Механизм промежуточного (составного или компаунд-) ядра или боровский (Бор, 1936 г.) механизм ядерной реакции характеризуется протеканием реакции в два этапа. Первый этап - образование промежуточного ядра из налетающей частицы и ядра-мишени, имеющее вполне определенные параметры, такие как заряд, масса, система энергетических уровней, спин, четность. Это составное или промежуточное ядро всегда возбуждено. Второй этап - распад промежуточного ядра с испусканием той или иной частицы или (-кванта. Таким образом, реакция с образованием составного ядра может быть записана следующим образом: (4.2.1) где С* - возбужденное составное ядро (компаунд-ядро). Боровский механизм превалирует при кинетической энергии сталкивающихся частиц < 10 МэВ. При больших энергиях (~ 10 - 100 МэВ и более) может осуществляться механизм прямого взаимодействия, при котором реакция идет без образования промежуточного ядра. Налетающая частица в этом случае взаимодействует с одним или группой из периферийных нуклонов ядра. Возможен случай, когда с определенной вероятностью осуществляются оба механизма. Составное ядро имеет ряд дискретных квазистационарных энергетических уровней, имеющих конечное время жизни τ ≈ 10-14 с, которое на много порядков превышает характерное ядерное время, примерно равное 10-23с (см. (1.9.17)). Ниже (§4.4) будет показано, что энергия возбуждения Wс составного ядра равна , (4.2.2) то есть складывается из энергии связи (а (С) частицы а относительно промежуточного ядра и кинетической энергии этой частицы в системе центра инерции. Когда кинетическая энергия налетающей частицы такова, что в сумме с энергией связи частицы относительно промежуточного ядра равна разности энергий одного из возбужденных уровней и основного уровня, реакция наиболее вероятна. Иначе говоря, реакция часто имеет резонансный характер. Обратим внимание на то, что возбуждение промежуточного ядра происходит не только вследствие столкновения ядра-мишени с частицей, но и вследствие действия ядерных сил. Если кинетическая энергия частицы такова, что энергия (4.2.2) не совпадает с энергией одного из возбужденных уровней составного ядра, то реакция маловероятна, а более вероятным становится потенциальное рассеяние - рассеяние без образования промежуточного ядра. Потенциальное рассеяние значительно более вероятно, чем образование составного ядра в том случае, когда уровни расположены достаточно редко (Г << (E, Г - ширина уровня, (Е - расстояние между уровнями). Если промежуточное ядро распадается с вылетом той же частицы, что и налетающая, то такой процесс называется резонансным рассеянием. Мы уже знаем, что ( велико по сравнению с характерным временем ядерного взаимодействия. Промежуточное ядро как бы «забывает» способ своего образования и поэтому направление вылета частицы на втором этапе реакции (при распаде составного ядра) в системе центра инерции равновероятно по всем направлениям (изотропно). Изотропность - отличительный признак реакций, идущих по боровскому механизму. Наоборот, реакции прямого взаимодействия отличаются анизотропным (вытянутым по направлению движения бомбардирующей частицы) распределением продуктов реакции.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Механизм ядерных реакций» з дисципліни «Основи ядерної фізики»
