Учебное пособие Алматы 2013 ббк удк номер
§4.1 Механизмы ядерных реакций (модели)
жүктеу/скачать 1,73 Mb.
|
treatise11751
семинар 4
| §4.1 Механизмы ядерных реакций (модели)
Ядерная реакция представляет собой сложный процесс перестройки атомного ядра. Как и при описании структуры ядра, здесь практически невозможно получить точное решение задачи. И подобно тому, как структуру ядра аппроксимируют различными ядерными моделями, течение ядерных реакции аппроксимируют различными механизмами реакций. Существуют много различных механизмов реакций. Мы рассмотрим лишь основные из них. Механизм составного (компаунд) ядра Бора. Согласно этой модели реакция протекает в 2 стадии с образованием промежуточного возбужденного ядра С: Понятие составного ядра применимо только в тех случаях, когда время жизни составного ядра достаточно велико, то есть значительно больше характерного ядра времени (времени пролета частицы через ядро ~ 10-22-10-23 с). Заметим, что для элементарных частиц характерное время на два с лишним порядка меньше. Механизм прямых ядерных реакций. Если время взаимодействия налетающей частицы с ядром не превышает характерного ядерного времени, то механизм реакции существенно меняется. Важнейшую роль здесь играют прямые процессы, в которых налетающая частица эффективно сталкивается с одним-двумя нуклонами ядра, не затрагивая других, или происходит обмен какой-либо частицей. Примерами реакций такого типа являются реакции срыва (d,n), (d,p) , при которых один нуклон бомбардирующего ядра дейтона передается ядру мишени; а также реакции подхвата, когда один нуклон ядра-мишени передается пролетающей частице (p,d), (n,d). К прямым процессам относятся также реакции фрагментации или, что то же самое, скалывания, при которых нуклон высокой энергии, сталкиваясь с ядром откалывает от него фрагмент, состоящий из нескольких нуклонов. Механизм кулоновского возбуждения. Если налетающая частица заряжена и имеет относительно большую массу (протоны, α-частицы и особенно многократно ионизированные тяжелые ионы таких элементов, как углерод, азот и др.), то становится возможным кулоновское возбуждение, при котором налетающая частица не очень близко подходит к ядру и воздействует на него только своим электрическим полем. Уже этого бывает достаточно, чтобы возбудить ядро и вызвать реакцию. Многими специфическими свойствами обладают фотоядерные реакции, возникающие при столкновении с ядрами достаточно жестких γ-квантов. Несколько особняком в физике ядра стоит механизм деления тяжелых ядер, связанный с глубокой перестройкой ядра. Наконец, любая частица с энергией в несколько сотен МэВ и выше может вызвать взрыв ядра, разбив его на большое количество мелких осколков. Такие процессы называются образованием звезд, так как фотографии в эмульсиях и следовых камерах имеют звездчатую форму. При сверхвысоких энергиях (>109 эВ) наблюдается множественное рождение мезонов, а иногда и барион-антибарионных пар. Такие явления играют существенную роль при взаимодействии космических лучей с веществом. Роль разных механизмов реакций неодинаково для различных частиц и энергий. Кроме того, как правило, различные механизмы действуют параллельно, то есть конкурируют друг с другом. Поэтому выяснение механизма реакции часто оказывается сложной задачей. жүктеу/скачать 1,73 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|