Кулоновское возбуждение ядра

Кулоновское возбуждение ядра, переход атомного ядра из невозбуждённого (основного) состояния в возбуждённое в результате электростатического взаимодействия с налетающей заряженной частицей (электростатическое взаимодействие описывается Кулона законом). Наблюдается при бомбардировке мишени ускоренными заряженными частицами (протонами, дейтронами, a-частицами и др.) и наиболее отчётливо проявляется в том случае, когда энергия налетающей частицы не слишком велика, так что кулоновское отталкивание препятствует её проникновению в ядро. Из-за дальнодействующего характера кулоновских сил К. в. я. осуществляется и при больших (по сравнению с размерами ядра) расстояниях между частицей и ядром (когда короткодействующие ядерные силы не проявляются).

  К. в. я. было предсказано теоретически В. Вайскопфом в 1938, а впервые было наблюдено экспериментально в 1953. Измерение эффективного сечения К. в. я. осуществляется либо путём регистрации неупруго рассеянных бомбардирующих частиц, либо путём регистрации g-квантов или конверсионных электронов, испускаемых возбуждённым ядром (см. Конверсия внутренняя).

  Т. к. электромагнитные процессы лучше поддаются теоретическому описанию, чем ядерные, то К. в. я. не слишком быстрыми частицами является важным методом изучения ядер. К. в. я. — один из методов ядерной спектроскопии. В результате исследования К. в. я. удаётся определить энергии возбуждённых уровней ядер, их спины, вероятности электромагнитных переходов и др. Кроме того, могут быть определены электрический квадрупольный момент ядра Q₀, а также (измерением углового распределения g-квантов в магнитном поле) дипольный магнитный момент возбуждённого ядра (см. Ядро атомное).

  В экспериментах по К. в. я. используются также ускоренные тяжёлые многозарядные ионы, например ¹⁴N⁺, ²⁰Ne⁺, ²²Ne⁺, ³²S⁺, ⁴⁰Ar⁺. Вследствие того что проницаемость потенциального кулоновского барьера для таких частиц меньше, с их помощью удаётся возбуждать ядерные уровни с энергиями > 1 Мэв.

  Лит.: Альфа-, бета- и гамма-спектроскопия, под ред. К. Зигбана, пер. с англ., в. 2, М., 1969; Гамма-лучи. Сб. ст., М.— Л., 1961.

  В. П. Парфенова.