Сечение реакции. Рассеяние на ускорителе элементарных частиц

24.Сечение реакции

Количественное описание ядерных реакций с квантовомеханической точки зрения может быть только статическим, использует вероятностные характеристики для описания процесса.

Основная характеристика – эффективное сечение  выражает вероятность возникновения данного превращения за 1с, при бомбардировке ядра потоком с плотностью в 1 частицу за 1с на 1см².

          Рассмотрим рассеяние на ускорителе элементарных частиц .

S- число частиц в единице объема, V- скорость этих частиц;

n- число рассеивающих центров;

- угол рассеяния;

- элемент телесного угла;

- число рассеянных частиц на угол  в пределах телесного угла

                                                        (1)

Исследуем такую же реакцию в других ускорителях элементарных частиц

          Отношение                                                       (2)

Сравнивая (1) и (2) мы видим что

           -- дифференциальный эффект сечения рассеяния внутрь телесного угла .                                                                                         (3)

Если проинтегрировать (3) по всем значениям углов  и , то мы получим интегральное или полное сечение рассеяния, которое характеризует интенсивность реакции.

                                                              (4)

[]=1барн = 10^-24см² =100Фм²

Формулы (3) и (4) получены для случая когда все частицы-участники неполяризованы. В реальных физических экспериментах не всегда удается измерить интегральное или дифференциальное эффективное сечение. Измеряемой величиной является выход реакции – это доля частиц пучка испытавших ядерное взаимодействие с частицами мишени.

                                                             (5)

где - число провзаимодействовавших частиц, - число падающих на мишень частиц.