Согласно модели Бора ядерная
реакция протекает в два этапа. На первом этапе частица a и ядро мишень А
образуют связанную систему - составное (компаунд) ядро С, которое на втором
этапе распадается на ядро В и частицу b:
a + A → C → b + B.
За время существования составного ядра энергия
налетающей частицы перераспределяется между нуклонами ядра, при этом составное
ядро "забывает" о способе своего образования. Это означает, что распад
составного ядра не зависит от способа его образования. Поэтому сечение ядерной
реакции в модели составного ядра факторизуется (гипотеза независимости Бора) и
определяется соотношением
σab = σaCWb,
(1)
где σaC
- сечение образования составного ядра, а Wb - вероятность распада
составного ядра по каналу b+B. Вероятность распада по данному каналу
определяется конкуренцией различных каналов реакций, открытых при данной
энергии,
(2)
где Гi - парциальные ширины распадов.
Время протекания ядерной реакции с образованием составного
ядра τС много больше характерного
ядерного времени (времени пролета частицы через ядро
τя = 2R/v), где R - радиус ядра, v - скорость частицы. Для
нуклона с энергией десятки МэВ τя~
10-22-10-23 с.
Угловые распределения продуктов реакций в с.ц.и., идущих
через составное ядро, симметричны относительно 900 относительно
направления пучка.
Угловые распределения протонов с энергией 3.3 МэВ из реакций
(α,p) - верхняя кривая и (p,p') - нижняя
кривая. В том и другом случае возбуждается одно и то же составное ядро
59Co с одной и той же энергией возбуждения. Видно, что анизотропия в
случае реакции вызванной α-частицами с
энергией 20.7 МэВ больше, чем в случае использования протонов с энергией
16.33 МэВ
Сечения различных реакций, проходящих через стадию образования одного и
того же составного ядра. Шкала энергий падающих протонов сдвинута на 7 МэВ
относительно шкалы α-частиц
