Войти
Процесс Оппенгеймера – Филлипса или реакция полосы представляет собой тип вызванной дейтроном ядерной реакции. В этом процессе нейтрон половина энергичного дейтрона (стабильный изотоп водорода с одним протоном и одним нейтроном) сливается с ядро мишени , трансмутирующее мишень в более тяжелый изотоп при выбросе протона. Примером может служить ядерная трансмутация углерода-12 в углерод-13.
. Этот процесс позволяет ядерному взаимодействию происходить при более низких энергиях, чем можно было бы ожидать от простой расчет кулоновского барьера между дейтроном и ядром-мишенью. Это связано с тем, что, когда дейтрон приближается к положительно заряженному ядру мишени, он испытывает поляризацию заряда , где «конец протона» обращен от мишени, а «конец нейтрона» обращен к мишени. Синтез происходит, когда энергия связи нейтрона и ядра-мишени превышает энергию связи дейтрона и протон затем отталкивается от нового, более тяжелого ядра.
Объяснение этого эффекта было опубликовано J. Роберт Оппенгеймер и Мельба Филлипс в 1935 году, рассматривая эксперименты с циклотроном в Беркли , показавшие, что некоторые элементы стали радиоактивными при бомбардировке дейтронами.
Во время процесса OP положительный заряд дейтрона пространственно поляризован и собирается преимущественно на одном конце распределения плотности дейтрона, номинально, на «протонном конце». Когда дейтрон приближается к ядру-мишени, положительный заряд отталкивается электростатическим полем до тех пор, пока, если предположить, что падающая энергия недостаточна для того, чтобы он преодолел барьер, «конец протона» приблизится к минимальному расстоянию, имеющему преодолел кулоновский барьер, насколько смог. Если «нейтронный конец» находится достаточно близко для сильной ядерной силы, которая действует только на очень коротких расстояниях, чтобы превысить отталкивающую электростатическую силу на «протонном конце», слияние нейтрона с ядром-мишенью может начаться. Реакция протекает следующим образом:
В процессе OP, когда нейтрон сливается с ядром-мишенью, сила связывания дейтрона притягивает «конец протона» ближе, чем в противном случае мог бы приблизиться голый протон, увеличивая потенциальная энергия положительного заряда. Когда нейтрон захватывается, протон отделяется от комплекса и выбрасывается. Протон в этот момент способен унести больше, чем кинетическая энергия падающего дейтрона, поскольку он приблизился к ядру-мишени ближе, чем это возможно для изолированного протона с той же падающей энергией. В таких случаях трансмутированное ядро остается в таком энергетическом состоянии, как если бы оно сливалось с нейтроном с отрицательной кинетической энергией. Существует верхняя граница того, с какой энергией может быть выброшен протон, установленная основным состоянием дочернего ядра.
