Большая Советская Энциклопедия.

Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Поляризованные нейтроны

Поляризованные нейтроны (далее П), совокупность нейтронов, спины которых имеют преимущественную ориентацию по отношению к какому-либо выделенному направлению в пространстве, обычно направлению поля. Т. к. нейтрон обладает спином 1/2, то в поле Н возможны 2 ориентации его спина: параллельно или антипараллельно Н. Нейтронный пучок поляризован, если он содержит разное количество нейтронов со спинами, ориентированными вдоль (+) и против поля (-). Степень поляризации характеризуют величиной

= (+ - -)/(+ + -).

  Впервые П были получены при пропускании пучка нейтронов через намагниченную до насыщения пластину (метод предложен Ф. Блохом в 1936 и исследован Д. Юзом с сотрудниками в 1947, США). Нейтроны, спины которых параллельны направлению намагниченности ферромагнетика, сильнее рассеиваются и выбывают из пучка. В результате пучок нейтронов, прошедший через пластину, обогащается нейтронами со спинами, антипараллельными намагниченности. Метод требует сильных намагничивающих полей. В полях ~10000 э наибольшая степень поляризации = 0,6.

  Более эффективен дифракционный метод (разработан К. Шаллом, Е. Воланом и В. Колером, США, 1951), основанный на дифракции нейтронов от определенных плоскостей намагниченных ферромагнитных монокристаллов (см. Дифракция частиц), например сплава Со - . Меняя величину намагниченности и семейства отражающих плоскостей можно изменять амплитуду когерентного рассеяния от 0 до некоторой максимальной величины. Это означает, что для ферромагнитного монокристалла можно подобрать такое брэгговское отражение и величину намагниченности, чтобы ядерная b и fm амплитуды оказались равными. Тогда для нейтронов со спином, антипараллельным направлению намагниченности, суммарная амплитуда рассеяния равна 0, т. е. под углом Брэгга отразится пучок нейтронов со спинами, параллельными намагниченности. Дифракционный метод позволяет получить монохроматический пучок П тепловых и резонансных энергий (см. Медленные нейтроны) со степенью поляризации до 0,99.

  Часто для получения П пользуются методом отражения нейтронов от намагниченных ферромагнитных зеркал (например, из Со). При определенных условиях полное отражение испытывают нейтроны со спинами, параллельными намагниченности ферромагнетика. Метод позволяет получить интенсивные отраженные поляризованные пучки нейтронов. Поляризатором нейтронов может служить также неоднородное поле. Пучок нейтронов, проходя через такое поле, расщепляется на 2 пучка, т.к. на нейтроны с двумя разными ориентациями спинов действуют противоположно направленные силы (см. Штерна - Герлаха опыт).

  Одним из методов получения П является рассеяние нейтронов на ориентированных ядрах. Для этого нейтроны пропускают через поляризованную ядерную мишень. Амплитуда ядерного рассеяния зависит от ориентации спина нейтрона относительно спина ядра. Максимальное рассеяние соответствует параллельности спинов нейтрона и ядра, минимальное - их антипараллельности. Особенно эффективна мишень, содержащая ориентированные протоны. Т. к. сечение рассеяния медленных нейтронов на протонах не зависит от их энергии, то удается получить П в интервале от 10-2 эв до 104-105 эв. Впервые этот метод был осуществлен Ф. Л. Шапиро с сотрудниками в 1963. П с энергией > 106 эв образуются при рассеянии нейтронов на ядрах за счет спин-орбитального взаимодействия.

  П имеют многочисленные применения в ядерной физике как для исследования фундаментальных свойств взаимодействия нуклонов (несохранение четности в ядерных силах, временная инвариантность ядерных взаимодействий, динамика (b-распада нейтрона), так и при изучении структуры ядра. В физике твердого тела П позволяют исследовать конфигурацию неспаренных электронов в магнетиках (прецизионные измерения распределения неспаренных электронов и ионов в решетке привели в ряде случаев к обнаружению отклонений распределения заряда от сферически симметричного), измерить моменты отдельных компонент в сплавах, величину и знак амплитуд рассеяния и т.д., исследовать изменения поляризации нейтронов при их рассеянии, а также поворот плоскости поляризации в некоторых (что облегчает расшифровку сложных структур). Неупругое рассеяние П расширяет возможности исследования динамических свойств решетки П применяются также при изучении фазовых переходов ферромагнетик - парамагнетик и т.д.

  Лит.: Власов Н. А., Нейтроны, 2 изд., М., 1971; Гуревич И. И., Тарасов Л. В., физика нейтронов низших энергий, М., 1965; Абов Ю. Г., Гулько А. Д., Крупчицкий П. А., Поляризованные медленные нейтроны, М., 1966; Юз Д., Нейтронная оптика, пер. с англ., М., 1955.

  Ю. Г. Абов.


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 16.12.2017 10:21:46


09:52 Кот выжил после 40 минут вращения в стиральной машине
08:45 МОК определил сроки окончательного решения по российским спортсменам
07:52 Водителей автомашин обязали носить спецформу
06:17 В Одессе отец зарезал сына из-за критики Порошенко
05:29 В Facebook раскрыли секрет счастливого использования соцсетей
05:02 В США обнародованы сведения о вреде мастурбации