Задачи начертательной геометрии Математика задачи и примеры Фотоядерные реакции

    Основные выводы о влиянии ядерной среды на свойства дельта-изобары и второго (D13 ) резонанса, которые можно сделать из приведенных на рис.14.4 результатов, состоят в следующем. Дельта-изобара и по фотонным и по пионным данным остается видимой в ядре 12С без существенных изменений (в пределах ошибок эксперимента), в то время как второй резонанс практически исчезает. Поскольку ошибки измерений для фотонных данных существенно ниже, чем для пионных, то по ним можно проследить изменение сечений с ростом А более детально (см.рис.14.5, 14.6).


Рис. 14.5. Полное сечение фотопоглощения ядер от 7Li до 238U при энергии фотонов от порога рождения мезонов до 800 МэВ. Универсальная кривая – результат усреднения по всем ядрам

    Из рис.14.5 видно, что в пределах ошибок измерений имеется хорошее согласие для всех ядер, начиная с лития, с универсальной кривой. При этом результаты получены разыми методами (прямое поглощение фотонов, суммирование фотонейтронных реакций, регистрация адронов).


Рис.14. 6. Изменение полного сечения фотопоглощения с ростом А в легких ядрах в сравнении с универсальной кривой.

    Существует еще некоторое, довольно ограниченное, количество данных по парциальным сечениям рождения мезонов на свободных и связанных нуклонах, однако они являются разрозненными и недостаточно полными. Существующие базы данных по фоторождению мезонов (SAID MAID) в основном ограничены только двухчастичными реакциями на протоне и нейтроне, для которых можно сделать мультипольный анализ. Баз данных по реакциям множественного рождения мезонов, а также для реакций под действием пионов пока нет. В этой связи недавно в Центре фотоядерных данных НИИЯФ МГУ начато создание более полной базы данных, но эта работа еще не завершена. Поэтому мы ограничимся пока анализом результатов, представленных выше по полным сечениям фотопоглощения ядер.
    Согласно теоретическим оценкам, основной эффект, который приводит к размыванию дельта резонанса в ядрах, связан с Ферми - движением нуклонов. При этом простое усреднение по импульсам не дает нужного результата. Даже качественно (см.рис.14.5) можно заметить, что дельта резонанс в ядре меняется мало, а второй резонанс, который лежит выше по энергии, то есть D13 практически исчезает. Хотя по классическим оценкам должно быть наоборот, потому что чем выше энергия резонанса, тем меньше должен сказываться эффект усреднения. Кроме того, хотя импульс Ферми практически одинаков для ядер дейтерия, трития и гелия, однако, модификация резонанса в них существенно разная, после чего, начиная с ядер лития, различия исчезают.
    Таким образом, учет Ферми движения в ядрах невозможно объяснить в рамках классической механики. Следует учесть, что с увеличением энергии фотонов возрастает скорость нуклонов в ядерной среде, то есть вступает в действие Лоренц-фактор. За счет этого ширина резонанса уменьшается, следовательно, относительное влияние Ферми движения на ширину резонанса увеличивается. Оценки показывают, что при ядерной плотности 0.17 Фм-3 уширение D13 резонанса за счет этого эффекта может составлять 135 МэВ.
    Кроме Ферми движения существенную роль в ядрах могут играть внутриядерные остаточные взаимодействия между соседними нуклонами, число которых для каждого нуклона ограничено. Кстати, такой же качественный вывод следует также из зависимости энергии связи от числа нуклонов в ядре, которая быстро достигает насыщения с ростом А.


Физика атома