2018-07-08
На сколько процентов пороговая энергия $\gamma$-кванта превосходит энергию связи дейтона ($E_{св} = 2,2 МэВ$) в реакции $\gamma + H^{2} \rightarrow n + p$?
Решение:
Формула задачи 8721 здесь не применяется, потому что фотон релятивиский. Пороговая энергия фотона $E_{ \gamma}$ обладает импульсом $\frac{E_{ \gamma} }{c}$. Скорость центра масса по отношению к начальной системе покоя $H^{2}$ равна
$\frac{E_{ \gamma}}{(m_{n} + m_{p})c}$
Поскольку оба $n$ & $p$ покоятся в система отсчета центра масс
$E_{ \gamma} = \frac{E_{ \gamma}^{2} }{2(m_{n} + m_{p} )c^{2} } + E_{b}$
из сохранения энергии. Поскольку первый член представляет собой небольшую поправку, мы имеем
$E_{ \gamma} \approx E_{b} + \frac{E_{b}^{2} }{2(m_{n} + m_{p} )c^{2} }$
Таким образом $\frac{ \delta E }{E_{b} } = \frac{E_{b} }{2(m_{n} + m_{p} )c^{2} } = \frac{2,2}{2 \cdot 2 \cdot 938} = 5,9 \cdot 10^{-4}$
или почти 0,06%.