Избранные научные труды полностью

Характер изменения этого сечения при переходе от одного элемента к другому для одной и той же частоты -лучей (h — 17 Мэв) позволяет, однако, сделать определённые заключения относительно расстояния между резонансными максимумами и относительно их остроты. А именно, для рассматриваемой области энергий расстояние между максимумами составляет, вероятно, несколько миллионов электронвольт, а ширина каждого из них сравнима с тем изменением умноженной на h частоты падающих -лучей, которое обусловлено естественной шириной линии и эффектом Допплера в столкновениях протонов с литием. Это составляет для ширины максимумов около 50000 эв. Если, далее, предположить, что наибольшие наблюдаемые сечения соответствуют максимуму резонанса, то приведённая выше формула даёт для _R и _C значения порядка соответственно 10¹⁵ и 10¹⁹ сек^-1. И то и другое значения представляются вполне разумными. В самом деле, вследствие высокой частоты рассматриваемых -лучей мы должны ожидать, что _R будет в несколько раз больше вероятности испускания обыкновенных -лучей в ядерных превращениях; последняя же вероятность будет, если судить но процессам захвата нейтронов, величиной порядка 10¹⁴ сек^-1. Далее, значение _C должно быть гораздо меньше частоты 10²¹ сек^-1 первичных -лучей и в то же время гораздо больше вероятности распада возбуждённого ядра; последняя же, если судить о ней по аналогии с процессами испарения, будет для энергий около 17 Мэв величиной порядка 10¹⁶ сек^-1.

Таким образом, отношение между временем жизни начального переходного состояния и полным временем жизни возбуждённого состояния составляет для энергии 17 Мэв около 10^-3; для меньших энергий это отношение будет ещё меньше, так как связь между разными собственными колебаниями убывает, надо думать, гораздо медленнее, чем вероятность вылета нейтрона. В то же время отношение вероятностей испускания кванта h в начальном состоянии возбуждения ядра и в последующем более устойчивом состоянии будет быстро убывать. Для 17 Мэв это отношение чрезвычайно велико, и несмотря на быстроту убывания оно едва ли достигнет порядка единицы раньше, чем мы окажемся в самой середине области дискретных ядерных уровней. Даже и в верхней части этой области мы должны поэтому ожидать селективного характера ядерного фотоэффекта, подобно обнаруженному в области непрерывного спектра; только каждый резонансный максимум распадается (в опытах с достаточно монохроматическими -лучами) на тонкую полосу резких линий поглощения, соответствующих отдельным уровням. Когда же начальное состояние возбуждения перестанет быть преобладающим в отношении излучения, этот вид избирательности скоро исчезнет и заменится линейчатым спектром поглощения обычного типа, который, конечно, будет сопровождаться ядерным фотоэффектом лишь до тех пор, пока h будет достаточно большим, чтобы вызвать распад ядра.

За ценную помощь при обсуждении этих проблем, более подробное изложение которых будет дано в последующей статье в «The Communications of the Copenhagen Academy of Sciences», я выражаю здесь благодарность своим сотрудникам по Институту теоретической физики, в особенности Фрицу Калькару, внезапная смерть которого, последовавшая несколько недель назад, является для всех нас прискорбнейшей утратой.

56 РЕЗОНАНС В ЯДЕРНОМ ФОТОЭФФЕКТЕ ^*

^*Resonance in Nuclear Photo-Effects. Nature, 1938, 141, 1096, 1097.

В связи с экспериментально установленным фактом замечательной селективности ядерного фотоэффекта на тяжёлых элементах недавно ¹ было указано, что такой фотоэффект может послужить средством для выяснения некоторых черт механизма возбуждения атомных ядер, не обнаруживаемых при обычном способе изучения ядерных столкновений. В самом деле, вероятность возбуждения ядра монохроматическим излучением зависит от степени возбудимости в ядерном веществе вынужденных колебаний заданной частоты; поэтому экспериментальные данные об изменении выхода фотоэффекта с изменением частоты излучения должны позволить непосредственно оценить силу связи между различными видами колебаний, на которые приближённо может быть разложено коллективное движение ядерных частиц.

¹ N. Bohr. Nature, 1938, 141, 326.

Ввиду того, что экспериментальный материал является весьма неполным, я хотел бы всё-таки подчеркнуть предварительный характер любой такой оценки, как произведённая в цитированной заметке, и в то же время предостеречь от возможного недоразумения в связи со сделанным там замечанием о разделении процесса фотоэффекта на последовательные стадии. Такое разделение на первоначальное возбуждение колебаний определённого рода и их последующее затухание под действием связей невозможно, конечно, в случае строго монохроматического излучения. Тем не менее данному замечанию и в этом случае может быть приписан вполне определённый смысл, если мы перейдём к рассмотрению ограниченного во времени излучения с соответствующей неопределённостью в частоте.