$d$-$t$ 碰撞对 $\gamma$ 谱的磁偶极贡献

大约每几十万次亚库仑 $d$-$t$ 碰撞中就有一次伴随着 $\gamma$ 光子的发射。这些碰撞产生的 $\gamma$ 谱由一个 16.7 MeV 的峰主导，该峰对应于从中间 $d$ 波 $\alpha$-$n$ 态（对应于约 16.7 MeV 处的 $^5$He 激发态）通过 E1 跃迁布居 $p$ 波 $3/2^-$ $\alpha$-$n$ 基态共振。由于运动学因素以及近零相对能量下中子与 $\alpha$ 粒子之间的离心排斥，该谱在大 $\gamma$ 能量端点处的强度迅速下降。然而，如果在磁偶极跃迁中布居 $s$ 波 $\alpha$-$n$ 态，则不会发生离心排斥。因此，可以预期在约 17.5 MeV 的 $\gamma$ 谱端点附近，M1 跃迁可能占据主导，从而在实验谱中产生额外的计数，这很容易被误解为背景。本文计算了由对流电流和磁化电流共同引起的对 $d+t\rightarrow \alpha+n+\gamma$ 截面的 M1 贡献。虽然发现第一项贡献可以忽略不计，但磁化项的贡献很大程度上取决于 $d$-$t$ 通道散射波函数模型的选择。使用文献中的 $d$-$t$ 相互作用模型（由高斯势或方势阱表示）会导致不切实际的强 M1 贡献。利用本文构建的光学折叠势（正确表示了氘核和氚核的大小），端点附近的 M1 贡献减少至 16.7-MeV E1 峰的约 2$\%$。本文提出了支持更详细计算的观点，这些计算可能会改变这一数值。