Недавно при исследовании дифференциальных сечений реакции тройного деления продольно-поляризованными холодными нейтронами неполяризованных ядер-мишеней 233U и 235U были обнаружены T-нечетные асимметрии, связанные с псевдоскалярной по отношению к обращению времени структурой вида: , где , , - единичные векторы, совпадающие по направлению с вектором поляризации нейтрона и с направлениями вылета легкого фрагмента и третьей частицы, соответственно. Геометрия эксперимента выбиралась таким образом, что направления векторов и были параллельны осям и л.с. соответственно, а вектор менялся в плоскости . В этом случае Т-нечетную асимметрию можно представить в виде
(2.01)
где углы и определяют направление вылета третьей частицы в л.с. Отсюда видно, что асимметрия вида (2.01) имеет максимальные значения при ; и при изменении вектора в плоскости , соответствующей углу , слабо зависит от угла в области 60°120°, где меняется от 0.87 до 1.
Если учесть, что направление вылета легкого фрагмента с высокой степенью точности совпадает с осью симметрии делящегося ядра, то из формулы (2.01) также следует, что Т-нечетные асимметрии в отличие от всех исследованных ранее асимметрий связаны с нарушением аксиальной симметрии деления, поскольку в формулу (2.01) входит азимутальный угол для третьей частицы. Как было показано в работе , единственным источником нарушения аксиальной симметрии в процессе деления является Кориолисово взаимодействие.
В эксперименте определялись значения коэффициентов Т-нечетной асимметрии :
(2.02)
где и – дифференциальные сечения исследуемой реакции при положительной и отрицательной спиральности пучка продольно-поляризованных нейтронов соответственно. Усредненные по энергии третьей частицы коэффициенты асимметрии оказались достаточно близкими для -частиц и тритонов и равными :
(2.03)
для ядра-мишени 233U и
(2.04)
для ядра-мишени 235U.
Экспериментальные исследования показали, что коэффициенты увеличивались при увеличении кинетической энергии третьей частицы.
Найденные для двух типов третьих частиц (-частиц и тритонов) коэффициенты асимметрии практически не менялись при изменении угла вылета третьей частицы по отношению к направлению вылета легкого фрагмента. Суммарное дифференциальное сечение (), стоящее в знаменателе формулы (2.02), совпадает с удвоенным дифференциальным сечением реакции на неполяризованных нейтронах и имеет достаточно сильную зависимость от угла . Поэтому слабая зависимость коэффициента асимметрии от угла возможна лишь при условии, что числитель формулы (2.01), определяемый разностью сечений (), имеет существенную зависимость от угла , близкую к зависимости от этого угла суммы сечений (). Отсюда следует, что зависимость сечений и от угла отличается от проанализированной выше слабой зависимости от угла Т-нечетной корреляции (2.01). Это означает, что в сечения и входит более сложная по структуре Т-нечетная корреляция, нежели корреляция (2.01). В то же время корреляция (2.01) правильно отражает свойства сечений и по отношению к пространственному отражению векторов , , и к их изменению при временной инверсии.
Однако недавние измерения на мишени 235U показали, что результаты представленных измерений (2.04) являются неточными и продемонстрировали наличие нового эффекта, получившего название ROT. В отличии от TRI этот эффект не меняется при инверсии каждого из векторов и но меняет свой знак в близи угла .Этот эффект удается неплохо воспроизвести с помощью классических траекторных расчетов вылета альфа-частицы в кулоновском поле двух осколков деления, обладающих угловым моментом относительного движения порядка нескольких единиц, равному полному спину поляризованного делящегося ядра 236U, возникшего после поглощения поляризованного нейтрона ядром-мишенью. Изменение спиральности нейтрона приводит к изменению направления спина и, следовательно, направления вращения системы осколков, приводящему к смещению угловых распределений вылетающей альфа-частицы относительно направления вылета легкого осколка. Классические траекторные расчеты угловых распределений альфа-частиц в тройном делении без учета вращения распадающейся системы неплохо воспроизводят экспериментальные данные. Однако точность классических расчетов при описании вращения квантовых систем с угловым моментом порядка и углом поворота остается под вопросом.
Более тщательный анализ экспериментальных данных указывает, что оба эффекта (TRI и ROT) могут проявляться одновременно. Однако остается неясным и причина, по которой для мишени 233U преобладает TRI-эффект, а для 235U – ROT-эффект.
Исследуемая корреляция (2.01) является Т-нечетной, поскольку она меняет знак при отражении времени. В то же время она является Р-четной, поскольку не меняет знака при пространственном отражении векторов и (импульсов третьей частицы и легкого фрагмента), связанных со свойствами делящегося ядра. В нее не входит единичный вектор , направленный по импульсу налетающего нейтрона. Этим она отличается от вызывающих право-левую асимметрию Т-нечетных и P-четных корреляций и , исследованных ранее в делении ядер поперечно-поляризованными нейтронами и возникающих из-за интерференции делительных амплитуд s- и р-нейтронных резонансов составного ядра. Это означает, что появление корреляций (2.01) связано с аналогичной интерференцией делительных амплитуд нейтронных резонансов одной четности. Поскольку s-нейтронные резонансы возбуждаются холодными нейтронами с наибольшими вероятностями, то при исследовании корреляции (2.01) можно ограничиться рассмотрением только s-нейтронных резонансов.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему