прямые ядерные реакции

ПРЯМЫЕ ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ - процессы, в к-рых вносимая в ядро энергия передаётся преим. одному или небольшой группе нуклонов. П. я. р. вызываются всевозможными налетающими на ядро частицами - от g-квантов до многозарядных ионов, во всём доступном диапазоне энергий (до неск. ГэВ). Для П. я. р. характерны сильная угл. анизотропия вылета частиц и сравнительно слабая зависимость сечения s от энергии налетающих частиц. Ядро, образующееся в результате П. я. р., находится, как правило, либо в слабо возбуждённом, либо в основном состоянии.

П. я. р. были открыты в нач. 50-х гг. 20 в. Первыми были обнаружены реакции дейтронного срыва (d, р) и подхвата (р, d) на лёгких ядрах. Образующиеся в этих реакциях протоны и дейтроны вылетают в основном вперёд (в направлении пучка налетающих частиц). Известны П. я. р., в к-рых нуклон или группа нуклонов переходит от одного из сталкивающихся ядер к другому (реакции передачи), реакции квазиупругого рассеяния (р, 2р), процессы с выбиванием из ядра дейтронов, т. е. реакции (p,pd), и т. д.

Особенности П. я. р. могут быть объяснены, если допустить, что вылетевшие из ядра частицы получили энергию и импульс в процессе непосредств. взаимодействия с налетающей частицей. Предполагается, что П. я. р. происходят на периферии ядра, где плотность нуклонов мала, вследствие чего частица, получившая достаточную энергию от внеш. агента, имеет значит. вероятность покинуть ядро. Т. к. протяжённость периферийного слоя порядка 1 Ф, а радиус ядра тяжёлых ядер составляет 10 F (см. Ядро атомное ),то относит. вероятность П. я. р. должна быть ~10% (у лёгких ядер несколько больше), что согласуется с экспериментом.

Количеств. теория П. я. р. была предложена С. Т. Батлером (S. Т. Butler) в 50-х гг., впервые применительно к реакциям срыва. Она основывалась на представлении о потенциальном взаимодействии налетающей частицы с нуклонами ядра. В 60-х гг. была сформулирована дисперсионная теория, основанная на использовании методов квантовой теории поля (фейнмановской диаграммной техники). Она даёт возможность выразить вероятность П. я. р. через константы, характеризующие ядро (напр., эфф. число частиц данного сорта на периферии ядра) и амплитуды вероятности элементарного акта взаимодействия налетающей и внутриядерной частиц.

П. я. р. используются для изучения спектра ядерных уровней, структуры периферии ядра (в частности, периферийных коррелиров. групп нуклонов - "кластеров", см. Нуклонных ассоциаций модель)и получения данных о взаимодействии нестабильных элементарных частиц с нуклонами.

Лит.: Батлер С., Ядерные реакции срыва, пер. с англ., М., 1960; Шапиро И. С., Теория прямых ядерных реакций, М., 1963; его же, Некоторые вопросы теории ядерных реакций при высоких энергиях, "УФН", 1967, т. 92, в. 4, с. 549; Колыбасов В. М., Лексин Г. А., Шапиро И. С., Механизм прямых реакций при высоких энергиях, "УФН", 1974, т. 113, в. 2, с. 239. И. С. Шапиро.

   <<      Предметный указатель      >>