Сечение реакции

Эффективное поперечное сечение.

Или просто сечение, используется для выражения результатов опытов по столкновению частиц.

При условии однократного взаимодействия (тонкая мишень) и отсутствия взаимодействия между рассеивающими центрами, число N частиц, испытавших в единицу времени взаимодействие с ядрами мишени и изменивших траекторию (рассеявшихся), дается выражением

N = jnSLσ = jMσ (*)

Где j – плотность потока частиц (число частиц, упавшее в единицу времени на единицу поперечной площади (1 см²));

n – число частиц мишени в единице объема (1 см³);

S – облучаемая площадь мишени (см²);

L – толщина мишени (см);

M – полное число рассеивающих центров в облучаемой части мишени (см);

σ – величина, характеризующая вероятность взаимодействия и называемая поперечным эффективным сечением.

Рассмотрим куб со стороной 1 см. В нем находится n рассеивающих центров

N = jnσ

Для того чтобы лучше понять смысл σ предположим, что σ = 1 см²

Тогда N = jn – получается, что каждая падающая частица взаимодействует с каждым рассеивающим

центром. Т.о. из того, что

σ = 1 см²

следует, что рассеивающий центр перекрывает собой всю площадь мишени и пролететь мимо частицы не могут (а т.к. задачу мы рассматриваем в геометрическом смысле, то пролёты сквозь рассеивающий центр и означают взаимодействие).

Если взять теперь

σ = 0.5 см² то N = 0.5 jn

т.е. налетающая частица взаимодействует уже только с половиной рассеивающих центров.

Т.о. смысл σ состоит в вероятности взаимодействия (численно равно ей, если выражать его в единицах элементарной площади) и при этом σ имеет размерность площади

Article author: Andrei Olegovich