ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2021
Просмотров: 1279
Скачиваний: 1
При
столкновении
протона
с
ядром
7
3
Li
могут
происходить
различные
реакции
(
их
называют
каналами
реакции
):
7
7
*
7
3
3
1
Li -
упругое
рассеяние
,
Li -
неупругое
рассеяние
,
неупругие
,
Li
каналы
,
H,
и
т
.
д
.
p
p
p
p
α α
α α γ
α
⎧ +
⎪
+
⎫
⎪
⎪
⎪ +
⎪
⎪
+
⎨
⎬
+ +
⎪
⎪
⎪
⎪
+ +
⎭
⎪
⎪⎩
7
*
Li
означает
возбуждённое
состояние
ядра
7
Li
.
При
упругом
рассеянии
налетающая
частица
и
мишень
не
изменяют
внутренние
состояния
,
и
новые
частицы
не
появляются
.
Возможность
различных
каналов
реакции
определяется
налетающей
частицей
,
её
энергией
и
ядром
.
Различным
каналам
реакции
соответствуют
различные
эффективные
сечения
.
Среди
этих
сечений
особую
роль
играет
сечение
упругого
рассеяния
упр
σ
.
Сумма
сечений
реакций
по
всем
открытым
неупругим
каналам
неупр
σ
и
сечения
упругого
рассеяния
упр
σ
называется
полным
сечением
и
обозначается
total
σ
или
t
σ
.
.
t
упр
неупр
σ
σ
σ
=
+
Каналы
Каналы
реакций
реакций
Классификация
Классификация
ядерных
ядерных
реакций
реакций
Ядерные
реакции
являются
эффективным
средством
изучения
структуры
атомных
ядер
.
Если
длина
волны
налетающей
частицы
больше
размеров
ядра
,
то
в
таких
экспериментах
получается
информация
о
ядре
в
целом
.
Если
меньше
размеров
ядра
,
то
из
сечений
реакций
извлекается
информация
о
распределении
плотности
ядерной
материи
,
строении
поверхности
ядра
,
корреляции
между
нуклонами
в
ядре
,
распределении
нуклонов
по
ядерным
оболочкам
.
•
Кулоновское
возбуждение
ядер
под
действием
заряженных
частиц
относительно
большой
массы
(
протоны
,
α
-
частицы
и
тяжелые
ионы
углерода
,
азота
)
используется
для
изучения
низколежащих
вращательных
уровней
тяжелых
ядер
.
•
Реакции
с
тяжелыми
ионами
на
тяжелых
ядрах
,
приводящие
к
слиянию
сталкивающихся
ядер
,
являются
основным
методом
получения
сверхтяжелых
атомных
ядер
.
•
Реакции
слияния
легких
ядер
при
сравнительно
низких
энергиях
столкновения
(
так
называемые
термоядерные
реакции
).
Эти
реакции
происходят
за
счет
квантовомеханического
туннелирования
сквозь
кулоновский
барьер
.
Термоядерные
реакции
протекают
внутри
звезд
при
температурах
10
7
-10
10
К
и
являются
основным
источником
энергии
звезд
.
•
Фотоядерные
и
электроядерные
реакции
происходят
при
столкновении
с
ядрами
γ−
квантов
и
электронов
с
энергией
10
E
>
МэВ
.
•
Реакции
деления
тяжелых
ядер
,
сопровождающиеся
глубокой
перестройкой
ядра
.
•
Реакции
на
пучках
радиоактивных
ядер
открывают
возможности
получения
и
исследования
ядер
с
необычным
соотношением
числа
протонов
и
нейтронов
,
далеких
от
линии
стабильности
.
Законы
Законы
сохранения
сохранения
в
в
ядерных
ядерных
реакциях
реакциях
1.
Закон
сохранения
числа
нуклонов
2.
Закон
сохранения
электрического
заряда
3.
Закон
сохранения
энергии
4.
Закон
сохранения
импульса
Законы
Законы
сохранения
сохранения
в
в
ядерных
ядерных
реакциях
реакциях
2
(
)
(
)
2
i
a
A
i
a
A
порог
A
m
m
m
m
m
m c
E
m
−
−
+
+
=
∑
∑
Энергия
реакции
Q
2
(
)
i
a
A
Q
m m
m c
=
−
−
∑
Порог
реакции
1
2
a
порог
A
A
m
Q
E
Q
m
m
⎛
⎞
=
+
+
⎜
⎟
⎝
⎠
a A
b B
+ → +
a
A
m
2
m
i
m
1
Пример
Пример
Какую
минимальную
кинетическую
энергию
в
лабораторной
системе
min
T
должен
иметь
нейтрон
,
чтобы
стала
возможной
реакция
16
13
O( , ) C
n
α
?
Минимальная
энергия
,
при
которой
возможна
реакция
,
равна
порогу
реакции
.
Вычислим
энергию
реакции
:
2
2
,
i
f
i
f
Q c
m c
m
=
−
∑
∑
16
4
13
( )
( O)
( He)
( C),
Q
n
= Δ +Δ
−Δ
−Δ
8,071 4,737 2,424 3,125
2,215
МэВ
Q
=
−
−
−
= −
.
Для
вычисления
пороговой
энергии
пор
T
используем
нерелятивистское
приближение
пор
min
пор
1
,
2,215 (1 1/17) 2,35
МэВ
.
a
A
m
T
Q
m
T
T
⎛
⎞
≅
+
⎜
⎟
⎝
⎠
=
=
⋅ +
=