ПОЛЯРИЗО́ВАННЫЕ НЕЙТРО́НЫ
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ПОЛЯРИЗО́ВАННЫЕ НЕЙТРО́НЫ, нейтроны, спин которых направлен преимущественно вдоль некоторого направления, называемого осью поляризации $Z$. Т. к. величина спина нейтрона равна $1/2$ (в единицах постоянной Планка $\hbar$), проекция $σ$ спина на ось $Z$ принимает значения $–1/2$ или $1/2$. Для П. н. населённости $w_σ$ состояний с проекциями $σ$ различаются для двух значений $σ$. Поляризация таких нейтронов описывается вектором $\boldsymbol p$, направленным вдоль оси $Z$: $p=\sum_σ σw_σ$, причём $p⩽1$.
Поскольку неполяризованные нейтроны представляют собой смесь нейтронов, поляризованных вдоль ($σ=1/2$) и против ($σ=–1/2$) произвольной оси $Z$, все способы получения П. н. сводятся к пространствeнному разделению составляющих этой смеси. Часть этих способов основана на том, что нейтрон обладает магнитным моментом, направленным против спина. Напр., в методе Штерна – Герлаха разделение происходит за счёт того, что на нейтроны, имеющие поляризацию вдоль и против направления неоднородного магнитного поля, действуют силы, направленные в противоположные стороны (см. Штерна – Герлаха опыт). Ныне используются более эффективные способы поляризации нейтронов: брэгговское отражение от ферромагнитных кристаллов, отражение от намагниченных зеркал, пропускание пучка нейтронов через поляризованные ядерные мишени. Эти же методы применяются и для измерения поляризации нейтронов.
Т. к. нейтрон обладает магнитным моментом, для управления поляризацией $\boldsymbol p$ нейтронов широко используются магнитные поля, а сами П. н. являются чувствительным инструментом исследования магнитных свойств вещества. Пропускание пучка П. н. через материалы позволяет получить сведения о структуре последних: исследование упругого и неупругого рассеяния П. н., проходящих сквозь материал или отражающихся от его поверхности, является важным источником сведений о масштабах магнитных неоднородностей, спектрах магнитных возбуждений, поляризации ядерных спинов.
В ядерных реакциях, индуцированных П. н., исследуются спин-угловые корреляции с целью изучения спинов и чётностей ядерных уровней, структурных особенностей ядерных процессов, спиновой зависимости ядерных сил, свойств слабого взаимодействия (в т. ч. связанных с нарушениями фундам. симметрий относительно пространственного отражения и обращения времени). П. н. используются также для исследования свойств самого нейтрона как элементарной частицы: для изучения спин-угловых корреляций при его распаде и для поиска электрич. дипольного момента нейтрона.