Я. р. под действием фогоноа и электронов.
Возбуждения ядра с помощью электромагнитного поля (фотоядерные реакции
) могут осуществляться при бомбардировке их g-квантамн. При малых энергиях g-кванты могут испытывать только упругое рассеяние. При энергиях, больших энергий отделения нуклонов от ядра, основным процессом становится поглощение g-кванта и испускание ядром нуклонов. При поглощении g-квантов с энергиями в десятки Мэв
, как правило, образуется составное ядро. При взаимодействии ядра с более энергичными g-квантами большую роль начинают играть прямые процессы. Величина эффективных сечений фотоядерных реакций — десятки и сотни мбарн.
Электроны, взаимодействуя с протонами ядра, могут испытывать упругое и неупругое рассеяние, а также выбивать протоны из ядра. Исследование упругого рассеяния электронов позволило получить детальные данные о распределении электрического заряда в ядре. Я. р. с участием мезонов, гиперонов и античастиц.
В Я. р. под действием нуклонов, энергия которых больше порога рождения мезонов, возможно испускание мезонов, которые могут также вызывать Я. р. и участвовать в развитии внутриядерного каскада. Наиболее изучены Я. р. на p-
мезонах. Многие Я. р., вызываемые пионами, похожи на соответствующие Я. р. под действием нуклонов, например неупругое рассеяние (p,p'
), перезарядка (p+
,p°
),
(p-
,p°) и выбивание [(p,pp), (p,pn
),
(p-
,pd)] и др. Однако есть др. Я. р. с участием пионов, не имеющие аналогов в нуклоно-ядерном взаимодействии. К ним относится реакция двойной перезарядки пионов (p-
,p+
), Я. р. поглощения пионов (p+
, 2p), (p-
, 2n). Изучение этих Я. р. позволяет исследовать корреляции нуклонов в ядре. Я. р. с тяжёлыми ионами.
Для тяжёлых ионов (Z> 2) в качестве налетающих частиц потенциальный кулоновский барьер x0
в Z
раз больше, чем для протонов, и поэтому необходимо, чтобы энергия иона, приходящаяся на 1 нуклон ядра, превышала несколько Мэв
(тем больше, чем больше Z мишени). Эффективное сечение Я. р. с тяжёлыми ионами, обладающими энергией x>1,2x0
, даётся выражением: s =
pR2
(1-
x0
/x), где.
Это соответствует классическим представлениям о соударении двух заряженных чёрных шаров радиусом R.
При энергиях x < x0
Я. р. осуществляются за счёт туннельного просачивания через барьер (см. Туннельный эффект
).
В этом случае ,
где R0
—
сумма радиусов взаимодействующих ядер, w0
— кривизна барьера. Налетающие ионы могут и не вызвать Я. р., а испытать упругое рассеяние в поле кулоновских и ядерных сил. Угловое распределение ионов при упругом рассеянии (при иона порядка расстояния макс. сближения с ядром) имеет дифракционный характер. При меньших дифракционная структура исчезает. Энергетическая зависимость эффективных сечений для Я. р. тяжёлыми ионами носит, как правило, нерезонансный характер. Исключение составляет упругое рассеяние. В энергетической зависимости эффективного сечения упругого рассеяния 6
Li на 6
Li, 12
C на 12
C, 14
N на 14
N, 16
O на 14
N и др. в интервале энергии (x0
~ 5—35 Мэв
наблюдаются резонансы с шириной порядка нескольких Мэв
и более тонкая структура. Я. р. с тяжёлыми ионами характеризуются большим числом выходных каналов. Например, при бомбардировке 235
Th ионами 40
Аг с энергией 379 Мэв
образуются ядра Ca, Ar, S, Si, Mg и Ne. В случае Я. р. с тяжёлыми ионами различают: реакции передачи нуклонов, реакции передачи более сложных частиц и реакции слияния (образования составного ядра). Я. р., при которых происходит передача малого числа частиц или малой части энергии, называются мягкими соударениями. Их теория имеет много общего с теорией прямых реакций. Я. р., в которых происходит передача значительной массы или энергии, называются жёсткими соударениями или глубоко неупругими передачами. Угловые распределения продуктов этих Я. р. резко асимметричны; лёгкие продукты вылетают преимущественно под малыми углами к ионному пучку. Энергетическое распределение продуктов Я. р. имеет широкий максимум. Кинетическая энергия продуктов Я. р. близка к высоте выходных кулоновских барьеров и практически не зависит от энергии ионов.
При глубоко неупругих столкновениях ядер образуется короткоживущая промежуточная система. Несмотря на обмен массой и энергией, ядра промежуточной системы сохраняют индивидуальность за счёт прочно связанных сердцевин. В результате жёстких соударений образуется много новых нуклидов. В таких Я. р. могут возникать составные ядра с большими энергиями возбуждения (~100 Мэв
)
и угловыми моментами ~50. Я. р. с образованием составного ядра служат для синтеза трансурановых элементов
(слияние ядер мишений из Pb и Bi с ионами 40
Ar, 50
Ti, 54
Cr, 55
Mn, 58
Fe). Например, с помощью Я. р. 204
Pb(, 2n) был осуществлен синтез фермия
.