ФОТОЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ

ФОТОЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ ядерный
фотоэффект, поглощение атомными ядрами у-квантов с испусканием протонов
р, нейтронов n или более сложных частиц. Наиболее изучены Ф. р. (у, р)
и (у, n), известны также реакции (у, d), (у, рn), (у, d) и др. Для
вырывания из атомного ядра протона или нейтрона (нуклонов) энергия у-кванта
eэффективных
поперечных сечений всевозможных Ф. р. называется сечением поглощения
у-кванта ядром. Для всех ядер (за исключением очень лёгких) сечение cпри малых и больших энергиях у-кванта мало, а в середине имеется высокий
широкий максимум, наз. гигантским резонансом (рис. 1).

Положение гигантского резонанса
монотонно уменьшается с ростом массового числа А ядер от 20-25 Мэв
в
лёгких ядрах до 13 Мэв в тяжёлых. Зависимость энергии Есоответствующей
вершине резонанса, от А описывается формулой: EА^-1/6. Ширина резонанса Г4-8 Мэв; она минимальна у магических
ядер- Г (²⁰⁸Рb) = 3,9 Мэв,
и максимальна у деформированных
ядер - Г (¹⁶⁵Но) = = 7 Мэв.
В области гигантского резонанса
кривая поглощения не является монотонной, а имеет определённую структуру.
У деформированных ядер это двугорбая кривая (рис. 2, а). У лёгких
и средних ядер и у нек-рых тяжёлых ядер наблюдается неск. максимумов шириной
в сотни кэв (рис. 2, б). Распределение фотенейтронов по энергии
в области резонанса близко к максвелловскому (см.
Максвелла распределение).
Вместе с тем есть отклонения: большим оказывается число нейтронов в
высокоэнергетич. области спектра. Распределение фотопротонов в большинстве
случаев не является максвелловским.

Гигантский резонанс связывают
с возбуждением у-квантами собственных колебаний протонов относительно нейтронов(дипольные
колебания). Нуклоны могут покидать ядро непосредственно в процессе дипольных
колебаний, но могут испускаться и после их затухания. Упорядоченные колебания
нуклонов постепенно переходят в весьма сложное "тепловое" движение. В результате
образуется возбуждённое составное ядро, из к-рого "испаряются" протоны
или нейтроны. Ширина Г гигантского резонанса определяется "временем жизни"
дипольных колебаний. При энергии у-квантов, превышающей энергию гигантского
резонанса, поглощающие 7-квант нуклоны, как правило, быстро покидают ядро,
дипольные колебания не возникают (ядро не успевает "раскачаться") и механизм
Ф. р. является "прямым" (см. Прямые ядерные реакции; напр., при
e= 70 Мэв механизм поглощения y-квантов становится
двухнуклонным). Наряду с дипольными колебаниями в ядре могут возбуждаться
квадрупольные, октупольные и др. типы колебаний, но их роль в Ф. р. не
существенна. Иногда Ф. р. наз. процессы, в к-рых у-кванты высокой энергии
(1,5*10^-8 эв), поглощаясь ядрами или отдельными нуклонами,
вызывают рождение пи-мезонов (напр., у + р->n + п^-;у
+ р->p+п°) частиц.

Лит.: Айзенберг И.
М., Грайнер В., Механизмы возбуждения ядра, пер. с англ., М., 1973; Широков
Ю. М., Юдин Н. П., Ядерная физика, М., 1972; Левинджер Д ж., Фотоядерные
реакции, пер. с англ., М., 1962. Н. П. Юдин.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я