Файл: Прямые реакции и изомерные переходы..pdf

П Р Е Д И С Л О В И Е

Изучение взаимодействия у-излучения и протонов с ядрами может дать значительную информацию о структуре ядер и меха­ низме реакций. Взаимодействие с ядрами у-лучей, энергия кото­ рых меньше энергии образования фотоядѳрных реакций, склады­

сеяния квантов. Для исследования структуры ядер существенен по­

от характеристик «входного» и «выходного» каналов реакции—

состояния к конечному с возбуждением лишь некоторых простых степеней свободы ядер мишени.

Это — прямые ядерные реакции с передачей нуклона, харак­ терные своими осциллирующими, быстро спадающими с увеличе­

возбуждаются различные типы уровней, поскольку с наибольшей вероятностью будут проявляться состояния, отвечающие мини­ мальной перестройке ядра мишени. Поэтому в реакциях срыва будут преимущественно образовываться уровни с конфигурацией остов плюс нуклон — одночастичные состояния, а в реакции под­ хвата будут возникать уровни с конфигурацией остов минус нук­ лон — дырочіные состояния.

гоканального магнитного анализатора типа «апельсин» отечест­ венного производства, предназначенного для изучения продуктов ядерных реакций и обладающего высокими эксплуатационными качествами.

Большинство разделов нами изложено с учетом, в первую оче­ редь, интересов физиков-экспериментаторов, поэтому вопросы тео­ рии рассмотрены лишь в пределах, необходимых для понимания особенностей эксперимента и анализа эмпирических данных.

Г ла в а I

Ф О Т О В О З Б У Ж Д Е Н И Е И З О М Е Р О В В Я Д Р А Х

сопровождающего эти реакции. При малых энергиях возбуждения, близких « энергии связи нуклона в ядре, испускание у-излучения преобладает над другими процессами. С ростом энергии возбуж­

испускание частиц. Но после испускания частиц ядро часто ока­ зывается в возбужденном состоянии, которое переходит в основ­ ное, излучая у-нванты.

В фотоядерных реакциях у-лучи испускаются при упругих и неупругих процессах, если энергия первичного у-излучения н е превышает значительно энергию связи «уклона в ядре. С повы­

полнее и последовательнее, чем теория сильных взаимодействий.

руемых монохроматических источников у-излучения. В экспери­ ментах используется тормозное излучение со сплошным спектром от ускоренных электронов или у-излучение с линейчатым спект­ ром, сопровождающее распад ядер или возникающее в ядерных реакциях.

При низких энергиях (до 3 Мэв) основными видами взаимо­ действия у-излучения с ядрами являются томсоногаское, резонанс­

процесс образования и аннигиляции пар в поле ядра. Точные рас­

проявляется лишь в экспериментах с тяжелыми ядрами и высо­

перівом возбужденном уровне возможно лишь упругое рассеяние фотонов. С увеличением энергии укваінтов возбуждаются выше­ лежащие уровни, причем помимо упругого на них может наблю­ даться и неупругое резонансное рассеяние с переходом на ниже­

циальной шириной перехода, пропорциональной вероятности w данного (перехода (под Г везде подразумевается радиационная ширина). Если при разрядке уровня наблюдается явление внут­ ренней конверсии "у-лучей, то

Г = Г ( 1 + а ) ,

где Г — ширина"перехода, обусловленного испусканием 7-лучей;

а— полный коэффициент внутренней конверсии.

Сечение резонансного поглощения -(-квантов на одном изоли­ рованном уровне определяется формулой Брейта — Вигнера

здесь Jb и JQ — спины возбужденного и основного состояний соответственно;

л — длина волны фотона.

Ширина перехода на основное состояние Г 0 зависит от свойств только возбужденного и основного состояний. Полная ширина Г равна сумме всех парциальных ширин и зависит от свойств всех состояний, лежащих между исследуемым и основным: Г = ЕГ^ следовательно, сечение поглощения ап (Е) также зависит от свойств всех этих состояний. Интегральное сечение резонансного погло­ щения для заданного уровня зависит лишь от ширины перехода на основное состояние и от энергии падающего фотона:

В отличие от других видов когерентного рассеяния как уп­ ругое, так и неупругое резонансное рассеяния возможны, когда проявляются дискретные свойства ядра. Поэтому интересно деталь­ но, рассмотреть явление неупругого резонансного рассеяния и