Развитие и применение потенциального подхода к ядро-ядерным взаимодействиям при низких и средних энергиях

• Автор: Гончаров, Сергей Антонович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 177 с. : ил.

Глава 1. Потенциальный подход: обозначения, определения и приближения

1.1 Общие определения

1.2 Эффективный потенциал взаимодействия

1.3 Оптическая модель упругого рассеяния

1.3.1 Феноменологический подход

1.3.2 Полумикроскопический подход

1.4 Квазиклассическое приближение и «ядерная радуга»

1.5 Приближенные методы теории прямых реакций

1.5.1 МСК для неупругого рассеяния

1.5.2 МИВ для неупругого рассеяния и реакций

1.5.3 Неупругий формфактор

1.5.4 Формфакторы реакций передач
Глава 2. Развитие и применение феноменологического подхода в
оптической модели
2.1 К/й7-Неоднозначность
2.2 Систематика Эйри-экстремумов и Эйри-неоднозначность
2.3 Энергетическая зависимость объемных интегралов
2.4 Выводы
Глава 3. Развитие и применение полумикроскопического подхода в
оптической модели
3.1 Микроскопический расчет СП
3.1.1 Расчет центральной компоненты
3.1.2 Расчет спиновых компонент
3.1.3 Расчет кулоновской компоненты
3.2 ДПП и дисперсионная полумикроскопическая модель
3.3 Изоспиновая зависимость ядро-ядерного взаимодействия
из рассеяния ядер-изобар

3.4 Анализ упругого рассеяния 6Li+i:C: энергетическая зависимость, «аномальная дисперсия» и динамический поляризационный потенциал
3.5 Вывбды
Глава 4. Применение полумикроскопического подхода к рассеянию
экзотических ядер
4.1 Упругое рассеяние öHe на ядре 12С
4.2 Эффекты распределения плотности в упругом
рассеянии бНе+4Не и 6Li+4He
4.3 Эффекты распределения плотности в упругом рассеянии 8Не+р
4.4 Эффекты распределения плотности в упругом
рассеянии 8Не и 8В на различных ядрах
4.5 Выводы
Заключение
Литература

Представляемая диссертация посвящена развитию потенциального подхода к исследованию взаимодействий ядер с ядрами в области низких и средних энергий от нескольких единиц до 100 МэВ/нуклон. В диссертации разрабатываются адекватные и удобные в использовании модели и процедуры однозначного определения ядро-ядерного потенциала. Она основана на достигнутых в последние 15-20 лет результатах в теории структуры атомного ядра и ядерных реакций и вычислительной математики. Представляемые разработки применяются для физической интерпретации экспериментальных данных по различным прямым процессам ядро-ядерного взаимодействия, а также для предсказательных расчетов, которые могут быть использованы при планировании новых экспериментов. Основные результаты представляемой диссертации опубликованы в работах [1-32].
Потенциальный подход в различных его формах остается наиболее распространенным подходом в рассматриваемой области энергий. Он обеспечивает основу для описания не только упругих ядро-ядерных столкновений, но и столкновений с коллективным возбуждением ядер, реакций с прямой передачей нуклонов, реакций перезарядки, а также слияния двух ядер (см., например, монографии [33,34] и ссылки в них). Хорошо известными примерами являются метод искаженных волн и метод связанных каналов. Другие примеры - методы описывающие слияние, а также такие явления, как квазимолекулярные резонансы.
Во всем разнообразии этих методов, «упругое рассеяние рассматривается как "дверь", через которую система должна пройти до того, как включаются другие процессы»[34]. Основой же теоретического рассмотрения упругого канала является эффективный одночастичный потенциал взаимодействия двух ядер как функция расстояния между их центрами масс.
Таким образом, суть потенциального подхода состоит в том, что система двух взаимодействующих ядер при заданной энергии в упругом канале описывается волновой функцией, которая является модельной и находится из решения одночастичного уравнения Шредингера с эффективным потенциалом. В общем случае модельная волновая функция будет содержать в себе не только упругий канал и должна решаться система уравнений. Тогда эффективный потенциал будет матрицей, недиагональные элементы которой определяют "переходные потенциалы" - формфакторы реакций в соответствующих каналах.
Ниже мы кратко опишем некоторые подходы построения формфакторов, которые применяются в этой работе.
1.5.3 Неупругий формфактор
Мультипольное разложение неупругого формфактора из (1.115) выглядит более просто
О*. (г) = £/£(#■)/'%(*) (1.120)
где значения А и ц определяются рангом неупругого взаимодействия, связывающего спины ядер и их проекции в каналах а и а'.
Еще раз подчеркнем, что неупругие формфакторы в (1.115) по определению не совпадают с формакторами того же самого перехода, входящими в правую часть уравнения (1.103) в МСК, также как и оптические потенциалы определяющие упругое рассеяние в соответствующих каналах в (1.110) и в левых частях (1.103). Они построены на различных модельных пространствах. Это надо учитывать, сравнивая результаты анализа данных в этих двух приближениях.
В мировой практике имелись попытки микроскопических расчетов неупругого формфактора, с использованием различных моделей остаточного взаимодействия (как правило, двухчастичных потенциалов) и различных моделей ядерных волновых функций. Эти расчеты обычно сводятся к приближениям, аналогичным модели свертки для оптических потенциалов (см., например, [122]).
В задачах, решаемых в настоящей работе, для неупругого рассеяния будет применяться только феноменологические подход - так называемые коллективные модели неупругих формфакторов.
Эти модели основаны на представлении о коллективной природе низколежащих возбуждений ядер, простейшими модами из которых являются вибрационные возбуждения, связанные с колебаниями поверхности ядер, и вращательные (ротационные) возбуждения деформированных ядер.
Построение этих моделей обычно реализуется с помощью концепции деформированного эффективного потенциала, по которой эффективное взаимодействие рассматривается несферическим. В стандартном подходе используется феноменологический эффективный потенциал в форме (1.52-56), при этом параметры радиусов его компонент задаются в виде
К, (9, <р) = Я, (1 + £ «Л (*,*>)} (1 • 121 а)
для вибрационных возбуждений и