Кулоновский барьер

Кулоновское взаимодействие частиц с ядрами

(упругое рассеяние)

Помимо возбуждения-ионизации атома возможен процесс упругого столкновения с атомом, когда частица рассеивается в кулоновском поле ядра (экранированном электронами, строго говоря). Механизм взаимодействия сходен с ионизационным торможением, поскольку в обоих случаях имеет место кулоновское рассеяние, но его относительный вклад в общие потери энергии существенен только при малых энергиях частицы, когда становится заметным эффект перезарядки. Несмотря на малый вклад упругого рассеяния в потери энергии, оно может приводить к существенному отклонению траектории частицы от прямолинейной.

 

Если энергия частицы настолько велика, что она может приблизиться на расстояние, соизмеримое с радиусом действия ядерных сил (~ 10^-13 см), то она может испытывать помимо кулоновского отталкивания ядерное притяжение со стороны ядра. Граничная энергия, выше которой может происходить рассеяние в поле ядерных сил, определяется высотой кулоновского барьера для частицы:

Кулоновский потенциальный барьер.
VC(r) – потенциал взаимодействия;
R – радиус ядерного взаимодействия;
V0 – потенциал ядерного

взаимодействия;
ε e – энергия относительного движения частиц