Фотоядерные реакции свойства ядерной материи фотоядерный эксперимент Результат моделирования Клинические применения рентгеновского излучения

УРАВНЕНИЕ ЭЙНШТЕЙНА для фотоэффекта – это уравнение, выражающее связь между энергией участвующего в фотоэффекте фотона, максимальной кинетической энергией вылетевшего из вещества электрона и характеристику металла, на котором наблюдается фотоэффект, – работу выхода для металла.

Алгоритмы определения сечений и асимметрии реакций фоторождения нейтральных и заряженных пионов на свободном протоне

    Дифференциальное сечение, наблюдаемое в эксперименте, для каждого из диапазонов энергий и углов определяется следующим выражением:

 ,(13.1)

Здесь ΔN(Eγ,θ,φ) – количество отобранных событий, которые соответствуют изучаемой реакции; ε(Eγ,θ,φ) – эффективность регистрации изучаемой реакции, которая определяется произведением геометрической эффективности (геометрического аксептанса), эффективности регистрации частиц с учетом функции отклика детектора, эффективности предварительного анализа (анализ событий в каждом детекторе, восстановление треков частиц и т.д.), а так же эффективности отбора событий, соответствующих изучаемой реакции; ΔF(Eγ) – количество гамма-квантов из диапазона ΔEγ,упавших на мишень за время измерений; nt – число ядер мишени на единицу площади.
    Полное сечение, которое есть интеграл от дифференциального сечения, в эксперименте вычисляется для каждого из диапазонов ΔEγ , как следующая сумма:

 ,(13.2)

где i – номер диапазона, Δσi – сечение, проинтегрированное по диапазону ΔΩi .
    Полные сечения фотопоглощения на протоне при промежуточных энергиях измерялись разными методами, обычно с использованием пучков тормозных меченых фотонов. Такие пучки имеют “низкоэнергетический хвост”, который производит значительный электромагнитный фон. Для уменьшения этого фона использовались Черенковские счетчики, производилась идентификация заряженных частиц. На установке GRAAL измерения проводились на гамма - пучке, полученном методом обратного Комптоновского рассеяния лазерных фотонов на электронах накопителя ESRF. Такой пучок имеет корреляцию “угол – энергия”, поэтому фон был значительно снижен посредством коллимации.
    Для измерения полных сечений эффективность регистрации продуктов реакции, особенно нейтронов, в используемом детекторе “BGO-кристалл-болл”. Особенностью этого детектора является большой телесный гол, близкий к 4π. Для улучшения точности и уменьшения систематических ошибок в эксперименте GRAAL использовались два разных метода: во-первых, метод прямого вычитания фона от пустой мишени и во-вторых, метод суммирования парциальных реакций, что стало возможным благодаря высокому качеству пучка.

ФОТОН – это элементарная частица, являющаяся квантом электромагнитного излучения (в узком смысле – света). Является истинно нейтральной частицей (т. е. не обладает никакими зарядами). Распространяется всегда с фундаментальной скоростью, равной 3?108 метра в секунду. Энергия фотона пропорциональна частоте колебаний напряженности электрического поля излучения, коэффициент пропорциональности – фундаментальная константа, называемая постоянной Планка.
Фотоядерные реакции курс лекций