При облучении кристалла потоком нейтронов с его поверхности, противоположной бомбардируемой, вылетают атомы, причём направление вылета зависит только от ориентации кристалла и не зависит от направления потока нейтронов. Объясните это явление.
▶Посмотреть решениеСкрыть решение
Что происходит. Нейтрон выбивает какой-то атом — с произвольным направлением скорости. Но выбитый атом сразу же сталкивается с соседями, а соседи в кристалле расположены не как попало: они выстроены в плотно упакованные ряды.
Почему ряд «выпрямляет» удар. Атомы одинаковы, и при центральном упругом ударе одинаковых шаров скорость передаётся целиком (задача 2.5.1). Поперечная составляющая при этом каждый раз частично рассеивается на соседних рядах, а продольная — переносится дальше без потерь. За несколько «звеньев» цепочки от исходного направления не остаётся почти ничего, и импульс идёт строго вдоль ряда.
Дойдя до противоположной поверхности, последний атом ряда вылетает наружу — вдоль того же ряда. Поэтому направление вылета определяется только ориентацией кристалла, а не тем, откуда прилетел нейтрон. Явление называют фокусировкой соударений.