Симметрия гамильтониана атомного ядра и кластерные явления

• Автор: Гнилозуб, Ирина Анатольевна
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 89 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Мультикластерные состояния атомных ядер

1.1 Мультикластерные решения многофермионной задачи

1.2 Заселение мультикластерных состояний в ядерных столкновениях

1.3 Альфа-кластерные состояния в легких ядрах

2 Свойства мульти-альфа-частичных состояний

2.1 Правила отбора для квантовых чисел мультикластерных состояний и статистика составных бозонов

2.2 Статистика а-частиц в мульти-альфа-частичных состояниях

и альфа-конденсат

3 Мультикластерные состояния ядер 1р-оболочки

3.1 Зог-частичные состояния ядра 12С
3.2 Бинейтронные кластеры. Мультикластерные состояния нейтроноизбыточных изотопов Ве
4 Кластерные состояния ядер в околомагических областях
4.1 Спектр мульти-альфа-частичных состояний ядер 20 Ые и 44 Т1
4.2 Спектр мульти-альфа-частичных состояний ядра
Заключение
Благодарности
Список литературы

Введение
Большое число исследовательских программ, как фундаментальных, так и нацеленных на практические прикладные результаты, сталкиваются с необходимостью изучения многочастичных физических систем со сложной структурой, элементы которых могут образовывать подсистемы (кластеры). Свойства кластеров и их взаимодействия отражаются в наблюдаемых характеристиках системы как целого и ее отклике на различные внешние воздействия. В атомной физике иерархия структур: атомы, молекулы, наноструктуры, комплексы и т. д. определяется адиабатическим соотношением между кинетическими энергиями электронов и ядер а также гибридизацией электронных 118- и пр-орбиталей, порожденной симметрией гамильтониана кулоновского взаимодействия. В системах не обладающих такими свойствами: нуклоиных, кварковых объяснение причин структурирования (кластеризации) представляет из себя чрезвычайно актуальную и привлекательную задачу.
Проблема “структурирования” составляющих систему частиц (это могут быть элементарные частицы, атомы и др.) в более сложные подсистемы выходит далеко за рамки традиционной физики ядра, являясь актуальной для теории элементарных частиц (например ее части, касающейся кварк-глюонной плазмы), физики мезосистем (металлических кластеров, фулле-ренов), физики конденсированных сред.
Поиск методов точного или приближенного описания свойств многочастичной системы с помощью уравнений, заданных в переменных относительного движения подсистем, составляющих систему (кластеров, взаимодействующих бозонов и т.п.) ведется, начиная с классических работ Дж.Уиллера [1, 2], где для описания этих явлений была предложена модель резонирующих групп (МРГ). В дальнейшем она получила развитие во множестве работ, в частности, в [3, 4]. Многие достижения теоретической ядерной физики, такие как единая теория ядра К.Вильдермута и Я.Тана
[5], мультикластерная стохастическая модель К.Варги и Й.Сузуки [6, 7], модель Бринка [8, 9] модель взаимодействующих бозонов [10, 11, 12, 13, 14, 15] и многие другие базируются именно на этом принципе описания ядерной

динамики, используют методические приемы МРГ и в той или иной мере уходят в нее своими корнями. Упомянутые методические приемы нашли свое развитие в самых различных подходах, подробное описание которых можно найти в монографиях [5, 16]. С внедрением в теоретическую физику компьютерных методов, позволяющих реализовать весьма сложные формальные методы к которым безусловно относится МРГ, подход получил широкое развитие. Следует однако отметить, что все подходы этого типа изначально предполагают кластерную структуру системы не объясняя причины ее возникновения или приводя чисто качественные аргументы.
Стандартным аргументом в пользу структурирования системы на подсистемы данного вида является их энергетическая и/или пространственная выделенность, а также выделенность в импульсном пространстве.
В статьях Х.Манга [17], В.В.Балашова, В.Г.Неудачина, Ю.Ф.Смирнова,
Н.П.Юдина [18], а также последующих работах Д.Курата [19], А.Аримы [20, 21] и др. была предложена другая трактовка кластерных свойств фер-мионных систем (подробное описание представлено в монографиях [22, 23]). Микроскопическая (то есть описывающая систему в терминах фермион-ных переменных) волновая функция, например функция модели оболочек, проектировалась в канал кластер + ядро-остаток, величина этой проекции (спектроскопическая амплитуда кластерного канала) объявлялась мерой кластеризации. В дополнение было предложено еще несколько выражаемых через спектроскопическую амплитуду модификаций меры кластеризации, определяющей вклад кластерного канала в произвольную волновую функцию А-нуклонной системы: спектроскопический фактор, кластерный формфактор и т. п. Такой микроскопический подход позволяет строить теорию определенных классов кластерных ядерных реакций, однако ненулевые значения проекции волновой функции во множество линейно зависимых каналов (нужный канал выделяется постановкой эксперимента -детектированием продуктов реакции) не позволяет ставить вопрос о кластеризации как свойстве определенного состояния атомного ядра. Более того, последовательная теория ядерных реакций не содержит в качестве формального элемента обсуждаемой спектроскопической амплитуды - ее появление в выражении сечения кластерной реакции связано с неконтро-

Рис. 1.3: Потенциальный барьер, возникающий во входном и выходном каналах взаимодействия ядра-мишени и а-частицы, и "окно" наблюдения а-частичных состояний