Ядерные реакции. Тема 5

1.

Тема 5. Ядерные реакции
5.1 Классификация и законы сохранения в ядерных реакциях.
5.2 Механизмы ядерных реакций

2.

5.1 Классификация и законы сохранения в ядерных реакциях.
Ядерной реакцией называется любой процесс, начинающийся
столкновением двух частиц и идущий, как правило, с участием
сильных взаимодействий.
Способы записи ядерных реакций
p 37Li
, p, e
p O n F
17
8
17
9
17
8
O ( p, n)179F
( p, n)
Ca K p n
40
20
n
38
19
Ca( , pn) K
40
20
38
19

3.

a1 a2 b1 b2 ...
a A b B
b B
c C
a A
*
a A
a A
A(a, b) B
Каналы ядерных реакций

4.

1. Закон сохранения электрического заряда и числа нуклонов
(барионного заряда)
2. Закон сохранения энергии и импульса

5.

(А+В С+D)
МАc2+ МBc2 +ТА + ТB = МC c2 + МDc2 + ТC + ТD
E=E01+T1=E02+T2= const
Q= E01 - E02 = T1-T2
Если Q>0, то реакция экзотермическая и идет с выделением энергии
или преобразованием энергии покоя в кинетическую энергию;
Если Q<0, то реакция эндотермическая и идет с поглощением энергии:
Кинетическая энергия преобразуется в энергию покоя.
pa p A pb pB

6.

3. Закон сохранения четности
a A b B
l Aa
l Bb
Pa PA ( 1) Pb PB ( 1)
4. Закон сохранения изотопического спина
Ta TA Tb TB

7.

5.2 Механизмы ядерных реакций
a A O b B
pa pO
( M A ma )c Ta M c TO
2
* 2
O
2
O
2
a
p
ma p
ma
TO
*
* Ta
*
2M O M O 2ma M O
M c ( M A ma )c Ta (1 ma / M )
* 2
O
2
M c ( M A ma )c
* 2
O
*
O
2

8.

M c ( M A ma )c Ta (1 ma / M )
* 2
O
2
*
O
M O* c 2 ( M A ma )c 2
M O* c 2 ( M A ma )c 2 Ta [(1 ma /( M A ma )]
M O* c 2 ( M A ma )c 2 M ATa /( M A ma )
ma
TO
Ta
M A ma

9.

Энергия возбуждения составного ядра
W M O* c 2 M O c 2
( M A ma M O )c M ATa /( M A ma )
2
a (O) T1'
T1' TO Ta
ma
TO
Ta
M A ma

10.

M O* c 2
T1'
'
2
T
( M A ma )c 2
Q
a
M Oc
b
(T1' ) min Q
2
Q T T
'
2
( M B mb )c
2
'
1
M A (Ta ) min /( M A ma ) Q

11.

M O* c 2
'
2
T
'
1
T
( M A ma )c
Q
2
a
M Oc
2
b
( M B mb )c
2