Кластеризация нуклонов в диссоциации легких релятивистских ядер

• Автор: Зарубин, Павел Игоревич
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 229 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
Глава I. Кластеризация нуклонов в легких ядрах
§1.1. Развитие концепции «-частичной кластеризации
§1.2. Кластеризация в ядрах легче 1 С
§1.3. Возбуждения на основе трехнуклонных кластеров
Глава И. Когерентная диссоциация релятивистских ядер
§11.1. Достоинства эмульсионного метода
§11.2. Когерентная диссоциация релятивистских ядер иС и 1бО
§11.3. Особенности диссоциации более тяжелых ядер
§11.4. Кластерная структура ядер 6Ы и 7Ы
Глава III. Первые облучения ядерной эмульсии на нуклотроне
§111.1. Облучение ядерной эмульсии изотопами 6Не и 3Н
§111.2. Взаимодействие ядер 3Н и зарядово-обменные реакции
§111.3. Когерентная диссоциация ядра 7Ве
§111.4. Особенности диссоциации ядра ,0В
§111.5. Особенности диссоциации ядра 11В
§111.6. Наблюдение перезарядки 11В —►11С
§111.7. Резюме
Глава IV. Исследование 2а-частичной фрагментации ядра 9Ве
§1У.1. Структурные особенности ядра 9Ве
§ГУ2. Угловые корреляции в парах «-частиц
§ГУЗ. Сравнение со статистической моделью
§1У.4. Образование а-пар через распады ядер &Ве
§1У.5. Резюме
Глава V. Множественная фрагментация ядер 14N
§ V. 1. Периферические взаимодействия ядер 14N
§У.2. Исследование фрагментации 14Ыпри ускоренном поиске
§У.З. Полностью идентифицированные и редкие события
§У.4. Резюме

Глава VI. Диссоциация релятивистских ядер 8В
§ VI. 1. Электромагнитные взаимодействия релятивистских ядер

§VI.2. Облучение в пучке ядер В и зарядовый состав фрагментов
§VI.3. Изотопический состав фрагментов Не и Н
§VI.4. Анализ угловых распределений
§VI.5. Оценка сечения электромагнитной диссоциации
§VI.6. События диссоциации ядер 10С
§VI.7. Резюме
Глава VII. Развитие исследований нейтронодефицитных ядер
§ VII. 1. Первые результаты по диссоциации ядер 9С
§VII.2. Наблюдение событий 9С —> 33Не
§VII.3. Облучение в смешанном пучке ядер 12N- 10С-7Ве
§VII.4. Резюме
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ
СЛОВА БЛАГОДАРНОСТИ

ВВЕДЕНИЕ
В начале 70-х годов на синхрофазотроне ОИЯИ в Дубне и ускорителе БЕВАЛАК в Беркли были получены пучки ядер с энергией несколько ГэВ на нуклон (рис. В.1). Тем самым возникли предпосылки применения теоретических концепций и экспериментальных методов физики высоких энергий для развития релятивистской теории атомных ядер. Были проведены циклы исследований методом ядерной эмульсии, на магнитных спектрометрах и на пузырьковых камерах. Возникновение этой программы подробно представлены в обзоре А. М. Балдина [1].
Определяющей тенденцией стало стремление к поиску общих закономерностей в описании спектров фрагментов ядер. На этом пути были определены условия выхода на режим предельной фрагментации и масштабно-инвариантное поведение спектров вторичных частиц. В ситуации некоррелированного образования групп релятивистских фрагментов описание их спектров могло бы свестись к построению суперпозиции универсальных функций. Однако, удовлетворяя обобщающим принципам, физика релятивистской фрагментации оказалась богаче и сложнее.
Целостное понимание картины ядро-ядерных соударений позволило А. М. Балдину и его сотрудникам [2-5] сформулировать общие принципы классификации их типов, в основу которых легло требование релятивистской инвариантности при описании множественного рождения частиц г = 1, 2, 3... в соударениях ядер / и //:
/ + //_>/ +2 + 3+... (1).

§1.3. Возбуждения на основе трехнуклонных кластеров
Кроме низколежащих возбуждений на а-кластерной основе возможно заселение и высоковозбужденных кластерных состояний легких ядер с глубокой перегруппировкой нуклонов за пределы а-частичной кластеризации и возникновение кластерных состояний из 2- и 3-нуклонных кластеров (рис. 1.9). В этом случае требуется преодоление гораздо более высоких энергетических порогов из-за большей массы фрагментов - своего рода квантовой щели. Энергетические щели таких виртуальных перегруппировок нуклонов заметно выше 10 МэВ. Этот тип возбуждений имеет особое ядерно-астрофизическое значение, поскольку обратный ему процесс перехода в основное состояние ядра ведет к образованию а-кластера и мощному выделению энергии. Рассмотрим более подробно возможную структуру таких состояний для ядер, которые будут обсуждаться в нашей работе.
Отчетливо тип возбуждений на основе нуклонной перегруппировки проявляется в ядрах с А = 6 (рис 1.10). Для диссоциации 6Ы —> t + к и 6Не -+1 + / требуется преодоление разности энергии связи нуклона, между его спариванием в а-кластере и последующим связыванием в 2-нуклонный кластер, в котором в парное состояние уже переходят внешние нейтроны.
Несвязанное ядро 6Ве является промежуточным состоянием в нуклеосинтезе при обратном процессе слияния 3Не + 3Не через формирование а-кластера и распада по каналу 4Не + 2р. Сечение такого процесса не имеет резонансов, что было установлено при измерении 5”-фактора его сечения в астрофизическом диапазоне энергий. А вот поиск

резонансных состояний Не + Не почти не велся, как можно предположить, из-за экспериментальных трудностей. В упругом рассеянии 3Не + 3Не наблюдалось три неопределенно широких состояния в области свыше 12 МэВ над удвоенной массой ядра 3Не. Сохраняется интригующая возможность, что гораздо более низколежащие узкие состояния, которые по своей структуре схожи с ядром 8Ве, были пропущены в предшествующих