Cтраница 4
Согласно классической механике, мы должны ожидать, что энергия может быть передана атому и в таких столкновениях, при которых не происходит ионизации. Однако очевидно, что при определении энергии, передаваемой атому при таком соударении, нельзя игнорировать внутриатомное поле сил, поскольку интеграл (2.23) расходится, если нижний предел стремится к нулю. В первоначальном рассмотрении задачи Томсоном предполагалось, что формула (3.1) справедлива только при таких значениях Т, которым соответствуют прицельные параметры, меньшие, чем среднее расстояние между электронами в атоме, поскольку при более далеких столкновениях средняя передаваемая энергия весьма мала из-за экранирования. В последующей попытке Дарвина [32] применить теорию к ядерной модели атома предполагалось, что только те соударения сопровождаются потерей энергии, при которых частица проходит внутри атома. [46]
До сих пор мы рассматривали только проблему передачи энергии; теперь мы кратко рассмотрим также передачу импульса при столкновении. Относительно компоненты, перпендикулярной к пути падающей частицы, нет особой проблемы. Соответствующая сила реакции есть просто электростатическая сила электрона, который приближенно рассматривается как покоящийся. Интересно отметить, что отсюда уже можно показать, что в далеких столкновениях передача импульса в этом направлении и, следовательно, полная передача энергии не зависят от релятивистских эффектов. [47]
Итак, похоже, что далекие столкновения по своей природе должны быть немарковскими. L с TOS показывает, что времи, за которое воздействие далеких столкновений превысит воздействие одного близкого столкновения, составляет примерно одну десятую времени между близкими столкновениями. В реальных системах с колебаниями плотности и немаксвелловскими распределениями по крайней мере около одной десятой всех далеких столкновений подавляется почти случайным близким рассеянием. Таким образом, подавление далеких столкновений приблизительно одинаково при любых значениях возмущения скорости. [48]
На основании всей совокупности данных в БЭ-П был сделан вывод, что основную роль в реакции играют, вероятно, процессы с образованием виртуальных состояний. Было предложено два, по-видимому, одинаково приемлемых механизма реакции: во-первых, возбуждение в низколежащую часть непрерывного спектра, сильно зависящее от того, в какой степени столкновение является адиабатическим, а не ударного типа; во-вторых, возбуждение в область более высоких энергий. В последнем случае зависимость от степени адиабатичности столкновения значительно меньшая. Реакция N14 - f - N14 с передачей нуклона не годится для изучения дифференциальных сечений, соответствующих далеким столкновениям. Наблюдаемые при малых углах ядра N13 образуются в тех близких столкновениях, при которых налетающее ядро захватывает нейтрон, а ядро-мишень-теряет. Таким образом, данные, которые можно получить из угловых распределений, в основном относятся к близким столкновениям. Поэтому преждевременно считать, что образование виртуального состояния является существенным во всех реакциях срыва и подхвата с тяжелыми ионами. Тождественность ядер в реакции N14 - f - N14 является другой ее особенностью, которая может привести к несколько большим, чем обычно, отклонениям от закона Кулона. Если одно из ядер возбудилось с помощью рассмотренного выше механизма, то вследствие тождественности ядер оно может передать свою энергию возбуждения другому ядру. Для этого необходимо, чтобы ядра взаимодействовали на расстоянии. В состояниях дискретного спектра небольшая связь между ядрами может возникнуть за счет полей, создаваемых дипольными моментами. Эти эффекты не исследовались, так как они, по-видимому, не могут объяснять экспериментальные данные. [49]
Таким образом, при существующем состоянии теории возможность нахождения приведенных ширин для состояний, образующихся в реакции подхвата, представляется до некоторой степени сомнительной. Если в реакции существенную роль играют процессы с образованием виртуальных состояний, то для нахождения абсолютной величины приведенной ширины необходимо произвести достаточный количественный учет этих процессов. Отношение приведенных ширин находится легче. Выход из этого затруднения можно найти, если вспомнить, что как квантовые, так и полуклассические оценки в БЭ-П относятся к близким столкновениям и что сделанные приближения неприменимы к далеким столкновениям. [50]
Итак, похоже, что далекие столкновения по своей природе должны быть немарковскими. L с TOS показывает, что времи, за которое воздействие далеких столкновений превысит воздействие одного близкого столкновения, составляет примерно одну десятую времени между близкими столкновениями. В реальных системах с колебаниями плотности и немаксвелловскими распределениями по крайней мере около одной десятой всех далеких столкновений подавляется почти случайным близким рассеянием. Таким образом, подавление далеких столкновений приблизительно одинаково при любых значениях возмущения скорости. [51]