УЛЬТРАХОЛОДНЫЕ НЕЙТРОНЫ

УЛЬТРАХОЛОДНЫЕ НЕЙТРОНЫ, очень медленные нейтроны со скоростями <= 5 м/сек. Термин "У. н." объясняется тем, что примерно с такой же скоростью двигались бы молекулы газа при темп-ре ниже 10^-2 К. У. н. обладают малой кине-тич. энергией (порядка 10^-7 эв), недостаточной для преодоления слабого отталкивания ядрами большинства химич. элементов, и поэтому полностью отражаются от поверхности многих материалов. Величина отталкивающего потенциала равна:

где h - Планка постоянная, т - масса нейтрона, N_i - плотность ядер i-го сорта в веществе, а_i - т. н. длина рассеяния нейтрона на этих ядрах. Для меди U=1,7*10^-7 эв, для стекла U = 10^-7 эв. Для ядер ¹Н, ⁷Li, ⁴⁸Ti и ¹⁸⁶W U < О, т. е. У. н. притягиваются. Отражение У. н. в нек-рой степени можно уподобить отражению света от метал-лич. зеркал, оно может быть описано мнимым показателем преломления для нейтронной волны внутри отражающей среды (см. Нейтронная оптика).

Рис. 3. Спектры действия ультрафиолетового излучения на некоторые биологические объекты: А - возникновение мутаций в пыльцевых зёрнах кукурузы (кружки) и спектр поглощения нуклеиновых кислот (сплошная кривая); Б - иммобилизация (прекращение движения) парамеций (кружки) и спектр поглощения альбумина (сплошная кривая).

Рис. 4. Зависимость выживаемости разных бактерий от дозы ультрафиолетового излучения: А - кишечная палочка, длина волны 253,7 нм; 1,2- мутантные штаммы; 3 - дикий тип; Б - М. radiodurans, длина волны 265,2 нм.

Полное отражение У. н. от стенок позволяет хранить их в течение неск. мин внутри замкнутых вакуумированных объёмов. Впервые на эту особенность У. н. в 1959 указал Я. Б. Зельдович; первые эксперименты по обнаружению и хранению У. н. были выполнены Ф. Л. Шапиро с сотрудниками в 1968. Время хранения У. н. в замкнутых сосудах ограничено временем жизни свободного нейтрона до бета-распада, а также процессами захвата нейтронов ядрами и неупругого рассеяния нейтронов на ядрах в поверхностном слое толщиной (4пNа)^-1/2 ~10^-6 см. У. н. могут течь по трубам произвольной формы (нейтроповодам) как разреженный газ. Изогнутые нейтроноводы используются для вывода У. н. из ядерных реакторов и выделения из потока тепловых нейтронов, в к-ром доля У. н. составляет лишь 10^-11. Поэтому реально получаемые плотности У. н. <= 1 нейтрон/см³. На движение У. н. существенно влияют магнитное и гравитационное поля. Свойства У. н. пока недостаточно изучены, но, по-видимому, они могут служить чувствительным инструментом для обнаружения возможного электрич. заряда или электрич. ди-польного момента у нейтрона (см. Нейтрон).

Лит.: Гуревич И. И., Тарасов Л. В., Физика нейтронов низких энергий, М., 1965; Власов Н. А., Нейтроны, 2 изд., М., 1972. В. И. Лущиков.