8.5.3. Обменные токи в электрорасщеплении дейтрона

В процессе радиационного захвата пр обсуждавшегося в предыдущем разделе, данные об обменных токах появлялись из относительно малой поправки, имеющейся в пределе нулевого переданного импульса, к нуклонной амплитуде, хорошо понятной на количественном уровне. Такой эффект обменных токов проявляется гораздо отчетливее, если более подробно исследовать пространственное распределение токов с использованием больших передач

импульса Такой аспект исследуется в процессе развала дейтрона электроном вблизи порога, когда рассеяние электронов назад отбирает магнитные переходы. Как мы сейчас увидим, эта реакция дает особенно сильное доказательство наличия пионных обменных токов [9].

Дифференциальное сечение процесса назад для релятивистских электронов и малой переданной энергии имеет вид

где — относительный импульс в конечном состоянии пр; — переданный импульс; — энергия рассеянного электрона. В импульсном приближении формфактор перехода равен

где

— изовекторный магнитный формфактор нуклона, определенный в Приложении 7(a).

Радиальные волновые функции — те же самые, что и в разделе 8.5.2. В пределе амплитуда сводится к импульсному приближению для реакции захвата пр

Результат импульсного приближения с использованием реалистических волновых функций дейтрона и конечного -состояния показан на рис. 8.8, и сравнивается там с измеренными дифференциальными сечениями. Ясно, что описания только через нуклоны недостаточно. Расхождение может быть почти полностью объяснено пионными обменными токами: как и в случае захвата обменные токи вносят дополнительные вклады. Несомненно, что доминирует вклад кролл-рудермановского (парного) члена, который, согласно уравнению (8.78), имеет матричный элемент

Объединение с импульсным приближением дает результат, показанный на рис. 8.8. Замечательно, что вклад обменного тока,

Рис. 8.8. Эффекты обменного мезонного тока в зависимости от переданного импульса в электрорасщеплении дейтрона вблизи порога при рассеянии назад. Экспериментальные данные взяты из работ Bernheim et al., 1981 и Auffret et al., 1985. Штриховая кривая — результат импульсного приближения, получающийся из уравнений (8.95) и (8.96). Сплошная кривая в дополнение к этому включает кролл-рудермановский обменный ток с точечными нуклонами согласно уравнению (8.99) (из работы Mathiot, 1984).

базирующийся на минимальной градиентно-инвариантной связи с точечными нуклонами, описывает эксперимент при изменении сечения на много порядков величины. Роль обменного тока особенно заметна в области где происходит деструктивная интерференция между амплитудами (8.96) чисто нук-лонных переходов

В то время как амплитуда импульсного приближения не зависит от размера дейтрона, кролл-рудермановский член определяется радиусом взаимодействия, т.е. комптоновской длиной волны пиона, и поэтому менее быстро уменьшается с ростом переданного импульса. Для он совершенно модельно независим. Вклад от обменного тока А является лишь поправкой. Пионный полюсной член вследствие своего большего радиуса падает с увеличением очень быстро.

При можно ожидать, что все более возрастающую роль начинают играть адронные формфакторы и другие короткодействующие механизмы. Описание таких эффектов модельно-зависимо, но между различными короткодействующими членами происходит взимное уничтожение. Результаты более тщательных расчетов близки к тому, что получается при использовании только

кролл-рудермановского члена с точечными нуклонами. Это более подробно обсуждается в разделе 9.7.4.

Настоящий анализ приводит нас к выводу, что в дейтронном развале доминирует пионный ток. В действительности оказывается, что физическая картина с точечными пионами и точечноподобной -связью в обменном токе оправдывает себя вплоть до удивительно больших значений передачи импульса.