.
Квантовая теория Масса ядра Атомные ядра момент ядра радиоактивность Альфа-распад Бета-распад Гипотеза нейтрино Гамма-излучение Дейтрон Резонансное возбуждение кварки и лептоны частицы и античастицы Космические лучи Распад протонов

Курс лекций по ядерной физике, физика атомного ядра и частиц

Механизмы ядерных реакций. Составное ядро

Согласно модели Бора ядерная реакция протекает в два этапа. На первом этапе частица a и ядро мишень А образуют связанную систему - составное (компаунд) ядро С, которое на втором этапе распадается на ядро В и частицу b: a + A arrow.gif (61 bytes) Carrow.gif (61 bytes) b + B. За время существования составного ядра энергия налетающей частицы перераспределяется между нуклонами ядра, при этом составное ядро "забывает" о способе своего образования. Это означает, что распад составного ядра не зависит от способа его образования. Поэтому сечение ядерной реакции в модели составного ядра факторизуется (гипотеза независимости Бора) и определяется соотношением

sigma.gif (61 bytes)ab = sigma.gif (61 bytes)aCWb,

(1)

где sigma.gif (61 bytes)aC - сечение образования составного ядра, а Wb - вероятность распада составного ядра по каналу b+B. Вероятность распада по данному каналу определяется конкуренцией различных каналов реакций, открытых при данной энергии,

(2)

где Гi - парциальные ширины распадов.
Время протекания ядерной реакции с образованием составного ядра tauС много больше характерного ядерного времени (времени пролета частицы через ядро tauя= 2R/v), где R - радиус ядра, v - скорость частицы. Для нуклона с энергией десятки МэВ tauя~ 10-22-10-23с.
Угловые распределения продуктов реакций в с.ц.и., идущих через составное ядро, симметричны относительно 900 относительно направления пучка.

Угловые распределения

Угловые распределения протонов с энергией 3.3МэВ из реакций (alpha1.gif (54 bytes),p) - верхняя кривая и (p,p') - нижняя кривая. В том и другом случае возбуждается одно и то же составное ядро 59Co с одной и той же энергией возбуждения. Видно, что анизотропия в случае реакции вызванной alpha1.gif (54 bytes)-частицами с энергией 20.7МэВ больше, чем в случае использования протонов с энергией 16.33 МэВ

Сечения реакций

Сечения различных реакций, проходящих через стадию образования одного и того же составного ядра. Шкала энергий падающих протонов сдвинута на 7МэВ относительно шкалы alpha1.gif (54 bytes)-частиц


На главную