Файл: Бете, Г. Теория ядерной материи.pdf

94 Часть-It. Количественная теория ядерных сил

разность фаз, которая возникает вследствие того, что рас­ сеивающие протоны находятся на конечном, хотя и малом по сравнению с длиной волны, расстоянии. Существует еще .одна небольшая поправка на неупругое рассеяние, при котором происходит переход молекулы из ортосостояния в парасостояние. Длины рассеяния Ферми имеют сле­ дующие значения: а, — 5,2• 10"1 3 см, as = — 23,4-10~13 см. Они являются приблизительно правильными, но не такими надежными, как значения, полученные из двух других методов. В измерениях рассеяния на орто- и параводороде имеется одна систематическая ошибка, возникающая вслед­ ствие возможного загрязнения параводорода ортоводородом, которую нельзя оценить. Малое отклонение от термодина­ мических равновесных концентраций, которое можно ожи­ дать после катализа, может существенно сказаться на поперечном сечении, так как отношение а о р т о /а п а р ; 1 ^ 30.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТОВ ПО РАССЕЯНИЮ ПРИ МАЛЫХ ЭНЕРГИЯХ

Теория эффективного радиуса выражает поперечное сечение рассеяния через четыре параметра: длины рас­ сеяния Ферми (as и at) и эффективные радиусы (ros и го() для триплетного и синглетного состояний. Эффективные радиусы в действительности несколько зависят от энергии, за исключением предельного случая сил нулевого радиуса. Эта слабая зависимость от энергии позволяет сделать не­ которые заключения о форме потенциала взаимодействия.

Три параметра определяются из трех опытов: по из­ мерению когерентного рассеяния, по измерению полного

но из этих данных и из а, определяется эффективный радиус триплетного состояния г0 ( - В приближении, не учи­ тывающем формы потенциала, можно непосредственно вое-

пользоваться формулой (10.22). Если мы включим в рас­ смотрение последний член формулы (10.20), то значение эффективного радиуса го , полученного из -( и а,, будет слегка зависеть от значения Р, т. е. от формы ямы. Пред­ ставление об этой зависимости дает табл. 4.

Таблица 4

Эффективный радиус триплетного взаимо­ действия для трех форм потенциала

(в единицах 10-13 см)

1,72 ! )

1,69

1,64

1) Точность всех значений ± 2 % .

Чтобы получить также и четвертый параметр, т. е. эф­ фективный радиус синглетного взаимодействия- ros, необхо­ димо провести измерение рассеяния нейтронов протонами

моноэнергетических пучков нейтронов, были проделаны

используя обладающие высокой однородностью по энергии пучки заряженных частиц, обычно из электростати­ ческих генераторов. Если применять мишени, в которых происходят определенные ядерные реакции с выходом ней­ тронов, то пучок нейтронов, движущийся под определен­ ным углом к направлению падающего пучка, будет моно­ энергетическим. Так, в литиевой мишени под действием пуч­ ка протонов в результате эндотермической реакции

ется от нескольких десятков киловольт при минимальном выходе вплоть до энергии, равной энергии протонов в пучке минус пороговая энергия 1,647 Мэв. Реакция Н 3 (d, а) Не4 служит сильным источником нейтронов с энергией в области

роль при рассеянии в изучаемой области энергий. Оно

летное состояние) складываются в силу отрицательного

Так как значение триплетного эффективного радиуса должно быть весьма точно известно до определения синглетного радиуса из измеренного поперечного сечения при помощи формулы (10.27) и так как гп( слегка зависит от формы потенциала (см. табл. 4), то для вычисления г0$ необходимо сделать определенное предположение о форме потенциала. В табл. 5 мы приведем несколько значений эффективных радиусов, полученных из опытов с нейтронами различных энергий, указав при этом соответствующие по­ грешности.

Теоретически значение го не должно зависеть от энер­ гии. Из табл. 5 видно, что - это положение грубо выпол­ няется при экспоненциальной яме и яме типа Юкавы, имеющих сравнительно длинные хвосты, а также при прямо­ угольной яме. Представляется надежным принять значе­ ние радиуса

Л>4 = 2,5 ± 0,2 -10- 1 3 см.

98 Часть II. Количественная теория ядерных сил

помощи нерелятивистской квантовой механики с использова­ нием простой потенциальной функции при изучении области не ближе ( 2 - 3 ) -10"13 см.

§ 12. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ДЕЙТРОНА С ИЗЛУЧЕНИЕМ

1. ФОТОРАСЩЕПЛЕНИЕ

Фоторасщепление дейтрона упоминалось нами в связи с определением энергии связи (см. § 9). Теперь мы рас­ смотрим вопрос об эффективном сечении этого процесса. Мы ограничимся малыми энергиями (несколько Мэв), так

электрического дипольного момента протона в системе коор­ динат центра инерции равна ez/2 (г — координата протона относительно нейтрона), то

где ibf — волновая функция дейтрона в основном состоянии. Чтобы матричный элемент был отличен от нуля,- конеч­ ным состоянием должно быть Я-состояние. Так как в си­ стеме нейтрон — протон не существует устойчивых Р-состоя-