Теоретические модели кластеризации нуклонных и кварковых систем и их приложение к ядерным процессам

• Автор: Кургалин, Сергей Дмитриевич
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 282 с. : ил.

1 Кластеризация фермионных систем. Концепция эффективных чисел

1.1 Кластерные характеристики фермионных систем

1.2 Эффективные числа и спектроскопические факторы "легких" нуклонных кластеров

1.2.1 Метод теоретического расчета эффективных чисел и спектроскопических факторов кластеров

1.2.2 Анализ значений эффективных чисел

1.3 Эффективные числа кластеров с массовыми числами 5 ^ X

1.3.1 Формализм расчета эффективных чисел кластеров с

X > 4 в осцилляторной ТИМО

1.3.2 Распределения эффективных чисел в системе центра масс

1.3.3 Результаты расчетов величин эффективных чисел в ТИМО

1.3.4 Формализм для расчета кластерных коэффициентов и эффективных чисел кластеров 160 в модели реалистического самосогласованного поля
1.3.5 Значения эффективных чисел и их распределения в реалистической модели
1.4 Кластерные характеристики кварковых систем
1.5 Эффективные числа и собственные значения обменного ядра
модели резонирующих групп
1.5.1 Обменное ядро МРГ в оболочечной схеме
1.5.2 Обменное ядро МРГ в системе центра инерции
2 Теоретические методы изучения реакций и распадов с участием нуклонных кластеров
2.1 Нейтронные кластеры (мультинейтроны)

*: 2.1.1 Теоретический метод расчета спектроскопических факторов мультинейтронов
2.1.2 Сопоставление спектроскопических факторов нейтронных и обычных кластеров
2.2 Теоретические методы изучения процессов с «-кластерами в средних и тяжелых ядрах
2.2.1 Основные характеристики процесса «-распада
2.2.2 Формфактор и спектроскопический фактор «-частицы
в кластерной области сферических ядер
2.2.3 Кластерная область ядра и условия справедливости оптической модели для «-частиц
2.2.4 Метод отбора оптических потенциалов для описания
г» глубоконодбарьерного «-распада
2.2.5 Использование кластерных спектроскопических факторов для классификации «-переходов в сферических ядрах
2.2.6 Анализ вероятности «-распада нейтронодефицитиых изотопов тяжелых элементов
2.3 Теория «-распада деформированных ядер. Метод сильной связи каналов
2.3.1 Фазовые соотношения и вероятности формирования «-частиц в кластерной области четно-четных деформированных ядер
2.3.2 Облегченные «-переходы в нечетных и нечетнонечетных деформированных ядрах
< 2.4 Теоретические и полуфеномепологические подходы к исследованию явления кластерного распада
2.4.1 Полуфеноменологический метод для исследования свойств кластерного распада
2.4.2 Построение теоретических потенциалов для описания взаимодействия кластер-ядро
2.4.3 Расчет спектроскопических факторов, ширин кластерного распада и факторов запрета в полуфеноменологи-ческой модели
2.5 Исследование конкуренции кластерного, «- и протонного распадов средних ядер в области линии протонной стабильности
2.5.1 Расчет ширин различных мод распада
2.5.2 Результаты расчетов времен жизни ядер
2.6 Идентификация новых сверхтяжелых элементов по характеристикам «-распада

Vi' 2.6.1 Использование спектроскопических факторов а-частиц
для идентификации сверхтяжелых элементов
2.6.2 Оценка масс, энергий а-распадов и периодов полураспада для сверхтяжелых ядер
2.6.3 Обсуждение результатов расчетов и выводы
3 Кластерные свойства высоковозбужденных ядерных состояний
3.1 Метод исследования а-распада нейтронных резонансных состояний
3.2 а-Частичные силовые функции сферических ядер
3.3 Силовые функции для деформированных ядер
ф 3.4 Эффективные факторы проницаемости а-частиц с учетом
несферичности
3.5 а-Частичные силовые функции нейтронных резонансов
4 а-Частичные состояния. Модель кластерной стабильности
4.1 Нуклоиная и кластерная динамика в обобщенной модели Эллиотта
4.2 а-Кластерные уровни в ядрах. Современное состояние исследований
4.2.1 а-Кластерные состояния в легких ядрах. Эксперименты
и модели
4.2.2 Проблема существования а-кластерных уровней в тяжелых ядрах
4.3 а-Частичные состояния в модели Эллиотта
4.3.1 Микроскопическая 5С/(3)-модель а-частичных состояний201
4.3.2 Классификация а-частичных состояний ядер. Каче-ственные особенности спектров ядер 20Ne, 22iVe и 32S
4.3.3 Моделирование а-частичных спектров ядер 20JVe и 1бО
4.4 Статистика составных бозонов и а-конденсация
4.4.1 Правила отбора для мульти-а-частичных состояний и статистика составных бозонов
4.4.2 а-Конденсат при малой и нормальной плотности
4.5 Результаты, выводы и перспективы использования модели
5 Модели физических процессов с кварковыми кластерами
5.1 Эффективные числа кварковых кластеров и их свойства
должно оказывать сильное влияние на свойства реакций фрагментации на тяжелые кластеры. Дело в том, что одним из главных факторов, определяющих поведение сечения таких реакций, является вероятность поглощения кластера в процессе его вылета из ядра. Свободный пробег тяжелого кластера в ядерном веществе весьма мал, и выход кластера, образовавшегося глубоко в ядре, маловероятен. Поэтому уменьшение среднеквадратичного радиуса распределений резко снижает вероятность его выбивания или передачи.
Укажем дополнительно, что форма импульсных распределений кластеров определяется зависимостями, представленными на рис. 1.19, однако каждая зависимость будет иметь свой масштаб. Это объясняется тем, что вид волновых функций осцилляторной модели в импульсном представлении совпадает с координатным с точностью до фазы. Поэтому замена Я/Яо на Р/Ро в функции И^х(Я) даст импульсное распределение эффективных чисел И^(Р). Поскольку Ро = а Ро = л/Щш, то распределения Ух(Я) и Их(Р) в
единицах Ро и Ро совпадают. Следовательно, переход от шкалы, где расстояния измеряются в фм, к шкале, где импульс кластера выражается в МэВ/с, может быть осуществлен с помощью соотношения
Р[МэВ/с] = = (^)л1Фм]- (1.64)
Выше приведены только наиболее показательные варианты рассчитанных распределений, так как их количество велико. Наиболее полно они представлены в наших работах [41,44].
Обсудим теперь наиболее важные вопросы, касающиеся получения эффективных чисел. Первый из них связан с оценкой точности результатов. Единственным приближением, которое может заметно повлиять на величины И^, является условие равенства или близости осцилляторных параметров ядра Них и кластера Них ■ Для оценки влияния этого приближения был проведен расчет эффективных чисел кластеров 1бО в ядрах 40Са и 80Zr, не использующий данного приближения. При этом величины И40 оказались равными для этих ядер 32,7 и 226.
Полученные результаты показывают, что расчет в приближении Них = Них слабо изменяет величины (может завысить их значения до двух
раз), и это приближение вполне удовлетворительно, поскольку точность теоретического описания абсолютных сечений реакций фрагментации даже с легкими частицами существенно меньше.
Распределения эффективных чисел Уй0{Е*) и ИЛ40(1) приведены на рис. 1.15 а,б. Слабое влияние это приближение оказывает на форму распределений ¥х{Е*) и ИУх(1)'- сохраняется положение максимумов, распределение ¥х{Е*) лишь слегка расширяется в сторону меньших Е*.