким образом, приведенная масса сталкивающихся нейтрона и протона возрастает вдвое. Это приводит к изменению сечения рассеяния, средней потери энергии в одном соударении и среднего косинуса угла рассеяния. [c.298]

Оптическая модель, первоначально развитая для описания рассеяния нейтронов ядрами, была впоследствии распространена и на заряженные частицы (протоны, дейтоны, а-частицы)",. для которых надо учитывать кулоновский потенциал. Современные варианты оптической модели, развитые для нуклонов, позволяют вычислять сечение упругого рассеяния Оу, дифференци- [c.355]

В 19 было показано, что упругое рассеяние нейтрона на тяжелом ядре может происходить под любым углом 0, в то время как угол рассеяния нейтрона на протоне не превосходит 90°. В связи с этим траектории движения нейтронов в водородном замедлителе больше вытянуты вперед, чем в тяжелом. Количественно это отличие может быть охарактеризовано средним значением косинуса угла рассеяния os0, которое равно нулю для изотропного рассеяния и растет с ростом анизотропии. Опираясь на импульсную диаграмму (см. 19), нетрудно показать, что для [c.306]

При использовании изложенной выше методики мы будем ограничиваться учетом нулевой итерации уравнения (14). Как показано в предыдущей работе авторов [12], этого достаточно при низких энергиях (температурах). Тем более этого будет достаточно при высоких температурах, так как фактическим параметром разложения служит величина j3v падающая с ростом температуры. Начнем с вириального коэффициента, отвечающего рассеянию нейтрона на протоне в триплетпом состоянии. Используя (1) и (11), (12), находим [c.278]

Рис. 170. ждается сходством в поведении сечения неупругого рассеяния электронов на протонах и нейтронах, а также аномально большим сечением (е+—е )-аннигиляции при высоких энергиях (встречные пучки). Этот процесс является как бы обратным глубокому яеупругому рассеянию. [c.278]

Упругое рассеяние нейтронов на ядрах. Нейтроны, улруго рассеивающиеся на ядрах, передают им кине-тич. анергию (энергию отдачи), к-рая зависит от параметра удара, массы ядра и энергии налетающего нии-рона. Для лёгких ядер (>Н, Н, Не) доля передаваемой анергии высока. При центр, ударе нейтрон передаёт протону всю энергию. Для регистрации ядер отдачи используются обычно пропорциональные счётчики, наполненные Нг, СН и Не до давлений р в неск. атмосфер. Их эффективность т) невелика (ц 10 — 10" для 0,01—20 МэВ). Этим методом можно регистрировать только нейтроны с неск. десятков кэВ, т. к. слабую ионизацию от ядер отдачи трудно выделить над шумами аппаратуры и фоном от у-квантов. Для восстановления спектра регистрируемых нейтронов необходимо измерять помимо энергии протона угол между траекториями нейтрона и протона. Это осуществляется в трековых детекторах — пропорц. и пузырьковых камерах, годоскопах счётчиков, фотоэмульсиях и т. д. [c.279]

Di. часть эл.-.магн. взаимодействия нуклонов составляет кулоновское отталкивание между протонами. На больших расстояниях оно определяется только зарядами протонов. СВ приводит к тому, что электрич. заряд протона не является точечным, а распределён на расстояниях < 1 Фм (среднеквадратичный радиус протона равен яаО,8 Фм см. Размер элементарной частицы). Электрич. взаимодействие на малых расстояниях зависит и от распределения заряда внутри протона. Это распределение совр. теория СВ не может надёжно рассчитать, но оно достаточно хорошо известно из эксперим. данных по рассеянию электронов на протонах. Нейтроны в целом электронейтраль-ны, но из-за СВ распределение заряда внутри нейтрона также существует, что приводит к электрич. взаимодействию между двумя нейтронами и между нейтроном и протоном. Магн. взаимодействие между нейтронами такого же порядка, что и между протонами, из-за большой величины аномального магнитного момента, обусловленного СВ, Менее ясна ситуация со слабым взаимодействием нуклонов. Хотя гамильтониан слабого взаимодействия известен хорошо, СВ приводит к перенормировке соответствующих констант взаимодействия (аналог аномального магн. момента) и возникновению формфакторов. Как и в случае эл.-магн. взаимодействия, эффекты слабого взаимодействия не могут быть достоверно рассчитаны, но в этом случае они не известны и экспериментально. Имеющиеся данные о величине эффектов несохранения чётности в 2-нуклонной системе позволяют установить интенсивность этого взаимодействия, но не его структуру. Существует неск, альтернативных моделей слабого взаимодействия нуклонов, к-рые одинаково хорошо описывают 2-нуклонные эксперименты, но приводят к разл. следствиям для атомных ядер. [c.671]

Предлагается метод описания рассеяния и связанных состояний двух частиц (безразлично, элементарных или составных), взаимодействие которых состоит из коротко- и дальнодей-ствующего слагаемых с сильно несоизмеримыми радиусами действия. Метод представляет собой обобщение теории рассеяния протона на протоне Ландау-Смородинского, описывающей совместное действие кулоновских и ядерных сил, на случай сил любой природы и на случай составных частиц. Как пример решена задача упругого рассеяния протона на дейтроне при малых энергиях путем сведения ее к аналогичной задаче рассеяния нейтрона на дейтроне. [c.298]

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]

Существует еще одна проблема, связанная с рассеянием нейтронов в тяжелой воде. В разд. 7.1.4 отмечалось, что рассеяние на протонах, т. е. ядрах легкого водорода с произвольно ориентированными спинами, почти полностью некогерентно. Однако это не так для рассеяния нейтронов на дейтронах с произвольно ориентированными спинами, для которых микроскопические сечения когерентного и некогерентного рассеяний равны соответственно а ог = = 5,4 барн и а еког = 2,2 барн. Следовательно, должны быть рассмотрены эффекты интерференции в процессе рассеяния на двух дейтронах в молекуле DoO. Кроме того, в рассеяние нейтронов тяжелой водой вносит относительно большой вклад атом кислорода, и рассеяние на нем может интерферировать с рассеянием на дейтронах. Эти эффекты интерференции необходимо учитывать при уточнении приведенной выше модели [73]. [c.286]

Таблица 10.6. Некоторые экзоэнергетические реакции рассеяния нейтронов на ядрах с образованием протонов и а-частип

Это проявляется в том, что ядерные силы зависят от ориентации спинов нуклонов, от того, параллельны они или антипараллельны (VI.2.8.2°). Опытным путем доказано, что поток нейтронов рассеивается по-разному ка молекулах орто- и параводорода. Параводородом называется молекула Нг, у которой спины обоих протонов в ядрах а н-типараллельны. В молекуле ортоводорода сппны обоих протонов параллельны. Если бы еэ. пмо-действие нуклонов не зависело от ориентации их спниов, то рассеяние нейтронов на орто- и париводороде происходило бы одинаково. [c.472]

Один из методов получения П, н.— рассеяние нейтронов на ориентированных ядрах (Ф. Л. Шапиро с сотруд- никами, 1963). Нейтроны пропускают через поляризованную яд. мишень. Амплитуда яд. рассеяния зависит от, ориентации спина нейтрона относи- тельно спина ядра. Макс. рассеяние. соответствует параллельности спинов нейтрона и ядра, минимальное — ан-I типараллельности. Особенно эффектив- на мишень, содержаш ая ориентирован- ные протоны. Т. к, сечение рассеяния медленных нейтронов на протонах не зависит от их энергии, то удаётся по-I лучить П. н, в интервале от 10 эВ до 10 —10 эВ. П. н. с энергией 10 эВ образуются при рассеянии нейтронов на ядрах за счёт спин-орбитального вз-ствия. [c.577]

Для объяснения различия в рассеянии, т. е. различия во взаимодействии нейтрона с протоном в S- и iS-состояниях приходится принять заключение, что ядерные силы не могут быть полностью силами Бартлета или силами Гейзенберга. Для объяснения наблюдаемого рассеяния следует допустить, что ядерные обменные силы являются на 25% силами Гейзенберга или Бартлета и на 75% силами типа Майорана (или Вигнера). Для объяснения явления насыщения ядерных сил также приходится их представлять как смесь сил Майорана и сил Гейзенберга. [c.162]

Группа американских физиков во главе с Р. Хофштадтером изучает структуру нуклонов путем исследования упругого рассеяния электронов на нуклонах. На рисунке 119 показано распределение электрического заряда в протоне и нейтроне, полученное в Стэнфорде. Протону и нейтрону присущи одни и те же заряженные ме-зониые облака. В протоне этн облака складываются, а в нейтроне погашают друг друга. Это находится в согласии с исследованиями советских физиков. [c.369]

Чем медленнее частица (чем меньше ее импульс р), тем меньше возможных значений может принимать ор битальное число I и тем меньше возможных (р < а) значений будет принимать параметр удара. Нетрудно подсчитать, например, что рассеяние нейтрона с энергией Г < 10 Мэе на протоне может происходить только с / = О и р = О (аналог центрального удара в классической механике). Наоборот, для быстрых частиц р велико и условие (19.2) может быть выполнено при разных значениях / и р. В этом случае каждое значение I будет определять свой закон углового распределения рассеянной частицы. (Подробнее квантомеханическая задача рассеяния будет рассмотрена в гл. XIII). [c.214]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...