ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.02.2019
Просмотров: 6189
Скачиваний: 1
Механизм составного ядра Бора (1936 г.)
?
b
w
Составное ядро находится в возбужденном состоянии.
Из энергия ядра в основном состоянии строго определена →
энергетическое состояние ядра – δ-функция с
Г = 0.
Г
/
0.1
0
Г
эВ
В области низких энергий
ΔE >> Г
, поэтому спектр дискретный.
В спектре присутствуют выделенные значения энергии
налетающих частиц, при которых они будут захватываться с
наибольшей вероятностью (резонансно).
...
;
( , )
b
b
n
p
i
b
aC
Г
Г
Г
Г
Г
Г
Г
a b
Г
Г
2
2
0
1
( )
2
2
Г
E
E
E
Г
(E-E
0
)
2
= (T-T
0
)
2
;
a
a
a
A
a
M
E
T T
T
M
m
2
2
0
1
( )
2
2
Г
T
T
T
Г
Состояние ядра –
стационарное: t = ∞
.
Для времен
τ
~ 10
-14
с
Вероятность нахождения в состоянии
E
0
→ функция
ρ(E)
– плотность вероятности
попадания в интервал от
E
до
E+dE.
Механизм составного ядра Бора (1936 г.)
Таким образом, сечение образования СЯ нейтроном c энергиями в области дискретных
уровней возбуждения:
Для
медленных нейтронов
Г
n
~ P
,
ξ
0
~ Г
n
.
2
0
0
2
2
0
(
)
(
2)
n
nC
ГГ
S
T
T
Г
С другой стороны, захват медленных нейтронов должен носить резонансный характер, т. к.
промежуточное ядро для этих энергий возбуждения имеет дискретные уровни, т.е.
0
2
2
0
( )
2
n
n
Г Г
Г
T
T
T
Г
Коэффициент прилипания
ξ
l
- ?
Механизм составного ядра Бора (1936 г.)
Принцип детального равновесия
для вычисления сечения образования
промежуточного ядра
Состояние 1:
a+A
Состояние 2:
C*
с квазистационарным уровнем
ρ(E)
2
1
3
4
(2
1)(2
1)
(2
)
a
A
V p dp
g
j
J
P
12
= σ
nC
v/V
Для обратного процесса испускания нейтрона из промежуточного ядра
А
:
2
21
(2
1)
( )
n
C
Г
g
J
P
E dE
Г
n
/ħ
вероятность вылета нейтрона;
ρ(E) = ρ(T+ε
n
)
-
вероятность того, что его энергия
будет заключена в пределах
Т
и
T+dT
(соответствующих пределам изменения
импульса
р
и
p+dp
).
2
3
4
(2
1)(2
1)
(2
1)
( )
(2
)
nC
n
a
A
C
v
Г
V p dp
j
J
J
E dE
V
Сократив
dE=dT=vdp
и заменив
p=ħ/ƛ →
формула Брейта -Вигнера
2
2
2
2
2
0
(2
1)
(2
1)
2
( )
(2
1)(2
1)
(2
1)(2
1)
2
C
C
n
nC
n
a
A
a
A
J
J
ГГ
Г
E
j
J
j
J
T
T
Г
Ядерные реакции под действием нейтронов
. .
. .
'
'
я о
n
n
я о
T
T
T
p
p
p
1.
Упругое рассеяние – при всех энергиях.
2.
Неупругое рассеяние - пороговая, идет на быстрых нейтронах
3.
Радиационный захват – через СЯ с излучением γ-квантов.
4.
Образование заряженных частиц – на быстрых нейтронах.
5.
Деление тяжелых ядер
Упругое рассеяние
2
2
2
2
. .
. .
. .
2
(
)
2
cos
'
2
;
. . ;
1 . . .
n
я о
n
n
я о
я о
n
n
A
n
p
p
p
p p
p
p
p
mT M
A а е м m
а е м
2
2
. .
2
2
4
4
(
)
(1
)
a
A
я о
n
n
a
A
m M
A
T
T cos
T cos
m
M
A
Макс. переданная энергия при лобовом столкновении:
max
. .
2
4
(1
)
я о
n
A
T
T
A
max
. .
1
я о
n
A
T
T
max
. .
4
1
я о
n
n
A
T
T
T
A
При упругом рассеянии – 2 механизма:
дифракционное рассеяние и рассеяние через СЯ
П
О
nn
nn
nn
Ядерные реакции под действием нейтронов
2
2
2
4
1
.
n
П
nn
n
n
R
T
МэВ
R
T
неск МэВ
R
T
десятки МэВ
Упругое рассеяние
0
:
О
О
n
nn
nn
упругое рассеяние
один из возможных каналов
Г
Г
1-
й случай – прямые реакции:
2-
й случай – промежуточное ядро:
Формула Брейта-Вигнера для радиационного захвата:
2
2
2
0
(2
1)
( , )
(2
1)(2
1)
2
n
C
nC
A
Г
Г Г
J
n
Г
s
J
T
T
Г
Формула Брейта-Вигнера для резонансного рассеяния нейтрона:
2
2
2
2
0
(2
1)
( , )
(2
1)(2
1)
2
n
C
n
nC
A
Г
J
Г
n n
Г
s
J
T
T
Г
T<<T
0
:
2
2
0
2
0
0
0
4
4
4
1
(
)
;
(
)
nC
k k
k
R
k
k
k
kk
v
При достаточно малых энергиях T
n
:
0
4
1
;
n
яд
k
Г
D
v Г
const
k
n
n
Г
Г
Г Г
Г
Г
Составное ядро