Cтраница 4
Только что отмеченные исследования с я-мезонами повышают надежность потенциала (40.21), особенно вследствие того, что значения параметров, определяющих размеры, согласуются с данными по дифракции электронов. Они указывают на то, что большие ядерные радиусы, получаемые в § 36 при применении дисперсионной теории ядерных реакций для интерпретации приваленных ширин, по-видимому, нельзя объяснять, приписывая нейтронам больший объем, чем протонам. [46]
Из вышесказанного следует, что рассматриваемые исследования являются весьма перспективными. По крайней мере можно утверждать, что наличие больших импульсов отдельных нуклонов в ядре учитывается удовлетворительно. Вполне вероятно, что результатом исследований является непротиворечивое получение эффективного потенциала теории ядерных оболочек и потенциалов, используемых в теории ядерных реакций и рассеяния. Эти исследования, по-видимому, окажутся плодотворными в смысле лучшего обоснования оболочечной теории структуры ядра. [47]
Широко известна работа А.Б. Мигдала по теории ядерных реакций с образованием медленных нуклонов. Впоследствии такой подход получил название дисперсионного, а сам эффект взаимодействия в конечном состоянии ( эффект Мигдала-Ватсона) излагается в большинстве учебников по квантовой механике и теории ядерных реакций и до сих пор является одним из наиболее важных достижений этого подхода. По сей день явное выделение Мигдал-Ватсоновского фактора сопровождает любой расчет сечения многочастичной ядерной реакции, среди конечных продуктов которой имеются два нуклона с малым относительным импульсом. Исключение составляют малонуклонные реакции, где возможно точное решение задачи, при котором эффект взаимодействия в конечном состоянии учитывается автоматически. [48]
Рассмотрение одночастичных моделей и более общих схем, к которым применима матрица рассеяния с фоном, оставило нерешенным вопрос о том, как влияет наличие многих частиц на резонансные явления. Вигнеровская модель черного ящика в определенном смысле не касается такого аспекта проблемы резонансных явлений. С другой стороны, любая модель структуры ядра как основа для понимания ядерных реакций не исключается точкой зрения черного ящика; поэтому анализ [49] различия между задачами одного и многих тел может представить интерес для теории резонансных ядерных реакций. [49]
Создание квантовой механики и возникновение на ее основе представления о том, что шредингеровские волны могут проникать через области пространства, в которых рассчитанная по классической механике величина кинетической энергии отрицательна, явилось громадным шагом вперед в понимании природы - излучения. Основываясь на понимании проникновения а-частиц сквозь потенциальный барьер, Гамов 16 ] и независимо Кондон и Герни [7] объяснили соотношения Гейгера-Нэттола. Метод комплексных собственных значений, введенный в этой связи Гамовым, тесно связан с некоторыми методами теории ядерных реакций; позднее он будет рассмотрен в настоящей книге. Вопрос о проницаемости потенциального барьера также будет рассмотрен ниже в соответствующих разделах теории ядерных реакций. [50]
Из сравнения с экспериментом становилось ясно, что некоторые ядерные реакции можно описать достаточно хорошо с помощью модели составного ядра. Работа Бора сильно стимулировала исследования по применению этой концепции. Вскоре после нее были опубликованы работы Бете и Плачека [42] и Бете [43], в которых показано, что экспериментальные данные подтверждают такую интерпретацию. Эта работа содержит также обобщение формулы для одного изолированного уровня на случай многих уровней; в ней показано, каким образом происходит ожидаемая интерференция различных уровней. Эти ранние формулировки дисперсионной теории ядерных реакций впоследствии были заменены более строгими рассмотрениями. [51]
Так, одной из задач теории а-распада является определение радиу сов ядер; подобным образом теории реакций срыва ( stripping) и подхвата ( pick-up) служат для определения квантовых чисел отдельных нуклонов в ядерной модели независимых частиц. В связи с подобным приложением теории ядерных реакций, естественно, возникает вопрос об отделении существенных для объяснения реакции черт модели ядра от несущественных. Крайним примером такого подхода в теории ядерных реакций является замена гамильтониана матрицей рассеяния при рассмотрении ряда кванто-вомеханических задач, как это было сделано Гейзенбергом. Другим приме ром является теория - матрицы Вигнера. Последняя менее абстрактна, так как в ней предполагается существование гамильтониана; она была положена в основу многих исследований по теории ядерных реакций. Одним из средств конкретизации теории - матрицы является использование в ней определенного радиуса ядра. Однако с другой точки зрения последнее обстоятельство может рассматриваться как недостаток. Более абстрактным и более общим подходом в теории ядерных реакций является применение принципа причинности и дисперсионных соотношений. Рассмотрение, основанное на ис пользовании принципа причинности, и до некоторой степени теория J - мат рицы являются хорошей основой для отделения тех характеристик реакции, которые не зависят от конкретных предположений относительно структуры ядра, от характеристик, которые сильно зависят от конкретных свойств ядер. [52]
В теории ядерных реакций в настоящее время используется целый ряд методов, существенно различающихся по степени строгости, общности и полноты рассмотрения. При этом, поскольку ядро представляет собой сложную систему многих частиц, наиболее строгие и общие методы дают относительно небольшую информацию о механизме реакций и структуре ядра, в то время как методы, дающие наиболее подробную информацию, наоборот, содержат ряд приближений и частных модельных допущений, которые не всегда являются Оправданными. Брейтом, может быть отнесена ко второму направлению; она содержит изложение детальных теоретических исследований ядерных реакций на основе весьма общего и вместе с тем специфичного именно для атомных ядер допущения о наличии у ядра строго определенной поверхности. Как известно, это допущение лежит в основе теории резонансных ядерных реакций, одним из создателей которой является автор книги. [53]