Reglas de selección en la dispersión de neutrones

Las reglas de selección en las transiciones atómicas (incluidas las transiciones virtuales que caracterizan la dispersión Raman) ocurren porque el fotón incidente está cambiando el estado interno del átomo, y debe hacerlo de manera que se conserve la energía, el momento angular, la paridad y quizás algunos otros números cuánticos. .

La dispersión de neutrones generalmente se realiza con neutrones de mili-eV, pero las excitaciones más bajas en los núcleos suelen tener energías de mega-eV por encima del estado fundamental. Por lo tanto, un neutrón disperso normalmente no puede generar ninguna excitación en el núcleo objetivo y, por lo tanto, no se preocupa por ninguno de los números cuánticos nucleares bajos. En la medida en que existen estados cuantizados, se encuentran en el núcleo compuesto virtual$(\text{target}+\text n)$cuyo decaimiento hacia su estado fundamental es el mecanismo de captura de neutrones. Sin embargo, la mayoría de los núcleos tienen un conjunto extremadamente denso de estados muy amplios y de corta duración que se superponen con su energía de separación de neutrones, por lo que tampoco terminas con reglas de selección allí. Si necesita algunos números cuánticos en un núcleo compuesto, es casi seguro que hay un estado disponible que los tiene.

Si sus neutrones son lo suficientemente energéticos como para dispersarse por resonancias nucleares, sus longitudes de onda probablemente sean demasiado cortas para ser interesantes para la ciencia de los materiales. Y hay reglas de selección para algunas reacciones de captura, como la$\rm^3He(n,p)^3H$reacción cuya dependencia del espín es importante para la polarimetría de neutrones. Pero eso es dispersión de nucleones, que es mucho más excitante que la dispersión de neutrones.