Кулоновское возбуждение ядра

КУЛОНОВСКОЕ ВОЗБУЖДЕНИЕ ЯДРА, переход атомного ядра из основного состояния в возбуждённое в результате электромагнитного взаимодействия с налетающей заряженной частицей. Предсказано теоретически В. Вайскопфом в 1938 году, впервые наблюдалось экспериментально в 1953 году.

Кулоновское возбуждение ядра относится к ядерным реакциям, обусловленным так называемыми дальними столкновениями. В таких реакциях проявляется только электромагнитное взаимодействие заряженной частицы с ядром. Это происходит в тех случаях, когда либо велики радиусы взаимодействующих объектов, либо кинетическая энергия налетающей частицы меньше кулоновского барьера ядра. Вероятность кулоновского возбуждения ядра связана с радиационными переходами между различными состояниями ядра. Поэтому кулоновское возбуждение ядра является одним из методов ядерной спектроскопии, причём изучение ядер с использованием кулоновского возбуждения ядра не требует каких-либо новых модельных представлений о ядерной структуре.

Вероятность кулоновского возбуждения ядра (сечение кулоновского возбуждения ядра) определяется сечением рассеяния налетающих частиц и вероятностью возбуждения ядерного уровня с заданной энергией. Измерения сечений кулоновского возбуждения ядра позволяют определить значения электрических мультипольных моментов, которые, в свою очередь, несут информацию о структуре ядра (в основном о распределении электрического заряда в ядре). Исследования кулоновского возбуждения ядра показали, что в атомных ядрах преобладающим мультипольным моментом является электрический квадрупольный момент ядра.

Реклама

Сечение кулоновского возбуждения быстро растёт с увеличением заряда ядра. При бомбардировке ядра тяжёлыми ионами сечение возбуждения вращательных уровней ядра становится столь значительным, что при больших углах рассеяния (более 90°) вероятность кулоновского возбуждения ядра приближается к единице. В этом случае проявляются эффекты более высоких порядков, одним из которых является многократное кулоновское возбуждение ядра.

С использованием кулоновского возбуждения ядра была получена уникальная информация о структуре атомных ядер и об их коллективных свойствах, которые определяются входящими в состав ядра нуклонами.

Лит.: Мухин К. Н. Экспериментальная ядерная физика. 5-е изд. М., 1993. Кн. 1. Ч. 1.

Ю. Э. Пенионжкевич.

Связанные статьи