Читать контрольная по физике: "Ядерные реакции" Страница 3

(Назад) (Cкачать работу)

(для простоты рассматриваем нерелятивистский случай), изображена на рис. 4.

Рис.4 Реакция в лабораторной системе координат Итак, в ЛСК Епор равно такому ЕА, при котором продукты имеют нулевую относительную энергию (скорость), т. е., образовавшись, двигаются неразделёнными.

Наряду с выражением для пороговой энергии в ЛCK, имеет место эквивалентное ему выражение Возвращаясь к выражению для Епор в ЛCK, заметим, что два последних слагаемых в скобках - это доля кинетической энергии ЕА, идущая на движение центра инерции. В нерелятивистском приближении доля кинетической энергии, идущая на движение центра инерции, равна . Добавкав формуле связана с использованием релятивистских соотношений для энергии и импульса, т.е. существенна при высоких энергиях сталкивающихся частиц.

В ядерной физике обычно

иПолезно помнить, что при сохранении числа нуклонов |Q| - это разность энергий связи начальных и конечных продуктов.

Пример. Определить порог реакции , если известны энергии связи ядер(W = 28,3 МэВ) и(W = 39,3 МэВ). Определить долю кинетической энергии налетающей частицы, идущую на движение центра инерции. Оценить релятивистскую добавку.

Решение. Система ЛCK. Одна α-частица движется, другая - покоится. Находим энергию реакции:

-17,3 МэВ.

Далее используем формулу (6):

Половина пороговой энергии идет на движение центра инерции. Находим релятивистскую добавку:

Видно, что эта добавка мала (ее доля ) и ею можно пренебречь.

Пример. Определить порог реакциив ЛСК в нерелятивистском и релятивистском приближениях ( антипротон). Оценить вклад релятивистской добавки.

Решение. Нерелятивистское приближение основано на формуле (6)

Решение, учитывающее релятивистские эффекты, может быть получено, используя формулу

Таким образом, релятивистская «поправка» удваивает порог реакции. Итак, для релятивистской частицы нужно использовать последнюю формулу. В противном случае будет получено существенно заниженное значение пороговой энергии.

3. Механизмы ядерных реакций Ядерная реакция представляет собой сложный процесс перестройки атомного ядра. Как и при описании структуры ядра, здесь практически невозможно получить точное решение задачи. И подобно тому, как строение ядра описывается различными ядерными моделями, течение ядерных реакций описывается различными механизмами реакций.

Существует много различных механизмов реакций. Мы рассмотрим лишь основные из них. Вначале будет дана классификация механизмов реакций, а затем будут более детально рассмотрены наиболее важные из них.

Будем классифицировать реакции по времени протекания. В качестве временного масштаба удобно использовать ядерное время - время пролета частицы через ядро: Будем использовать следующую классификацию ядерных реакций по времени протекания:

1. Если время реакции , то это прямая реакция (время реакции минимально).

. Если , то реакция идет через составное ядро.

В первом случае (прямая реакция) частица а передает энергию одному-двум нуклонами ядра, не затрагивая остальных, и они сразу покидают ядро, не успев обменяться энергией с остальными нуклонами. Например, реакция (р, n) может произойти в результате столкновения протона

Похожие работы