Пион-ядерное взаимодействие

Настоящая глава посвящена описанию и интерпретации той обширной информации о пион-ядерных системах, которая стала доступной при использовании пучков пионов [ 1, 2]. Физика пион-ядерных взаимодействий естественным образом подразделяется на три различные области в соответствии с величиной кинетической энергии налетающего пиона область низких энергий О < 7 80 МэВ область А-резонанса 80 МэВ < 5 400 МэВ и область высоких энергий Тя 400 МэВ. Особенно интересны низкоэнергетическая и А-резонансная области, так как они дают информацию, имеющую отношение к широкому кругу ядерных явлений. Перейдем сейчас к описанию основных отличительных особенностей физики этих двух областей. [c.234]

Физически конкретное введение в пион-ядерные взаимодействия можно найти в первой половине книги [c.50]

Однако основной интерес связан с сильным пион-ядерным взаимодействием [2], которое искажает спектр пионных атомов на низколежащих орбитах. Характерные отклонения от чисто электромагнитного спектра можно измерить точно они являются уникальным источником информации о пион-ядерной системе в состояниях с определенными квантовыми числами в области энергий около порога (о) т ) [3]. [c.203]

Кулоновская задача Клейна—Гордона имеет место в пионных атомах для орбит, которые не чувствительны к сильным пион-ядерным взаимодействиям. Из-за малого радиуса сильного взаимодействия задача сводится к случаю круговых орбит с большими главными квантовыми числами п. [c.207]

Водородоподобная структура пионного атома искажается сильным взаимодействием пиона с центральным ядром [2]. Для состояний, которые могут быть исследованы экспериментально, атомный размер всегда велик по сравнению с радиусом ядра, так что вероятность нахождения пиона внутри ядра мала. Наглядным примером служит Is-уровень пионного атома 0. Пион-ядерное взаимодействие изменяет полную атомную энергию связи на 7,5%. Боровский радиус 1 s-атомного состояния 0 равен 25 Фм, в то время как радиус ядра только 3,5 Фм хотя сдвиг уровня большой, вероятность нахождения пиона внутри ядра 0 составляет в этом случае только 0,3 %. [c.210]

Из-за такого малого перекрытия эффект сильного пион-ядерного взаимодействия может быть представлен псевдопотенциалом и рассмотрен в основных порядках как возмущение к кулоновским энергиям. В добавление к сдвигу атомного уровня будет возникать также и уширение из-за ядерного поглощения пиона. Этот комплексный "сдвиг" энергии по отношению к спектру в отсутствие сильных взаимодействий обозначается как [c.210]

С точки зрения сильного пион-ядерного взаимодействия наиболее значительным эмпирическим результатом можно считать разницу в знаках сдвигов для состояний с 1 = 0 и 1 0. За исключением лишь ядра Не (единственного ядра, в котором число протонов больше числа нейтронов) 1з-сдвиги (см. рис. 6.4) — всегда отталкивающие. Это фактически следует из отталкивающего 8-волнового пион-ядерного оптического потенциала (5.47) для симметричной ядерной материи. 2р-сдвиги (см. рис. 6.5) — все притягивающие, что отражает факт притяжения среднего пион-нуклонного р-волнового взаимодействия в оптическом потенциале [c.213]

Заметим, что л "п-взаимодействие превосходит в 10 раз л "р-взаи-модействие. В этом приближении среднее пион-ядерное взаимодействие притягивающее. Эта особенность характерна для наблюденных сдвигов в состояниях с 1 0. В качестве примера рассмотрим [c.216]

Отсюда следует, что когерентное приближение вполне пригодно в качестве первого приближения для р-волнового пион-ядерного взаимодействия в легких элементах. [c.216]

В случаях, когда сильным пион-ядерным взаимодействием можно пренебречь, эта точность используется для наиболее прецизионного определения массы я . С помощью таких методов можно также проверить Экспериментально, что пионный атом на самом деле описывается уравнением Клейна—Гордона. Пион — это единственный бозон, для которого возможна проверка его основного волнового уравнения. [c.231]

В резонансной области наиболее яркой чертой является возбуждение А(1232) внутри ядра. Длина свободного пробега пиона мала по сравнению со средним межнуклонным расстоянием. Вследствие этого рассеяние носит хорошо выраженный дифракционный характер. Ввиду доминирующей роли изобары А(1232), естественно в качестве основы для описания пион-ядерного взаимодействия в этой области принять представление об образовании А, её последующем распространении и распаде в ядерной среде. Модели, [c.234]

Ввиду подавления когерентного многократного рассеяния в полном у>1-сечении поучительно исследовать свойства изобары А (1232) в ядре при этих условиях и провести сравнение со случаем пион-ядерного взаимодействия. Систематическую основу для описания таких явлений дает А-дырочная модель раздела 7,4. [c.346]

Понимание пион-дейтронного взаимодействия важно по двум причинам. Во-первых, лг(1-система интересна сама по себе. Это — один из лучших объектов и для экспериментального, и для теоретического исследования трехтельной задачи. Впрочем, тот факт, что л (1-систему можно рассмотривать в трехтельной технике, сам по себе не является существенным для пион-нуклонной физики. Поэтому мы лишь кратко обрисуем этот метод. Во-вторых, структура дейтрона хорошо понятна и это делает лг<1-систему идеальной основой для исследования механизмов пион-ядерных взаимодействий при контролируемых условиях. [c.115]

Обсуждение в предыдущем разделе показывает, что для нуклонов и экспериментальные, и теоретические исследования дают значения g vi существенно большие, чем 1/3. Соответствующая величина g для Д определена хуже, но даже эти эмпирические данные показывают небольщое превышение над классическим ло-ренц-лоренцевским значением l/3Теоретические исследования показывают ту же тенденцию, но результаты сильно зависят от модели. Мы возвратимся к этому вопросу при обсуждении низкоэнергетических пион-ядерных взаимодействий в гл. 6 и 7. [c.190]

С точки зрения сильного взаимодействия в пионной ядерной физике главное достоинство пионных атомных данных заключается в том, что они обеспечивают однозначное разделение компонент пион-ядерного взаимодействия по их физическому происхождению. Они позволяют провести ясное разделение между s-волновыми и р-волновыми взаимодействиями, так же как и между вкладами от упругого рассеяния и аннигиляции, и т.д. Детальная информация делает пионные атомы естественной начальной точкой для понимания низкоэнергетического пион-ядерного рассеяния и подпоро-говых пионных явлений в ядрах. [c.231]

При переходе от рассеяния при низких энергиях к области резонанса А(1232) свойства пион-ядерного взаимодействия резко меняются. При кинетических энергиях вблизи Тл=180МэВ средняя длина свободного пробега в ядерном веществе уменьшается до значения менее 1 Фм. Поэтому первичное лК-взаимодействие происходит на поверхности ядра, в противоположность ситуации с рассеянием при низкой энергии, когда пион свободно проходит внутрь ядра. [c.245]

Для некоторых ядер в резонансной области были измерены полные сечения поглощения пионов и их энергетическая зависимость (рис. 7.31). Результаты при этих энергиях дополняются отдельными данными при низких энергиях (см. рис. 7.3) и информацией у порога, полученной из абсорбтивных ширин пионных атомов. Экзотермические абсорбтивные каналы доминируют в полном сечении пион-ядерного взаимодействия в области у порога. Даже вне этой области Стаьв важно, особенно для тяжелых ядер, для которых в области резонанса оно составляет около одной трети полного сечения. Сечения для легких ядер с А < ЪО проявляют типичное резонансное поведение, знакомое по процессу яд-поглощения, но эта особенность почти отсутствует в случае тяжелых элементов. [c.286]

Амплитуда фоторождения заряженного пиона при низких энергиях имеет наиболее простую структуру. Эта амплитуда приводит к образованию 8-волновых пионов как на нейтронах, так и на протонах, и определяется большой электрической дипольной амплитудой Ео -, т.е. кролл-рудермановским членом (8.12) и (8.13). Напомним (см. раздел 7.2), что пион-ядерное взаимодействие в этой области является слабым, так что достижимо количественное описание. Ситуацию хорошо иллюстрируют реакции Не(у, гг+) Н и Не(гг , у) Н вблизи порога пионообразования. В импульсном приближении в первую реакцию вносит вклад только реакция ур - - я п с одночастичным оператором 1] сн(ур- пл )а-е т-, а во вторую — только процесс л р- пу с оператором Ш(н (уп-> ря )а е т-. [c.340]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология