Задача 2. Нерелятивистский нейтрон упруго рассеялся под углом
на покоившемся ядре
, в результате чего последнее отлетело на угол
относительно направления движения налетающего нейтрона. Определить угол
.
Решение. Импульсная диаграмма рассеяния нейтрона на ядре гелия изображается следующим образом:
Рис. 3.6 Импульсная диаграмма рассеяния нейтрона на ядре гелия. Здесь

,

– импульсы нейтрона соответственно до и после рассеяния,

– импульс, переданный ядру

;

и

– углы рассеяния нейтрона и ядра

соответственно
Система уравнений
в скалярной записи принимает следующий вид:



Из первого уравнения системы получаем величину импульса ядра отдачи
(
). Записывая с помощью
последнее уравнение системы через импульсы частиц, участвующих в рассеянии, и далее подставляя выражение для
во второе и третье уравнения системы, а импульс падающего нейтрона
из второго уравнения – в третье, получаем следующее соотношение, связывающее углы рассеяния частиц:

где
,
– масса нейтрона,
– масса ядра.
После несложных преобразований последнего уравнения окончательно имеем

Численное значение угла рассеяния нейтрона получаем после подстановки данных условия задачи:
, откуда
.
Ответ. Котангенс угла рассеяния нейтрона
,
(
– масса нейтрона,
– масса ядра),
– угол рассеяния ядра;
.
>>Задачи
Оглавление <<