ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2021
Просмотров: 1283
Скачиваний: 1
Классификация
Классификация
ядерных
ядерных
реакций
реакций
При
классификации
ядерных
реакций
по
времени
протекания
в
качестве
временного
масштаба
используют
ядерное
время
–
время
пролёта
частицы
через
ядро
:
22
10
2
я
c
R
v
τ
−
=
≈
1.
Если
время
реакции
p
я
t
τ
≈
,
то
это
прямая
реакция
.
Налетающая
частица
a
передаёт
энергию
одному
-
двум
нуклонами
ядра
,
не
затрагивая
остальных
,
и
они
сразу
покидают
ядро
,
не
успев
обменяться
энергией
с
остальными
нуклонами
.
Например
,
реакция
(p, n)
может
произойти
в
результате
столкновения
протона
с
одним
нейтроном
ядра
.
К
прямым
процессам
относятся
реакции
срыва
(d,
р
),
(d,n)
и
реакции
подхвата
(
р
,d), (n,d),
реакции
фрагментации
,
при
которых
нуклон
высокой
энергии
,
сталкиваясь
с
ядром
,
выбивает
из него
фрагмент
,
состоящий
из
нескольких
нуклонов
.
2.
Если
p
я
t
τ
>>
,
то
реакция
идёт
через
составное
ядро
.
Налетающая
частица
a
и
нуклон
,
которому
она
передала
энергию
, «
запутываются
»
в
ядре
.
Энергия
распределяется
среди
многих
нуклонов
,
и
у
каждого
нуклона
энергия
недостаточна
для
вылета
из
ядра
.
Лишь
через
сравнительно
большое
время
в
результате
случайных
перераспределений
она
концентрируется
на
одном
из
нуклонов
или
нескольких
связанных
нуклонах
,
и
они
покидают
ядро
.
Механизм
составного
ядра
предложен
Нильсом
Бором
в
1936
г
.
Модель
Модель
составного
составного
ядра
ядра
Составное
Составное
ядро
ядро
Важнейшей
особенностью
составного
ядра
является
независимость
процесса
его
распада
от
способа
образования
.
Составное
ядро
живет
настолько
долго
,
что
практически
полностью
«
забывает
»,
каким
способом
оно
образовалось
.
Поэтому
сечение
реакции
( , )
A a b B
через
составное
ядро
ab
σ
можно
записать
в
виде
C
a
ab
b
W
σ
σ
=
(*)
aC
σ
−
сечение
образования
составного
ядра
частицей
a
,
b
W
–
вероятность
распада
составного
ядра
(
с
вылетом
частицы
b
).
Очевидно
,
1
b
b
W
=
∑
,
т
.
к
.
суммирование
проводится
по
всем
возможным
конечным
частицам
.
Если
уровни
составного
ядра
расположены
так
близко
,
что
расстояния
между
ними
меньше
их
ширин
,
то
они
перекрываются
.
В
этом
случае
сечение
реакции
будет
иметь
монотонную
нерезонансную
зависимость
от
энергии
налетающей
частицы
.
Такие
реакции
называются
нерезонансными
.
Для
описания
нерезонансных
реакций
используются
статистические
методы
.
Если
ядерное
состояние
может
распадаться
с
вылетом
различных
частиц
,
то
полная
ширина
Γ
является
суммой
парциальных
ширин
,
соответствующих
каждой
из
этих
возможностей
:
все
a
b
b
a
b
i
b
i
′
′′
Γ = Γ + Γ + Γ +…= Γ +
Γ =
Γ
∑
∑
.
Учитывая
то
,
что
/
b
b
W
= Γ Γ
, (*)
можно
записать
в
виде
b
ab
aC
σ
σ
Γ
=
Γ
.
Составное
Составное
ядро
ядро
Вероятность
образования
составного
ядра
нейтроном
определяется
произведением
вероятностей
трёх
последовательных
процессов
:
1)
вероятности
попадания
нейтрона
в
область
действия
ядерных
сил
.
Эффективное
сечение
этого
процесса
σ
0
;
2)
вероятности
P
проникновения
нейтрона
внутрь
ядра
;
3)
вероятности
ξ
захвата
ядром
нейтрона
.
Составное
Составное
ядро
ядро
В
классическом
пределе
сечение
взаимодействия
точечной
частицы
с
мишенью
радиуса
R
описывается
величиной
2
R
σ π
=
.
При
переходе
к
квантовому
описанию
процесса
взаимодействия
нейтрона
с
ядром
необходимо
учесть
,
что
налетающий
нейтрон
имеет
длину
волны
n
,
которая
зависит
от
энергии
нейтрона
E
4,5
(
Фм
)
(
МэВ
)
n
E
=
.
Поэтому
вместо
классического
сечения
в
квантовом
случае
сечение
взаимодействия
нейтрона
с
ядром
радиуса
R
описывается
соотношением
2
0
(
)
n
геом
R
π
σ σ
=
=
+