Задачи начертательной геометрии Математика задачи и примеры Фотоядерные реакции

  Видно, что двухфотонные и трехфотонные возбуждения составляют 28% и 9%, соответственно, что является уникальной возможностью для исследования гигантских резонансов в ядрах. Таким образом, изучение электромагнитных взаимодействий тяжелых ионов может дать новую информацию о фундаментальных свойствах ядерной материи.
    Еще одним из примеров такого рода могут служить данные по полным сечениям фотопоглощения тяжелых делящихся ядер. Как отмечалось в 3-ей главе, для ядер – актинидов полные сечения фотопоглощения по крайней мере на 15% превосходят сумму сечений фотопоглощения на квазисвободных нуклонах (универсальную кривую). Одно из предположений о природе такого превышения можно связать с процессами с малой передачей энергии и импульса , например, неупругого рождения электрон-позитронных пар, которое происходит в результате дальнодействующего взаимодействия (процесс Бете-Гайтлера). В последние годы интерес к таким процессам возрос в связи с изучением виртуального Комптон – эффекта и виртуального фоторождения пар на нуклонах . Отдельного обсуждения заслуживает изучение электродинамических процессов малого порядка (по константе электромагнитного взаимодействия альфа = 1/137). Теоретические оценки вероятности неупругого рождения е+е- пар, приводящего к делению ядер–актинидов, дали величину сечения на три порядка ниже, чем получено в эксперименте. Следует отметить, что сечение этого процесса очень сильно зависит от величины обрезания ядерного формфактора, которое не имеет достаточного теоретического обоснования. Поэтому одним из аргументов в обоснование необходимости изучения указанного процесса, независимо от его относительной вероятности, является возможность получения новой информации о формфакторах тяжелых ядер. В этой связи представляет интерес анализ данных по кулоновской диссоциации релятивистских ядер, - процесса, который по своей природе очень близок к неупругому фоторождению е+е- пар на ядрах.
    Диаграммы, соответствующие неупругому рождению е+е- пар на ядре и кулоновской диссоциации релятивистских ионов, практически совпадают, и теоретическое описание обоих процессов имеет общий характер. Общепринятым методом анализа указанных процессов является метод виртуальных фотонов. В Борновском приближении спектр виртуальных фотонов зависит, в основном, от начального и конечного импульса налетающей частицы. Поэтому, можно экстраполировать имеющиеся данные по сечениям, в область малых Z.
    Экстраполяция имеющихся сечений кулоновской диссоциации релятивистских тяжелых ионов в область малых Z показывает, что зависимость сечения от заряда ядра имеет квадратичный характер в соответствии с теоретическими оценками. Абсолютная величина сечения неупругого рождения е+е- пар c испусканием нейтрона или деления (вероятности этих процессов вблизи барьера близки друг к другу) получается близкой к 10 мбарн.
    При этом полное сечение фотоделения ядер актинидов близко к 100 мбарн в максимуме Р33 резонанса (= 300 МэВ) и падает до 50 мбарн при энергиях фотонов около 1 ГэВ. Следовательно, данные по сечениям, полученные методом экстраполяции, не противоречат экспериментальным результатам об относительных делимостях ядер урана и нептуния, приведенным выше. К сожалению, точность такой экстраполяции недостаточна для окончательных выводов. Поэтому полного ответа на вопрос о причине отличия полных сечений фотопоглощения от универсальной кривой пока нет. Тем не менее, последние данные по фотоделению ядер-актинидов в области промежуточных энергий поставили ряд вопросов, которые открывают новые актуальные направления исследований в этой области. Основным результатом можно считать то, что для тяжелых ядер-актинидов “универсальная” кривая фотопоглощения не является универсальной. Объяснение этому факту пока отсутствует.


Физика атома