Распределение - протон
Cтраница 3
Правда, нужно сказать, что здесь совпадение пока качественного характера, но, как показал ряд докладов, это совпадение охватывает решительно все стороны явления, поэтому имеется достаточно оснований, чтобы начать сопоставление только что прослушанных нами теоретических выводов. Здесь имеется настолько хорошее согласие с экспериментом, чго можно приступить к более детальной количественной проверке отдельных положений теории; в частности, я хочу коснуться вопроса о распределении протонов при столкновении с нейтронами. Этот вопрос подробно обсуждался, значение его выяснено, это - одно из средств определить характер поля на малых расстояниях от протона и узнать силы взаимодействия. [31]
Протоны сравнительно малых энергий ( 0 1 - 5 Мэв) также распределены вокруг Земли по широкой области, называемой протоносферой. Внутренний радиационный пояс существует благодаря распаду нейтронов, образуемых в атмосфере Земли космическим излучением. Распределение протонов различных энергий вокруг Земли очень специфично: чем ближе к Земле, тем больше энергия протонов в протоносфере. На больших расстояниях от Земли присутствуют протоны сравнительно небольших энергий. [32]
Говоря о размерах ядра, надо, конечно, всегда иметь в виду, что это - довольно условная величина. Во-первых, ядро, как любая квантовомеха-ническая система, не имеет определенной границы в силу соотношения неопределенностей. Во-вторых, вообще говоря, распределения протонов и нейтронов могут различаться, поэтому надо отличать распределение заряда от массы. [33]
R и плотности заряда р ( г) от А в среднем и не учитывают индивидуальных особенностей строения ядер. Последние могут привести к нерегулярностям в изменении R. В частности, из измерений изотопических сдвигов энергий атомных уровней следует, что иногда радиус ядра может даже уменьшаться при добавлении двух нейтронов ( напр. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что распределения протонов и нейтронов в ядре практически одинаковы. [34]
Очевидно, что необходимым условием этого является существование теоретической формулы, связывающей дифференциальное сечение рассеяния с плотностью распределения ядерной материи. Несмотря на большие неопределенности теоретического анализа частиц, взаимодействующих посредством ядерных сил, за последнее десятилетие правдоподобная формула такого рода была получена и апробирована на опыте. Общая картина распределения ядерной материи, найденная из упругого рассеяния ядрами нуклонов с энергией 1 ГэВ, приведена на рис. 2.17. Количественное изучение кривых этого рисунка приводит к заключению, что в целом распределения протонов и нейтронов в атомных ядрах являются одинаковыми. Ядерное вещество характеризуется приблизительно постоянной плотностью внутри ядра, равной 0 17 нуклон / ферми3 ж 2 7 - 1014 г / см3, и быстрым спаданием плотности на границе ядра в пределах поверхностного слоя толщиной 2 5 ферми. [35]
Очевидно, что необходимым условием этого является существование теоретической формулы, связывающей дифференциальное сечение рассеяния с плотностью распределения ядерной материи. Несмотря на большие неопределенности теоретического анализа частиц, взаимодействующих посредством ядерных сил, за последнее десятилетие правдоподобная формула такого рода была получена и апробирована на опыте. Общая картина распределения ядерной материи, найденная из упругого рассеяния ядрами нуклонов с энергией J1 ГэВ, приведена на рис. 2.17. Количественное изучение кривых этого рисунка приводит к заключению, что в целом распределения протонов и нейтронов в атомных ядрах являются одинаковыми. Ядерное вещество характеризуется приблизительно постоянной плотностью внутри ядра, равной 0 17 нуклон / ферми3 2 7 - 1014 г / см3, и быстрым спаданием плотности на границе ядра в пределах поверхностного слоя толщиной 2 5 ферми. [36]
 |
Функции распределения протона и дейтона в основном состоянии в двойной потенциальной яме. [37] |
Как известно, химический сдвиг ядра является величиной, усредненной по всем видам быстрых молекулярных движений, в частности по колебаниям молекулы. Магнитное экранирование мостикового ядра особенно сильно зависит от координаты, характеризующей его положение в мостике. Для потенциальной функции с одним центральным минимумом замена протона на дейтон вызовет увеличение локализации ядра в области с минимальным экранированием и, следовательно, увеличение наблюдаемого химического сдвига. Действительно, во-первых, максимумы функции распределения протона по сравнению с дейтоном более сдвинуты к центру потенциальной кривой за счет сильной ее ангармоничности. [38]
В этих работах предполагалось, что падающий нейтрон взаимодействует с хвостом протонной волновой функции в области пространства, в которой протон обладает отрицательной кинетической энергией. Эти сечения в 70 - 1000 раз превышали соответствующие значения, предсказываемые непосредственным применением статистической теории ядерных реакций Вайскопфа, в то время как сечения реакций ( п, 2п) находились в приблизительном согласии с этой теорией. Мак-Манус и Шарп смогли объяснить это расхождение, используя модель прямоугольной ямы для независимых нуклонов и проводя вычисления по теории возмущений аналогичные расчетам Куранта 172 ], с разумными предположениями относительно вероятности прямого взаимодействия. Вычисления Остерна, Батлера и Мзк-Мануса [74] были выполнены в импульсном приближении Чу [78], которое представляется оправданным, так как ни одна частица не взаимодействует с ядром в области конфигурационного пространства, в которой они взаимодействуют друг с другом. Эти вычисления дали кривые распределения с максимумами в распределении протонов, характеризуемыми орбитальными моментами / р и 1п протона и нейтрона в связанных состояниях. [39]
Авторы показали, что кислоты, сильные в воде, оказываются еще более сильными в ледяной уксусной кислоте и что, хотя в воде различия в их силе выравниваются, сила этих кислот в уксусной кислоте колеблется в довольно широких пределах. Это явление представляет собою естественное следствие очень малого эффекта выравнивания различий в силе кислот в данном растворителе. Что касается оснований, то Холл с сотрудниками показали, что даже такое слабое основание, как гуанидин, может хорошо титроваться в уксуснокислом растворе с помощью НСЮ4, причем полученные ими потенциометрические кривые обнаруживали резкий излом в конечной точке. Однако ацетамид является слишком слабым основанием, чтобы давать резкую конечную точку. Если бы была сделана попытка титровать гуанидин в водном растворе, то должно было бы произойти распределение протонов между гуанидином и водой, основные свойства которой не могут считаться ничтожно малыми по сравнению с основными свойствами гуанидина. Однако в ледяной уксусной кислоте основные свойства растворителя слишком незначительны, чтобы успешно конкурировать с гораздо более сильным основанием - гуанидином, и резкость конечной точки не уменьшается. [40]
Автор несколько упрощает картину экспериментального наблюдение-эффекта обмена зарядом. Дело в том, что наблюдая столкновения - быстрых нейтронов с протонами в камере Вильсона, мы не можем одновременно определять параметр удара для каждого индивидуального столкновения и поэтому не можем выделить, в частности, и одни лишь центральные столкно ння, дискуссией которых ограничивается автор. Наблюдению доступна лишь статистическая картина, возникающая при усреднении по всем значениям параметра удара. Поэтому, если бы рассеяние ( без учета эффекта перезарядки) было сферически симметричным ( в системе центра масс), то угловое распределение протонов, возникших при перезарядке рассеянных нейтронов, ничем не отличалось бы от углового распределения протонов отдачи. В таком случае ( он реально осуществляется при энергиях падающих нейтронов меньше 20 - ч - 30 Afeg перезарядка не приводила бы ни к каким наблюдаемым следствиям. При больших энергиях, однако, можно, опираясь на разработанный автором этой книги метод приближенного анализа процессов рассеяния при высоких энергиях, утверждать, что рассеяние не должно быть сферически симметричным: угловое распределение рассеянных нейтронов должно ( без учета эффекта перезарядки) иметь максимум в направлении вперед, а распределение протонов отдачи, следовательно - максимум в направлении назад. По этой причине, когда на опыте был обнаружен не только пик в угловом распределении протонов, направленный назад, но н второй пик в направлении вперед, можно было заключить, что этот второй пик образован теми протонами, которые возникли нэ рассеянных нейтронов в результате обмена зарядом. [41]
Они имеют смысл гсоцентрич. При перемещении от периферии в глубь магнитосферы интенсивность потоков частиц возрастает до нек-рого максимума и затем быстро падает. Чем выше энергия частиц, тем ближе к Земле расположен максимум интенсивности. Иногда употребляют понятия внутр. Такое разделение условно, поскольку распределение протонов данной энергии по L вмеет один максимум. Теоретически профиль интенсивности потока частиц получают как результат пространственной диффузии частиц, диффузии и переноса частиц в пространстве скоростей. Механизмами, обеспечивающими стохастизацию траекторий частиц, служат рассеяние на волнах и на внезапных скачках магн. Существует достаточно разработанная теория диффузии частиц в фазовом пространстве. Построены модели взаимодействия частиц с разл. Для по-добвого взаимодействия характерны нелинейные процессы, связанные с раскачкой плазменных неустойчи-востей. Нестационарные процессы и детальная пространственная структура потоков частиц описаны лишь фрагментарно. [42]
В трех последних столбцах табл. 8 приведены рассчитанные для растворов, содержащих 1 М воды, отношения безводных или гидратированных ионов к аналитически определенной концентрации ионов. Если в ацетонитриле содержится 1 М воды, то лишь 17 % ионов натрия присутствуют в дегидратированной форме, 33 % - в виде моногидрата и 50 % - в виде дигидрата. Особенно интересно отметить, что протонированная форма индикатора Гаммета, ж-нитроанилин, имеет большую константу гидратации. При концентрации воды 1М только 14 % индикатора находится в дегидратированной форме, 72 % - в виде моногидрата и 14 % - в виде дигидрата. Протонированные формы других индикаторов Гаммета, несомненно, гидратированы столь же сильно. Существенно то, что катионы индикатора Гаммета сильнее сольватируются в воде, чем в ацетонитриле. По этой же причине функция кислотности Гаммета не может быть использована для точного определения значения коэффициента распределения протона между водой и ацетонитрилом. [43]
Страницы: 1 2 3