Файл: Бете, Г. Теория ядерной материи.pdf

168 Часть Л. Количественная теория ядерных сил

т. е. будет приводить к приближенной изотропии. Если еще учесть некоторую роль триплетных состояний и даже тензорных сил, то это только увеличит, как и требуется, поперечное сечение вблизи нуля функции Р% (cos 0), кото­ рый имеет место при угле примерно 60°.

глетного состояния, проявляющемуся при малых энергиях.

не будут испытывать действие сердцевины и поэтому будут иметь нормальные положительные сдвиги фаз, соответ­

К нему добавляется положительный член, связанный с по­ тенциалом, характеризующимся сравнительно большим радиусом и- малой абсолютной величиной и отвечающим обыкновенному ядерному взаимодействию при малых энер­ гиях. Этот положительный член будет быстро убывать при возрастании кинетической энергии, так что знак сдвига фазы S-волны будет меняться от положительного значения при малых энергиях к отрицательному при некоторой энергии, зависящей от выбора постоянных. Чтобы это

слегка зависит от формы потенциала притяжения. (Потен­ циал притяжения следует при этом изменить так, чтобы при наличии отталкивающей сердцевины сохранилось со­ гласие с данными при малых энергиях; при этом можно по-прежнему пользоваться методом эффективного радиуса.)

Изменение знака фазы должно сказаться также на угло­ вой зависимости поперечного сечения при малых углах (порядка 10—15°), где имеет значение интерференция менаду ядерным рассеянием и рассеянием по формуле

интерференция, наблюдающаяся в опытах при малых энергиях и показывающая, что ядерные силы между двумя протонами в 5-состоянии являются при малых энергиях силами притяжения, оказывается значительно ослабленной при энергиях 300 Мэв.

С помощью предположения о сердцевине можно объяс­ нить насыщение ядерных сил. Радиус простой непрони­ цаемой сферы, значение которого равно 0,6 -10~13 см, слиш­ ком мал для объяснения величины наблюдаемого объема,

а возникает в результате комбинации влияния твердой сердцевины с учетом нулевой энергии, обменных сил и, может быть, многочастичных взаимодействий.

Другие указания на существование сердцевины сле­ дуют из описания, согласно оптической модели (см. § 20), рассеяния при больших энергиях, откуда получается коэф­ фициент преломления, соответствующий убыванию ядер­ ного потенциала с ростом энергии, чего и следует ожидать из представления о сердцевине. На правдоподобность такого эффекта также указывает и мезонная теория ядер­ ных сил (см. § 18).

Следует иметь в виду, что введение отталкивающей сердцевины не дает полного решения проблемы взаимо­ действия протон-протон. Наблюдаемая сильная поляри­ зация показывает, что должны иметь место также боль­ шие нецентральные силы.

6. ФАЗОВЫЙ АНАЛИЗ

При больших энергиях нельзя рассчитывать -рассеяние при помощи уравнения Шредингера с заданным потен­

трения рассеяния, не связанный с конкретным волновым уравнением, состоит просто в вычислении сдвигов фаз для небольшого числа состояний, которые должны играть роль в рассеянии. Требования, подобные зарядовой независи-

170 Часть II. Количественная теория ядерных сил

мости и плавного изменения фаз с энергией, могут оказать помощь в определении правильного набора фаз. Объясне­ ние полученных сдвигов фаз и их зависимости от энер­ гии является задачей более совершенной динамической теории. Такой подход является, конечно, более общим, чем метод подбора потенциальных ям, но он лишен нагляд­ ного характера прежнего подхода.

Было доказано, что рассеяние протонов протонами с его необычной изотропией можно описать при помощи только 5- и Р-волн, используя все три возможные Р-волны,

от друга. Поэтому такое описание соответствует наличию больших нецентральных сил, что подтверждается прямым измерением поляризации при рассеянии протонов большой энергии. Можно также (Талер, Бенгстон, Брейт [75]) описать данные по рассеянию нейтронов протонами, исполь­ зуя значение сдвигов фаз, полученных из данных по рас­ сеянию протонов протонами, и требование зарядовой не­ зависимости. В случае рассеяния нейтронов протонами нужно рассматривать 3S- и ^-состояния. Это описание далеко не однозначно, даже если отвлечься от произвола в выборе знака. Однако если определить полную матрицу рассеяния из поляризационных измерений (см. § 17), то фазовый анализ становится гораздо более определенным. Точное изучение взаимодействий нуклонов на основе фазо­ вого анализа представляет даже больший интерес, чем рассмотрение их на основе полностью__нерелятивистской идеи о потенциале двух тел.

Некоторые авторы, вместо ранее рассматриваемых ими спин-орбитальных сил или тензорных сил, пытались заме­ нить качественное представление, которое давала модель твердой сердцевины, используя нецентральные силы. С этими силами при достаточной сингулярности в центре можно грубо описать имеющиеся данные (хотя и не так просто, как в модели твердой сердцевины). Фазовый анализ подтверждает результаты, полученные при помощи преж­ них методов, конечно, без каких-либо утверждений отно­ сительно зависимости сил от радиуса.