高粱蚜

[拼音]：fuhehe moxing

[英文]：compound nucleus model

核反應的一種理論模型。它是N.玻爾於1936年提出的。它把核反應看成是先由入射粒子和靶核形成複合核，隨後複合核衰變的過程。這種模型的基本假設是：入射粒子把能量迅速分散給入射粒子－靶核系統中所有的核子，達到平衡，形成複合核，其壽命比入射粒子穿行靶核的時間長得多。複合核一經形成，它的衰變由自身的壽命、能量、角動量和宇稱等完全決定，而同它形成的歷史無關。

這種觀念的提出，主要是考慮到低能反應截面隨能量變化顯示出來的共振特性無法用靶核對入射粒子的平均勢來解釋。實驗上觀察到的低能中子截面共振峰的寬度和相鄰峰的間距都遠小於平均勢模型的預言結果，而且中子俘獲截面遠大於散射截面。按照複合核觀念，清晰而尖銳的共振峰的出現，意味著複合核在激發能較低的區域存在分立的準穩能級，共振峰很窄和間距很小表明似穩能級的寬度和能級間距很小，這是涉及到許多核子的強相互作用效應。當複合核基本上處於一個寬度狹窄（壽命較長）的準穩能級時，體系的能量已分配給各個自由度，再集中在一個或少數核子上使之逸出核外的機率較小，因此複合核就可能有較大的機率通過電磁躍遷而退激發，從而使俘獲截面增大。

設入射粒子a和靶核A形成複合核C，然後衰變為剩餘核B及出射粒子b：

A＋a─→C─→B＋b，

則根據基本假設反應截面σab可表示為

σab＝σσ(a)Wb，

其中σσ(a)是複合核形成截面，Wb是複合核通過放出粒子b而衰變的機率，後者同複合核的形成歷史無關。關於反應截面在一個單獨共振峰附近的行為，可以利用布賴特-維格納單能級共振公式來描述，這種公式原是與N.玻爾的複合核觀念同時提出的。精確的實驗資料的分析表明，布賴特－維格納公式能夠非常成功地描述單能級共振現象，由此可得到關於準穩能級的壽命和衰變機率等的精確而系統的資料。

隨著入射粒子能量的升高，複合核的能級寬度增大，間距變小。當複合核處在不同能級發生重疊的能量區域時，反應截面將依賴於所涉及的不同準穩態之間的相角關係。可採用多能級的布賴特－維格納公式。當複合核處在能級密度甚高的區域時，由於涉及甚多的準穩態，通常是假定各準穩態對截面的貢獻是無規的。可以通過統計的途徑建立比較簡單的計算平均截面的方法。按照統計理論的截面公式進行計算時，需要知道核能級密度以及相應於各種開道（見核反應）的複合核形成截面（平均截面）等。關於能級密度，通常採用半經驗公式表示。複合核形成截面則可以近似地採用核反應光學模型的吸收截面加上各種必要的修正。由統計理論得到的關於複合核反應的主要定性結論如下：發射粒子的角分佈（在質心座標系中）呈現出90°對稱，能譜近似地具有麥克斯韋速度分佈律的形式。以中子核反應為例，與實驗結果的比較表明，當能量不甚高，剩餘核只能激發少數能級的情形，統計理論的角分佈和激發函式都同實驗符合較好，只是需要考慮導致剩餘核的某些低集體激發態的直接核反應的貢獻。在入射能量較高時，涉及剩餘核高激發態的能譜和非彈性散射角分佈仍然同統計理論的預言一致，對於涉及剩餘核低激發態的情形則不是這樣，這是因為直接核反應的貢獻佔優勢的緣故。

參考書目

W.Pauli，ed.，F. L. Friedman and V. F. Weisskoft，Niels Bohr and the Development of Physics，Pergamon Press，London， 1955.

F. Ajzenberg-Selove， ed.， H. Feshbach， Nucleαr Spectroscopy， Part B， Academic Press， New York and London，1960.