Радиационный захват. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Радиационный захват - ядерная реакция, в к-рой налетающая частица захватывается ядром-мишенью, а энергия возбуждения образующегося составного ядра излучается в виде g-квантов (иногда - конверсионных электронов; см. Конверсия внутренняя ).Р. з.- преобладающий процесс взаимодействия с ядрами для нейтронов, для др. частиц он играет существенно меньшую роль.

Радиационный захват медленных нейтронов с энергией

в осн. идёт через резонансное образование состояний составного (компаунд) ядра при l = 0 (см. Нейтронная спектроскопия ).Сечение Р. з. s_g описывается Брейта -Вагнера формулой

Здесь Г - полная ширина нейтронного резонанса,

- нейтронная и радиац. ширины нейтронного резонанса,

- кинетич. энергия нейтрона в максимуме резонанса, l - длина волны нейтрона, g - т. н. спиновый фактор, зависящий от спиновых состояний исходного и составного ядер. Для тепловых нейтронов Р. з. обусловлен вкладом ближайших состояний составного ядра, в т. ч. состояний с энергией меньше энергии связи нейтрона. Сечение Р. з. тепловых нейтронов

где

Суммирование ведётся по всем резонансам (i), приближение справедливо при

Г. Множитель

в (2) обусловливает т. н. закон 1/u в сечении Р. з. медленных нейтронов. Для ядер, у к-рых имеется резонанс цри низкой энергии нейтронов (

0,3 эВ), сечение велико и достигает 10⁴-10⁵ барн (напр., у ¹¹³Cd 2·10⁴, у ¹⁵⁷Gd 2,5·10⁵). Для радиационного захвата быстрых нейтронов становятся существенными нейтроны с l

1. Однако усреднённое сечение убывает с ростом энергии

за счёт уменьшения l.

С увеличением массового числа А ядра сечение радиационного захвата возрастает. Для

= 1 МэВ

(А = 50-100) ж 3 - 10 миллибары;

(А = 150-240) ! 80-200 милибарн. С увеличением

до 5МэВ сечение s_g уменьшается примерно в 5 раз. Приведённые значения s_g являются приближёнными, т. к. s_g меняется в неск. раз при переходе от ядра к ядру.

При захвате нейтрона образовавшееся составное ядро возбуждено до энергии

где

! 6-8 МэВ - энергия связи нейтрона в ядре. Возбуждение у большинства тяжёлых и средних ядер снимается за счёт испускания каскада g-квантов, имеющих сложный спектр из-за разнообразия переходов между уровнями ядра ниже

(рис.). Лёгкие и магические ядра имеют меньшую плотность уровней, а потому и более простой g-спектр. Измерение g-спектра позволяет получить информацию о возбуждённых состояниях ядра.

Радиационный захват нейтронов приводит к образованию ядер с массовым числом А + 1. Это используется для получения радионуклидов. Напр., g-источник ⁶⁰Со образуется при нейтронном облучении в ядерном реакторе природного ⁵⁹Со. Р. з. используется для детектирования нейтронов (см. Нейтронные детекторы).

Радиационный захват протонов препятствует кулоноеский барьер ядра. С увеличением энергии протонапрозрачность барьера

возрастает и Р. з. протонов становится

Аппаратурный спектр g-квантов радиационного захвата ¹¹³Cd (n, v)¹¹⁴Cd. Энергия

дана в МэВ.

заметным. Увеличение А сопровождается уменьшением

, и сечение Р. з. падает. Для налетающих частиц с зарядом Z > 1 Р. з. практически не наблюдается.

Литература по радиационному захвату

Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция?
Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда".
На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли.
Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма.
Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал:
"Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985]
Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.