Эффективное сечение

Выше мы рассмотрели нейтрон и ядро, как материальные классические объекты. Однако в микромире объекты обладают корпускулярно-волновой двойственностью. Например, при пересечении нейтроном геометрического сечения взаимодействия может не произойти, а оно реализуется за пределами указанной области. Поэтому для ядер корректней рассматривать не геометрические сечения, а эффективные, имеющие тот же смысл, что и геометрические. Это мера вероятности взаимодействия нейтрона с ядром, но уже с учетом волновых свойств объектов микромира. Обозначается .

При возникновении связанных состояний область взаимодействия имеет радиус ~ длине волны де Бройля

и, следовательно, эффективное сечение взаимодействия ~ . Т.к. , то сечение возрастает с убыванием энергии. Однако, нам известно, что составляющее ядро образуется при строгих энергетических разрешениях. Это значительно усложняет зависимость . Т.е., эффективное сечение – усредненное по многим параметрам величина, характеризующая эффективность взаимодействия. В некоторых частных школах она дает представление о размерах или радиусах действия сил. Так при больших энергиях нейтронов сечения взаимодействия с ядрами равны примерно геометрическому сечению ядер. (σ ≈ 3 барна для тяжелых ядер). Большинство сечений лежат в интервале 10^-27-10^-23 см², но есть и большие сечения ~10^-18 см².

С точки зрения физики ЯР эффективные сечения, характеризующие вероятность взаимодействия нейтрона с отдельным ядром называют микроскопическим. Очевидно, что . В ядерной физике величину принято измерять в барнах. 1 б = 10^-24 см².

Дата добавления: 2015-04-24