25. Электроядерные и фотоядерные реакции.

Кинематика ЯР под действием электронов; зависимость дифференциального сечения рассеяния электрона от переданной ядру энергии; извлекаемая информация.

Электроядерными называют процессы, в которых электромагнитное взаимодействие проявляется при бомбардировке ядер заряженными частицами. Происходит конкуренция между процессами , идущими с участием и без участия ЭМ поля, т.к. заряженная частица может взаимодействовать с ядрами посредством как чисто ядерных так и кулоновских сил. При высоких энергиях заряженные частицы свободно подходят к ядру и вступают в интенсивное взаимодействие. При низких энергиях частица не может приблизиться к ядру вплотную и взаимодействует с ядром только через кулоновское поле. Если зафиксировать начальную и конечную энергию электрона, а следовательно и переданную ядру энергию, и менять угол, то переданный угол может меняться от q_min(приблизительно) Е/с при (тэтта=0градусов) до q_max=1/c (Е^2_0+Е^2+2*Е_0*Е)^1/2 при (тэтта=180 градусов)

реакции под действием электронов дают возможность изучать большое число различных ядерных характеристик. Рассмотрим типичную зависимость дифференциального сечения рассеяния электронов на угол тэтта от переданной ядру энергии. В этом сечении можно выделить 5 областей: 1. упругое рассеяние электронов. 2. Возбуждение уровней в ядре ниже порога выбивания частиц. 3. Возбуждение уровней в непрерывном спектре 4. В сечении наблюдается широкий максимум-максимум квадрупольного рассеяния. 5. Начинается при Е (>или равно)135МэВ и соответствует реакции рождения пи-онов

В 1 и 3 областях имеются узкие резонансы. Если бы нуклоны покоились, то в 4 области наблюдались бы узкие резонансы, но нуклоны в ядре движутся и имеют разброс по энергиям и импульсам, => резонансы размываются.

Преимущество электроядерных реакций: они протекают под действием ЭМ сил, которые хорошо изучены. Данные реакции позволяют извлекать информацию о структуре ядра.

Типичный вид сечений поглощения фотонов ядрами.

Фотоядерные реакции- реакции, возникающие при попадании в ядро гамма-кванта.

Если измерять эффективное сечение фотоядерной реакции, регистрируя все возможные продукты реакции, то мы получим сечение поглощения гамма-квантов -> (сигма)_гамма

1. соответствует возбуждению низколежащих связанных состояний

2. отделена от 1 возбужденными ядрами; могут испускаться электроны

3. широкий максимум- гигантский резонанс. Более детальные измерения показали, что гигантский резонанс имеет тонкую структуру

4. сечение падает и имеет плавную зависимость без особенностей

5. выше порога рождения резонанса сечение начинает возрастать.

Гигантский дипольный резонанс (ГДР) и его характеристики.

На почти всех ядрах сечение поглощения гамма-кванта при малых и больших энергиях мало, а где-то по середине имеет высокий и широкий максимум, называемый гигантским резонансом. Он имеет слудующие характеристики: 1. местоположение: наблюдается почти на всех ядрах, т.е. энергия, соответствующая максимуму; Е от 25МэВ -> легкие ядра; Е до 13МэВ -> тяжелые ядра 2. интегральное сечение: сигма^инт_гамма=интеграл (ниж предел-ГР) сигма_гамма(Е) dЕ; увеличивается с ростом массового числа А причем линейно