Теория атомных столкновений - Мотт Н.
Скачать (прямая ссылка):
количества движения.
§ 2. РЕЗОНАНСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ ПРИ ЯДЕРНЫХ СТОЛКНОВЕНИЯХ 371
Эта точка зрения подтверждается более поздними исследованиями рассеяния
протонов (см. ниже).
Значения резонансных энергий для захвата протонов различными легкими
ядрами приведены в табл. 24. Случай фтора также
Таблица 24
Резонансные уровни ядерных комплексов, образовавшихся путем захвата
протона
Исходное ядро Составное ядро Резонансные линии ев fn 1 ев
энергия протона (в кэв) энергия возбуждения (в Мае) Ширш
ЛИНИИ (в кэв) Р. Sg- W Н
Li7 Be8 440 17,8 11 51, 57
Ве" В10 350; 670 6,8; 7,1 54
В11 С12 180; 650; 850; 950 16,3; 16,7;16,9; 17,0 54
С12 Ni3 480 2,5 54
С13 N14 570 8,2 54
pi2 Ne20 330; 470; 590; 670; 860; 920 13,-3; 13,5; 13,6 13,7; 13,9;
13,9 54-56
Na22 Mg24 425; 525; 570; 690; 755; 875 11,3: 11,4; 11,5 11,6; 11,7; 11,8
57
Mg23 Al26 180; 410; 480; 575; 825 8,0; 8,2; 8,3 8,4; 8,6 57
Mg2" Al27 580; 680; 1000 7,7; 7,8; 8,1 57
psi S32 460; 580; 700; 950 9,9; 10,0; 10,1; 10,4 57
был исследован довольно подробно [52, 55, 56]; истолкование полученных
при этом результатов оказывается, однако, еще более затруднительным.
Найдено, что в этом случае имеет место ряд последовательных реакций,
сопровождающихся уизлучением:
F19 4- Н1 Ne*° 4- О*6 4- Не4,
(13.30)
О16 -> О**+ V.
Конкурирующими друг с другом процессами при распаде составных ядер неона
являются процессы испускания короткопробеж-ных и длинопробежных а-частиц,
а также повторного испускания протонов. Теоретическая сторона этого
вопроса была рассмотрена Шиффом '[58].
Резонансный, распад ядер под действием а-частиц. резонансные эффекты при
ядерных столкновениях впервые наблюдались при распаде легких ядер под
действием а-частиц [63]. В то время зти явления интерпретировались с
точки зрения теории одной частицы, согласно которой резонансные эффекты
могут иметь место лишь в том случае, когда энергия падающих а-частиц
лежит ниже кулонова барьера. С точки зрения теории многих частиц, это
условие, строго говоря, уже не справедливо; практически оно все же
24*
372
ГЛ. ХШ. ЯДЕРНЫЕ СТОЛКНОВЕНИЯ
остается в значительной степени верным по следующим соображениям. При
больших значениях момента количества движения проницаемость барьера очень
быстро убывает. Поэтому уровни составных ядер, которые образуются в
результате захвата а-частиц с энергиями, лежащими ниже барьера, будут
соответствовать малым значениям момента количества движения. Эти уровни
расположены на относительно больших расстояниях друг от друга, и
резонансные эффекты не маскируются их перекрытием. В том случае, когда а-
частицы обладают энергией, достаточной для того, чтобы проникнуть через
барьер, на момент количества движения составного ядра налагается
значительно меньше ограничений. Эффективные резонансные уровни
располагаются в результате более тесно, перекрывая друг друга настолько,
что резонансные эффекты оказываются затушеванными.
Таблица 25
Резонансные уровни ядерных комплексов, образовавшихся путем захвата а-
частицы
Исходное ядро Составное ядро Резонансные уровни Ширина
уровня (в Мае) Литера- тура
энергия а-частицы (в Мэе) энергия возбуждения составного
ядра (в Мае)
Ве" CIS 3,4; 4,8 12,8; 13,8 0,3; 0,3 59
В10 N14 4,2 14,8 0,5 60
В11 N16 3,2 13,4 0,4 61
N14 J?18 3,6 8,2 0 62
J4" Na23 3,7; 4,1 14,5; 14,8 0,10; 0,13 63
Мп24 Si28 5,7; 6,3 13,7; 14,2 0,12; 0,13 63
А?27 рз! 4,0; 4,5 12,0; 12,4 0,10 64
4,9; 5,3 12,8; 13,1 0,07; 0,13 65
5,8; 6,6 13,6; 14,3 0,12 65
В табл. 25 приведены данные о резонансных уровнях, полученные на
основании ряда наблюдений. Полная ширина уровня, невидимому, в
значительной степени обусловлена не повторным испусканием а-частицы, а
испусканием некоторой другой частицы. Как видно из таблицы, в большинстве
случаев наблюдается испускание не одной, а нескольких групп частиц, что
соответствует различным, конечным состояниям ядра. Средняя ширина уровня
для отдельной группы получается путем деления полной ширины на число
групп. В результате оказывается, например, что для составных ядер С13,
N14 и Р31 протонная (или нейтронная) ширина уровня для данного конечного
состояния составляет соответственно около 0,1; 0,06 и 0,02 Мэе. Средняя
энергия испускаемых частиц равна примерно 5 Мэе, так что парциальная
ширина уровня, приведенная к энергии в 1 эв, лежит в интервале от 25 до
50 эв для
§ 2. РЕЗОНАНСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ ПРИ ЯДЕРНЫХ СТОЛКНОВЕНИЯХ 373
С13 и N14 и составляет около 10 эв для Р31. Эти величины того же порядка,
что и полученные на основании изучения столкновеЬий ядер с нейтронами и
данных о радиационном захвате протонов.
Если известен момент количества движения резонансного-уровня, то ширина
уровня, соответствующего испусканию а-частицы, может быть определена
также и по интегральному выходу распада ядра с помощью формулы (13.28),
если мы заменим в ней Гг на Га. Таким путем найдено, что для алюминия [1
-\~ l/(2s+ 1)]Га = = 60 кэв, т. е. величина того же порядка, что и полная
