Второе издание учебного пособия (pdf) - Ядерная физика в ...

ГЛАВА 3.Механизмы взаимодействия фотонов с ядрами в зависимости от длины волны фотона.Полные сечения фотопоглощения и фоторождения мезонов.Как уже отмечалось, реакции с реальными фотонами дают надежные и хорошоинтерпретируемые данные о свойствах ядер и нуклонов. Рассмотрим это на примере полныхсечений фотопоглощения, которые в настоящее время изучены в очень широком диапазонеэнергий, начиная от энергии связи нуклона до нескольких тысяч ГэВ.На рис.3.1 показано полное сечение фотопоглощения для ядер Be, Cu и Pb (в интервалеэнергий от 150 МэВ до 200 ГэВ), нормированное на число нуклонов в ядре, в сравнении сполным сечением фотопоглощения на протоне. При энергиях ниже 150 МэВ показано полноесечение фотопоглощения для ядра Ве.Из рис.3.1.видно, что при энергии ниже 150 МэВ сечение имеет резонанс, максимумкоторого лежит при энергии около 20 МэВ. При этой энергии длина волны налетающегофотона близка к 60 Фм, что примерно в пять раз превышает размер ядра. Таким образом, ядропопадает в поле волны, которая эффективно воздействует на заряженные нуклоны (протоны),раскачивая ядро как целое. В результате возникают гигантские резонансы, среди которыхдоминирует гигантский дипольный резонанс.Рис.3.1.Полное сечение фотопоглощения для ядер Be(1),Cu(2) и Pb(3) в сравнении сполным сечением фотопоглощения на протоне(сплошная кривая).Отметим, что длина волны микрочастицы, у которой скорость близка к скоростисвета, будь то гамма – квант, электрон, или мезон, определяется формулой де Бройля :λ =hp=−2πhcE≈6.28⋅200ФмЕ(МэВ)(3.1)Для описания гигантских резонансов успешно применяются две совершенно разныемодели. С одной стороны коллективная модель, или модель жидкой капли, рассматривает