1. Какие системы отсчета наиболее часто используются для описания ядерных реакций? Почему? Дайте определения этим системам отсчета.
2. Что относят к кинематическим характеристикам реакции?
3. Что включает в себя кинематический анализ ядерной реакции, проводимый на основании законов сохранения энергии и импульса? Используются ли для проведения этого анализа сведения о типе взаимодействия между частицами и явном виде потенциала?
4. Обоснуйте задачу нахождения связи кинематических характеристик реакции в л- и ц-системах отсчета.
5. На основании преобразований Галилея получите связь импульса одной из частиц некоторой совокупности относительно выбранной системы отсчета с импульсом этой же частицы в системе центра масс данной совокупности в нерелятивистском приближении.
6. Что называется импульсом переносного движения частицы?
7. Почему импульсы частиц начального и конечного состояний реакции суть не зависящие от времени физические величины?
8. Чему равна скорость системы центра масс частиц начального состояния реакции относительно лабораторной системы отсчета в нерелятивистском приближении?
9. Как связан импульс падающей в лабораторной системе отсчета частицы с ее импульсом в системе центра масс?
10. Скорость системы центра масс некоторой совокупности частиц относительно выбранной системы отсчета в общем, релятивистском, случае есть вектор , где , – суммарный импульс и суммарная полная энергия частиц соответственно. Перейдите к нерелятивистскому пределу в последней формуле.
11. Запишите выражения для скоростей движения центров масс начальных и конечных частиц двучастичной ядерной реакции в лабораторной системе отсчета в нерелятивистском приближении. Почему эти скорости совпадают?
12. Запишите связь импульсов частиц, образующихся в двучастичной ядерной реакции, в лабораторной системе отсчета и c их импульсами в системе центра масс и соответственно и импульсом падающей частицы в лабораторной системе отсчета в случае нерелятивистского движения частиц.
13. Почему импульсы вторичных частиц двучастичной ядерной реакции в их системе центра масс удовлетворяют условию ?
14. В рамках нерелятивистского приближения получите выражение для модуля импульса вторичных частиц двучастичной ядерной реакции в ц-системе при заданных массах частиц, участвующих в реакции, и относительной кинетической энергии начальных частиц (соотношение ).
15. Произведите преобразование соотношения для величины импульса продуктов двучастичной ядерной реакции, выраженное через кинетическую энергию относительного движения начальных частиц (см. предыдущее задание) к выражению, содержащему кинетическую энергию и импульс налетающей частицы в лабораторной системе отсчета (формула ).
16. Обоснуйте построение векторной диаграммы импульсов двучастичной ядерной реакции в нерелятивистском приближении, представленной на Рис. .
17. Чем принципиально отличаются диаграммы импульсов упругого рассеяния и реакции?
18. Почему импульсы начальных и вторичных частиц двучастичной ядерной реакции в л- и ц-системах отсчета находятся в одной плоскости?
19. К какому классу реакций по энерговыделению относится реакция, импульсная диаграмма которой изображена на Рис. , если массы ядер и нуклонов, участвующих в реакции, и с точностью до энергий связи ядер и различия масс протона и нейтрона.
20. Что называется углом вылета вторичной частицы реакции? Обозначьте на импульсной диаграмме угол вылета вторичной частицы с массой в системе центра масс, а также углы разлета продуктов реакции в ц- и л-системах отсчета.
21. Каким положениям точки на верхней полуокружности импульсной диаграммы соответствуют минимальные и максимальные значения кинетических энергий (импульсов) и углов вылета вторичных частиц реакции в л- и ц-системах отсчета при заданной кинетической энергии налетающей частицы?
22. В предположении, что вторичные частицы в системе центра масс могут вылетать под любыми углами, определите, регистрация какой из вторичных частиц реакции с импульсной диаграммой должна проходить только в передней полусфере (в лабораторной системе отсчета относительно направления падения первичного пучка)?
23. Нарисуйте диаграмму импульсов экзоэнергетической двучастичной ядерной реакции, если в качестве вторичной частицы номер выбрана частица с меньшей массой. Для частиц, участвующих в реакции примите, что и с точностью до энергий связи ядер и различия масс протона и нейтрона. Как изменится диаграмма этой реакции, если в качестве первой вторичной частицы будет выбрана частица с большей массой?
24. Возможно ли, что вектор диаграммы импульсов окажется нулевым? Ответ обоснуйте. Для какого по энерговыделению класса реакций это может иметь место?
25. Изобразите импульсную диаграмму двучастичной эндоэнергетической ядерной реакции при пороговой кинетической энергии налетающей частицы. Поясните, почему такого рода диаграмма невозможна для экзоэнергетической реакции?
26. Установите, как должны соотноситься между собой величины отрезков и , и импульсной диаграммы двучастичной реакции, чтобы зависимости и представляли собой монотонные функции? Для какой из вторичных частиц реакции, импульсная диаграмма которой изображена на Рис. , будет выполняться требуемое соотношение?
27. Обязательно ли кинематические характеристики вторичных частиц двучастичной ядерной реакции будут однозначными функциями угла вылета одной из частиц в системе центра масс при заданных массах частиц, участвующих в реакции, и кинетической энергии налетающей частицы в л-системе? А всегда ли однозначными будут эти характеристики как функции угла вылета какой-либо частицы в лабораторной системе отсчета? Для ответа на поставленные вопросы проанализируйте диаграмму импульсов, представленную на Рис. .
28. Какое число независимых кинематических параметров необходимо задать для получения всех кинематических характеристик вторичных частиц двучастичной ядерной реакции в л- и ц-системах отсчета? Приведите примеры.

>>Примеры решения задач. Задача 1

Оглавление <<