Файл: Прямые реакции и изомерные переходы..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.07.2024

Просмотров: 134

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

г

а

К

</-*> = 16,67

Вариация

Вариация

n

n

 

 

г

а

1,10

 

 

 

п

п

0,691

62,46

0,565

0,822

0,363

1.15

0,639

58,56

0,544

0,702

0,403

1,20

0,582

54,97

0,525

0,502

0,451

1,25

0,513

51,64

0,517

0,517

0,517

1,30

0,431

48,51

0,515

0,442

0,603

1,35

0,327

45,47

0,526

0,378

0,720

Если один |из параметров зафиксировать,

то

при

изменении

другого в прежнем

диапазоне величина 5 меняется вдвое. Ана­

логичная

ситуация

наблюдается

и для реакции 9 0 Zr (d, р) ö l Zr.

Теренецкий и Токаревский

[31] проделали

аналогичные

рас­

четы для реакции

*8 Ti(rf, р)юТ\

с захватом нейтрона в основное

(If 7/2) и

первое

возбужденное (2р 3/2)

состояния

ядра

4 9 Ті .

Величины спектроскопических факторов, соответствующих за­

полнению

уровня

3/2,

достаточно устойчивы при коррелиро­

ванных

вариациях

г„ и ап

и сильно изменяются

при независимом

выборе

этих параметров.

Спектроскопические

факторы, соответ­

ствующие

уровню

1/7/2,

заметно отличны друг от друга, даже

если величины гп и ап связаны соотношением (11.31). Авторы считают возможной причиной этого остаточное взаимодействие для оболочки 1/, в которой уже находится шесть нейтронов. В случае захвата нейтрона на уровень 3/2 остаточным взаимо­ действием, по-видимому, можно пренебречь, поскольку подоболочка только начинает заполняться.

Д и с к р е т н о с т ь п о т е н ц и а л о в . Дискретные наборы оп­ тических потенциалов отличаются между собой скачкообразным изменением глубины ямы. Каждому из таких потенциалов соот­ ветствуют волновые функции одинаковой асимптотической формы для всех дискретных потенциалов, но с разным числом полуволн внутри ямы. При использовании этих волновых функций в МИВ интегралы перекрытия могут значительно меняться в зависимости от выбора порядка дискретности, так как интегрирование ведется по всему объему ядра. Здесь можно ожидать не только изменения абсолютных сечений реакции, но также деформации формы угло­

вых распределений.

 

 

Первые

исследования

чувствительности

искаженных волн к

дейтронным

дискретным

потенциалам провели Эндрюс и др. [32].

Они измеряли сечения реакции 5 2 Сг (d, р) 5 3 Сг

на нескольких воз­

бужденных состояниях конечного ядра и нашли, что искаженные

волны хорошо

описывают их с дейтронным потенциалом

88 Мэв

и плохо с потенциалом 30 Мэв. Детальное изучение этого

вопроса

недавно

было

проведено

Ли и др. (см. обзорную работу

[13]) на

реакции

4 0 Са

(d, р) 4 | Са

в области энергий 8—12 Мэв. Они оп­

ределили дейтронные потенциалы из соответствующих данных по упругому рассеянию с различными глубинами и использовали их в МИВ. Реальные части потенциалов имели глубины 32, 72, 121, 177 и 240 Мэв. Сравнение с экспериментом показало, что угловые

6—192

81


распределения протонов воспроизводятся хорошо, если

дейтрон-

ный потенциал берется с глубинами 121, 177 и 240 Мэв.

Форма

угловых распределений для этих случаев почти идентична. Значе­ ния спектроскопических множителей для основного состояния рав­ ны 1,00; 1,64; 1,90 соответственно. Если дейтронные волновые функции вычисляются с меньшими потенциалами 32 и 72 Мэв, форма угловых распределении протонов совершенно не воспроиз­ водится.

Подобный

результат

был получен при вычислении

реакции

1 4 N (d, р) 1 5 N

(основное

состояние) [65]. Невозможно воспроизве­

сти данные с дейтронным потенциалом

глубиной

около

20 Мэв,

тогда как потенциал с глубиной 104 Мэв

хорошо

описал

все дан­

ные в интервале энергий

1,3—4,5 Мэв.

 

 

 

Теренецкий и Токаревский [31] рассчитали сечения реакций срыва на изотопах титана и хрома по МИВ. Из анализа упругого рассеяния дейтронов с Е = 13,6 Мэв на этих изотопах получено по пять дискретных наборов с глубинами 30, 60, ПО, 170 и 240 Мэв, удовлетворительно описывающих эксперимент. Потенциалы с глу­ биной действительной части 30 и 60 Мэв неудовлетворительно описывают реакции срыва, а более глубокие дают идентичные уг­ ловые распределения протонов, согласующиеся с эксперименталь­ ными данными.

§ 8. С в я з ь п а р а м е т р о в о п т и ч е с к о г о потенциала

Некоторые соотношения между параметрами потенциала легко можно получить для больших энергий, когда справедливо бор­ цовское приближение и амплитуда рассеяния является простой функцией от потенциала взаимодействия

 

/ в ( ѳ )

=

2|і

Г

г

/ -

V(r)dx.

(11.32)

 

- 4 ^ Р

 

ехр Щ

А , - А ,

 

Для рассеяния „вперед" эта амплитуда переходит

в интеграл

по

объему от

Ѵ(г):

 

 

 

 

 

 

 

 

/ в (0) = - 4 ^ | ^ ( г ) Л .

(11.33)

 

После интегрирования

 

по углам амплитуду можно переписать

в

виде

 

 

 

 

 

 

 

 

/ в ( ° ) = -

і г

^ReV(r)r4r-i^

j

Im I/(г) r2 rfr.

(11.34)

Мнимая часть

этого выражения

согласно

оптической

теореме

 

 

 

ar

=

^ - I m / ( 0 )

 

(11.35)

пропорциональна

полному

сечению

 

 

82


Im V (r) r2dr.

(11.36)

s

Можно найти множество потенциалов, различающихся значения­ ми своих параметров, но дающих одинаковое полное сечение. Эти потенциалы должны удовлетворять условию

со

Jim V(r) г2 dr = const.

(11.37)

о

Из этого множества нужно выбрать потенциалы, которые дадут правильное дифференциальное сечение a (Ѳ). Сечение рассеяния „вперед" равно

°(0) = 1/(0)

| 2 = / ? + / ; ; ,

(И.ЗЮ

где

 

 

 

Л = - ^ JRe

V(r)r2dr;

(11.39)

I 2 = ^r

f l m V (r) r 2 dr.

(11.40)

Требование постоянства а (о)

вместе с условием (11.37)

приведет

к еще одному условию, которому должны удовлетворять потен­ циалы:

j " Re V (г) гЧг = const.

(11.41)

Таким образом, при больших энергиях существует множество связанных соотношениями (11.37) и (11.41) потенциалов, которым соответствуют одинаковые угловые распределения и полные се­ чения.

При меньших энергиях борновское приближение несправед­ ливо, однако соотношения (11.37) и (11.41) могут оставаться в си­ ле. Запишем амплитуду реакций в виде

 

 

/ ( Ѳ ) = / в ( Ѳ ) [ 1 +

 

т ( в ) ] -

 

(11.42)

Функция f (Ѳ) выражает степень

отклонения

амплитуды рассея­

ния от борновской амплитуды и зависит от

энергии

сталкиваю­

щихся частиц и параметров

потенциала. Выделим ее действитель­

ную

и мнимую части:

 

 

 

 

 

 

 

 

7(в) =

Ті (б) +

іТз (S),

 

 

тогда

сечение рассеяния „вперед"

выразится

через

 

 

 

 

 

 

2

+ 1(1 + ЕТі) Л

- ïa/J*.

 

° (0) = [(1 + Ti) h + Т2/1]

а полное — согласно

оптической теореме —

 

 

 

°Т

= Ш

+ ЪѴІ

+

1*ГІ].

 

 

83


Здесь интегралы /, и L могут изменяться при вариации пара­ метров, но их изменение должно компенсироваться функцией т, чтобы сохранялись величины с(0) и вт. При достаточно плав­ ном изменении функции с вариацией потенциала интегралы и І2 снова будут константами.

Если оптический потенциал, кроме центральной части, содер­ жит спин-орбитальный член, то из интеграла

оо

^ s f ( r , r s , a s y - d r - i : ^ J x

СО

X J T - ° ^ / ( ' - - ^ O . ^ O ) ^

о

получаем два условия в соответствии с двумя ориентациями спина рассеивающейся частицы (мы имеем в виду рассеяние нуклонов)

]ѵ* f{r'rs'as)

r - d r = const

(И -43)

Y?Wf(r>

rso • «*) Mr

 

= const.

(П.44)

0

 

 

 

 

 

Для мнимой части потенциала

 

 

 

 

j Wo (г, г, , a, )r2dr = const.

(11.45)

о

 

 

 

 

 

Можно получить соотношения между параметрами

в явном ви­

де. Для действительной

части

потенциала

интегрирование (П.43)

приводит к следующему:

 

 

 

 

 

С т г

r-dr

т

/

з s.

 

) V s i + ^ [ ( r - r s Ä I > ) l a s

] - V * a * X

 

о

 

 

 

 

 

Так как rs Äujas^> 1, то третьим слагаемым в этом выражении можно пренебречь, значительно упростив результат:

I0

l + av[[r-rtAl'-)lat]~

3

^ * + J E f l . J -

^

Интеграл

(11.44) для

спин-орбитальных параметров

будет

иметь вид

 

 

 

84


 

со

т/

 

 

 

 

 

1

d

 

dr

-

 

VsO>'W

1 + ехр [(г - rsQ

A'*)/as0\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

A'1'

 

 

 

 

VsOasO

 

+ ln

1 + е х р ( - г , 0 Л > л )

Vs0rs0Ä'°

. (11.48)

Для параметров мнимой части потенциала выражения зависят от типа используемого форм-фактора:

wr-dr Wr,A{ «

j 1 + « Р [ ( r - r , ^ ) / « , ] з 7 Л'' 3 7

о

1

(11.49)

№ е х р

гЧг ж Ç

(а; + 2Л'/ з г; )

Покажем (впервые это сделал Гиббс [66]), что соотношение между параметрами действительной части потенциала (11.43) мож­ но получить, используя формализм общей теории ядерных реакции. Напишем известную систему связанных уравнений

 

TUm

+

У, Ѵтп Un = Ет Um , m = 0, 1,2, ...,

(11.50)

где

 

 

 

 

 

(11.51)

 

 

 

 

m

п

 

 

 

 

 

Хп

— собственные

волновые

функции

оператора ядра

мишени Н0.

 

Полному гамильтониану

H = Но + Т+Ѵ соответствуют собствен­

ные волновые

функции W, которые разлагаются по функциям X

и

U-

 

 

 

 

 

 

 

 

со

 

 

(11.52)

 

 

 

* =

Сл..Ггл)и.

(7.

Если предположить, что в реакции доминируют упругое и неупру­ гое рассеяния, в выражении (II.5U) будет ограниченное количество уравнений. Для упрощения (11.51) положим, что потенциал V можно представить суммой двухчастичных дельтообразных потен­ циалов

85