Кратко: при росте энергии падающих нейтронов распределение масс продуктов деления смещается от выраженной асимметрии (двухгорбая форма) в сторону более симметричного распределения; пики тяжёлых/лёгких фрагментов сближаются, доля средних (симметричных) фрагментов растёт, пики расширяются и утончаются. За это отвечают несколько физических механизмов.
Основные пункты с пояснениями:
1) Возбуждение компаундного ядра. При нейтроне энергии $E_n$ возбуждение образованного компаундного ядра примерно
$$E^{\ast }\approx E_n+B_n,$$ где $B_n$ — энергия связи захваченного нейтрона. Чем выше $E^{\ast }$, тем сильнее «размываются» эффект оболочечных поправок и тем сильнее проявляется тенденция к симметричному делению.
2) Оболочечные эффекты и их затухание. При малом $E^{\ast }$ потенциальная энергия при раздвоении определяется заметными оболочечными поправками (магические числа, особенно $N=82$, $Z=50$) — поэтому устойчивы асимметричные разбиения с тяжёлым фрагментом около $A\sim 132$. С ростом температуры (excitation) эти поправки гасятся (damping), и потенциальная поверхность становится более плавной, что повышает вероятность симметричных разделений.
3) Многошаговое (multi‑chance) деление. Если $E^{\ast }$ превышает энергию отделения нейтрона $S_n$, возможна предделительная эмиссия нейтронов и последующее деление «облегчённого» ядра. Для k‑й «шанса» деления условие примерно
$$E^{\ast }-k{S}_n>0.$$ Открытие очередного «шанса» даёт вклад от другого нуклида и может приводить к ступенчатым изменениям в выходе фрагментов при увеличении $E_n$.
4) Пред‑ и послeсколочные нейтроны. С ростом $E^{\ast }$ увеличивается среднее число промпт‑нейтронов $\bar{\nu }$. Пред‑сколочные нейтроны меняют массу фрагментирующего ядра (влияют через multi‑chance), а послeсколочные нейтроны уменьшают массы конечных фрагментов — это смещает окончательное распределение в сторону меньших масс и увеличивает ширину пиков. Различия в испускании нейтронов тяжёлым и лёгким фрагментом влияют на относительную высоту пиков.
5) Угловой момент и уровень плотности состояний. Более высокие угловой момент и температура (уровень плотности) делают барьеры деления более доступными для симметричных конфигураций, дополнительно усиливая сдвиг в сторону симметрии.
Примеры и масштаб эффектов (приближённо):
- Для ${}^{235}$U + тепловой нейтрон: ярко выраженные пики около $A\approx 95$ (лёгкий) и $A\approx 139$ (тяжёлый).
- При повышении $E_n$ до нескольких МэВ асимметрия сохраняется, но пики расширяются; при $E_n\sim 10\text{–}20$ МэВ доля симметричных делений заметно растёт (симметричный вклад может вырасти от нескольких процентов до десятков процентов).
(Точные числа зависят от изотопа и энергии — для ${}^{238}$U, который не делится тепловыми нейтронами, поведение аналогично при высоких $E_n$, но пороговые и количественные параметры другие.)
Краткое резюме механизмов: повышение энергии нейтрона повышает $E^{\ast }$, гасит оболочечные эффекты, включает multi‑chance и пред‑/послeсколочные нейтроны; всё это ведёт к росту симметричных делений, сдвигу и расширению пиков тяжёлых и лёгких фрагментов.