Энергетические и радиационные особенности высокоспиновых состояний ядер, обусловленные выстраиванием внутреннего углового момента

• Автор: Ситдиков, Айрат Салимович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 104 с. : ил.

Оглавление
1 Введение
2 Ротационные модели с кориодисовым смешиванием состояний
2.1 Модель частица - ротатор
2.2 Модель принудительного вращения
2.3 Модель кориолис.ова смешивания высокоспиновых полос
3 Энергетические и радиационные особенности ядер с N
3.1 Обсуждение результатов расчетов энергетических особенностей
3.2 Систематика по МрМп- схеме
3.3 Радиационные особенности
4 Энергетические и радиационные особенности ядер с А
4.1 Общая характеристика ядер с А ~
4.2 Обсуждение энергетических особенностей изотопов бария
4.3 Некоторые особенности радиационных переходов
5 Заключение
6 Литература

Введение
Исследования структуры ядра в современной теоретической физике занимают особое место: ядерная физика находится на стыке физики элементарных частиц, считающейся передним фронтом науки, и физикой разных многочастичных систем. Ядерная многочастичная система обладает специфическими особенностями по сравнению с другими многочастичными системами. В теоретическом плане они связаны:
- с небольшим числом нуклонов, приводящим к специфическим эффектам конечных систем, в отличие от физики твердого тела и физики плазмы;
- с отсутствием более тяжелой подсистемы, которое приводит к большему многообразию форм: и связанным с ними возбуждениям, в отличие от физики атома и молекул;
- а также с возможностью возбуждения мезонных степеней свободы, которая может привести к ядеряой физике нового типа, имеющей мало общего с многочастичной проблемой.
Такое положение в теоретической ядерной физике требует всестороннего исследования структуры ядра в делом. В последнее время важное место стали занимать исследования, направленные на изучение поведения ящерного вещества в экстремальных условиях, где можно ожидать ценные сведения об особенностях ядра в необычных состояниях, которых недостает для выяснения более полной картины его структуры. Такие сведения получаются при изучении поведения ядерной материи в сверхплотных состояниях [1], при высоких температурах, где происходит фазовый переход в состояние кварк-глюонной плазмы [2], а также в высокоспиновых возбужденных состояниях [3-7].
С экспериментальной точки зрения, наиболее продуктивным оказалось исследование высокоспиновых возбужденных состояний ядер. Это обусловлено прогрессом: экспериментальной техники ускорения тяжелых ионов с применением высокочувствительных полупроводниковых детекторов, позволяющих регистрировать состояния с очень высокими спинами (~ 60Й). При таком сверхбыстром вращении наблюдаются интересные и важные явления: фазовые переходы от сверхтекучего состояния к нормальному состоянию ферми-газа [б], высокоспиновые изомерные состояния [7],

а также явление выстраивания внутреннего углового момента [3], т.е. появление с ростом частоты вращения ядра квазичастичных возбуждений, момент которых направлен вдоль оси вращения.
Изучение ядер при высоких спинах основано на хорошо известных моделях, апробированных на изучении их при низких спинах. В основе этого допущения лежит такой простой факт, что даже при таких экстремальных условиях, как сверхбыстрое вращение, условия, в которых находится основная часть нуклонов (остов), очень мало меняются по сравнению с теми, что имеют место при низких спинах [4].
Исторически первыми и не потерявшими свою значимость по сей день являются: модель Кермана (или частица плюс ротатор) и модель принудительного вращения ( МПВ ). Хотя эти модели и были предназначены для описания вращения, но оказалось, что для объяснения области более высоких спинов нужно соответствующим образом их модифицировать. Определенные преимущества имеет так. называемая модель кориолисова смешивания высокоспиновых полос, предназначенная для изучения высокоспиновых состояний при наличии выстраивания внутреннего углового момента (ВУМ).
Обсуждение результатов численных расчетов энергии ротационных полос, немонотонности в поведении которых вызваны кориолисовым смешиванием состояний из-за выстраивания углового момента, а также изучение влияния такого выстраивания на интенсивности Е2-переходов в рамках модели кориолисова смешивания высокоспиновых полос легли в основу настоящей диссертационной работы, Исходя из всего сказанного, можно сформулировать цель и задачи диссертации:
Основной целью является дальнейшее развитие модели и применение ее для исследования энергетических и радиационных особенностей ядер из различных областей, проявляющих выстраивание: начала редкоземельной области, с N=90 и новой области деформации с А ~ 130. Работа состоит из введения, трех глав и заключения, изложенных на 104 страницах, содержит 18 рисунков, 3 таблицы и 103 библиографические ссылки.
Изложим краткое содержание диссертационной работы. В введении обосновывается актуальность темы, формулируется предмет и цель диссертации.
углового момента. Важным в этой связи является то, что выстроенный угловой момент, определенный написанными выше соотношениями, является характеристикой, очень чувствительной к деталям спектра ядер, и поэтому может служить для уточнения параметров микродеталей, используемых для описания ядерной структуры.
Еще отметим, что эффективный момент инерции нечетных ядер, найденный из соотношений
без учета сил Кориолиса, систематически превышает момент инерции четно-четных соседей. Однако для полос, основанных на квазичастичных возбуждениях с большими |, большая часть разницы в эффективных моментах инерции связана с кори-олисовым взаимодействием, которое учитывается в МПВ. В справедливости этого утверждения можно убедиться из соотношения
где К- коллективный угловой момент остова, угловой момент внутреннего (квазичастичного) движения. Вторая часть выражения в правой стороне этой формулы представляет собой высокоспиновое приближение к члену кориолисова взаи-
Зависимость выстроенного углового момента от ш содержит информацию еще об одной важной характеристике структуры ядра: взаимодействии между различными конфигурациями. Аномалия в зависимости момента инерции от частоты вращения (бекбендинг), определяется значением матричного элемента взаимодействия полос [V]. Расстояние между возбужденными полосами в точке пересечения невозмущенных полос равно удвоенному значению матричного элемента взаимодействия |У]. Условием возникновения бекбендинга при пересечении основной и Э-полосы с выстроенным угловым моментом jt является неравенство (У) < ]]/4,/с, где Js момент инерции невозмущенных полос в точке пересечения [35].
Расчеты по МПВ для ядер редкоземельных элементов представлены в большом числе публикаций, например, в [38-42]. Бенгтссон и Фраундорф [35] проанализировали имеющиеся экспериментальные данные в этой области ядер и сравнили инфор-
I«Гостов)(-Й 4" вн))
модействия оператора (/ - івн)/Лст-