Файл: l_11.pdf

Формула

Формула

Брейта

Брейта

-

-

Вигнера

Вигнера

В

области

низких

энергий

расстояние

между

энергетическими

уровнями

ядра

больше

ширины

Г

уровней

, 

поэтому

энергетический

спектр

ядра

дискретен

. 

В

спектре

наблюдаются

выделенные

значения

энергии

налетающих

частиц

, 

при

которых

они

будут

захватываться

ядром

с

наибольшей

вероятностью

. 

В

результате

сечение

реакции

как

функция

энергии

налетающей

частицы

будет

иметь

ряд

максимумов

, 

соответствующих

захватам

частицы

на

отдельные

энергетические

уровни

.

Эти

максимумы

проявляются

наиболее

отчетливо

в

реакциях

под

действие

нейтронов

.

Проникновению

в

ядро

медленных

заряженных

частиц

препятствует

кулоновский

барьер

. 

Взаимодействие

быстрых

нейтронов

с

ядром

складывается

из

двух

процессов

. 

•

Упругое

дифракционное

рассеяние

2

1

2

2

дифр

дифр

R

J

d

R

R

d

θ

σ

σ

π

θ

⎛

⎞

⎜

⎟

⎝

⎠

=

=

Ω

•

Сечение

неупругого

рассеяния

2

сост

R

σ

π

=

2

полн

сост

дифр

2

R

σ

σ

σ

π

=

+

=

Измерение

сечения

взаимодействия

быстрых

нейтронов

с

атомными

ядрами

позволяет

определять

размеры

атомных

ядер

. 

Быстрые

Быстрые

нейтроны

нейтроны

2

0

0

2

(

)

4

(

)

n

С

n

R

kk

k k

π

σ

≈

+

+

0

k k

=

0

0

2

1

4

(

)

kk

k k

≈

+

Пример

Пример

Ядро

7

Li 

захватывает

медленный

нейтрон

и

испускает

γ

-

квант

. 

Чему

равна

энергия

γ

-

кванта

? 

Реакция

7

8

Li( , ) Be

n

γ

, 

2,034

Q

=

МэВ

.  

Так

как

Be

p

p

γ

≅

, 

E

p

c

γ

γ

=

, 

1/ 2

Be

Be

Be

(2

)

p

M E

=

и

Be

E

E

Q

γ

+

=

, 

Be

p

, 

p

γ

 — 

импульсы

ядра

8

Be 

и

γ

-

кванта

,  

Be

E

, 

E

γ

 — 

энергии

ядра

8

Be 

и

γ

-

кванта

, 

то

2

2

2

4

Be

2

2

2,034

3 10   M

эВ

.

2

2

2 7 931,5

Be

Be

E

Q

E

M c

M c

γ

−

=

≅

≅

≅ ⋅

⋅ ⋅

Энергия

γ

-

кванта

:  

Be

18,037 0,025 18,012 

МэВ

.

E

Q E

γ

= −

=

−

=

Нобелевская

премия

по

физике

1938 

г

.

—

Э

. 

Ферми

За

демонстрацию

существования

новых

радиоактивных

элементов

, 

полученных

с

помощью

нейтронного

облучения

и

за

открытие

реакций

, 

вызванных

медленными

нейтронами

.

Enrico

Fermi

(1901-1954)

Реакции

Реакции

под

под

действием

действием

нейтронов

нейтронов

Составное

Составное

ядро

ядро

64

64

Zn

Zn

63

Zn

n

+

60

Ni

α

+

62

Zn 2

n

+

62

Cu

p n

+ +

63

Zn

n

+

63

Cu

p

+

62

Zn 2

n

+

62

Cu

p n

+ +