Введение к работе
Актуальность проблемы В настоящее время развитие
кспвриивнталыюй техник» и появившиеся комплексные программы по еслодовнияк фундаментальных взаинодействий в ядрах привели к острой еобхолимости иметь ядерные волновые функции , рассчитанные с онтролируеной точностью в динамических мультикластврных нодвлях, ыхолнщих за пределы традиционных и, no-cyweci»y, одночасткчных етодов типа Хартри-Фока и т. д.
Это,в первую очередь, изучение свойств легких ядер, далеких от инии стабильности < 'Не, 6Во, "lie, Li, Be,1 В), и связанные с ними ксперименты с радиоактивными пучками , бурно развивавшиеся во всех рупных международных центрах. Были открыты необычные свойства, акие, как нейтронное гало , а также специфическая мягкая гигантская инольнач кода в ядрах Не и 'Ы, проявляющаяся в аномально большом вчений нулоновскаго расщепления, на два порядка превосходящем ечонин у "нормальных" ядер. Данные эксперименты являются динственным прямым источником информации о свойствах эти:: ядер, «обходимой в астрофизике и для проблем нуклеосинтеза.
Феномен кластеризации в легких ядрах , а также хорошо азработаниые методы решения задач трех и четырех тол (уравнения аддеева, Фаддеева-Якубовского, метод гиперсферических функций), пробированные на трех- и четырехнуклонных системах, позволяют, в ринципо.ответить на вопросы о степени развития кластеризации.
Новый класс явлений, связанный с "демократическими" , или акаскадпыми распадани состояний ядер на три и более фрагмента. предвлил направление по изучению истинно трехчастичной динамики в епрерывнок спектре с использованием данных из полного инематического опыта, позволяющих установить внезнергетическое сведение парных взаимодействий и исследовать динамические орреляциоиные характеристики , которые принципиально невозможно эвлечь из бинарных реакций.
Повышение точности в экспериментах по изучению фундаментальных заимояействий поставило вопрос о корректном описании ядерной инамики для установления границ стандартной модели Вайнберга-Салама проверок следствий ряда нестандартных моделей, а также едостаточио определенных членов в гамильтониане слабого заимодействия. Лля этого необходимо иметь контролируемую точность асчетов волновых функций , энергий связи и других характеристик с
одновременным тестированием их качества в "эталонных
(электромагнитных , ядерных ) процессах.
Введение в строй каонных фибрин и кнолественное рождени странных идер в релятивистских соударениях тяжелых ионов огкрыл новые возможности дли исследования взаимодействий странных частиц где , разумеется. также необходимо свести до минимума влиини неопределенностей в ядерной структуре.
Цель работы. Цель» диссертационной работы является исследовани ряда проблем,упомяну tux в предыдущей раздело, г рамках трохчастичной динамики и метода гипорсфоричоских функций:
ра э витие единого теоретического подхода к структуре, гбхчастичному рассеянию и демократическим распадам систем кор 4 дв валентных нуклона в ранках метода гипорсфорическнх гармоник;
исследование структуры состояний ядер Л-6 и Li в модел "кор" + NM - геометрических характеристик, м.ррелиционпих свойст валентных нуклонов, сіатмческих электромагнит;.ык характеристик;
исследование возбужденных состояниям «дер А»0 и 'і,і ка трехчасгичных розонансов и динамики донокра:ических трнхчистични распадов состояний ядер A-G,
применение полученных волновых функций связанных состояний трехчаот ичиого континуума для изучении электрослабых процессов зарядовообиенных реакций с идраня А-ь,а также реакций на ядрах А-индуцированных нейтрино и антинейгрино,
анализ цроблеки ДА взаимодействия и Н-дибариона на примере двойного странного ядра е1,влл ;
изучение свойств основных состояний продольно нейіронни-иэбиточних ндер'їіо и Li, а также явлении нейтронного гало и мягки монопольной и диполі.нон мод в релж имистсиой фрагкеніацин электромагнитной диссоциации.
Л5-2."51 Новизна результатов.
Впервые было сделано:
- развита теория трехчасгичных раснадных состояний , метод расчет
трвхчастичных резонансных состояний , использующий идеологи:
ФешбаХа. впервые рассчитан спектр ядер А-li и 1,1 с учего
грехчастичного континуума;
в ранках теории клас і ирных ндир со структурой кор<дв
тождественных нуклона, базирующейся на методе гиперсферически
Функций в координатной представлении, получены аналитические выражен
и произведены самосогласованные исследования электромагнитных
характеристик Li, 0-р<іСпада Не в основное состояние Li и
(анал «+d. скорости--захвата м -мезона в основное состояние Ы;
построенные автором волновые функции снизанных состояний и
грехчзстичного непрерывного спектра. позволили о работах,
)ыполнонных совместно с II. В. Шульгиной, провести расчеты силовых функций для реакций, индуцированных нейтрино и антинейтрино на Ы, [то лает основание предложить его в качестве универсального детектора и заряженном и нейтральном канале-,
объяснена трохчастичная волновая природа экзотических <онфигураций в корреляционной плотности валентных нуклонов типа 'липуклон". "сигара" и "геликоптер", названная паулиэвской !>окусировкоЯ;
летально исследованы свойства нейтронного гало в ядрах Не и L1 - его проявление в геометрических характеристиках, материальных тлотностях. корреляционных плотностях, инклюзивных импульсных >аспрвдолениях фрагментов. Получены прогнозные оценки для -отовящихся экспериментов по упругому и неупругому рассеянию, а гакже наиболее информативных корреляционных экспериментов )рагмонтаиии на легких мишенях при достаточно високих энергиях;
впервые с точными волновыми функциями трохчастичного континуума іроцедокьі исследования мнгюх монопольной и дипольноЯ мод, лветствонных за аномально большие удельные сечении электромагнитной іиссоииации в реакциях с радиоактивными пучками ядер Не и Li.
ЛЕ52ІХЇ2'в^Л^_!12Л".21^ работы. Полученные результаты позволяют (ачественно и количественно исследовать трохчасткчные состемы на 'ровне . близком по простоте и наглядности с бинарными систекахи, к іелать физически мотивированные простыв качественные оценки гтруктуры и процессов в трехчастичном непрерывном спектре.
Исследования демократических распадов и предсказания эффектов (инематической фокусировки стимулировали эксперименты, проведенные «а циклотроне РНЦ и Института Гана-Майтнер.
Рассчитанные свойства нейтронного гало для Не и Li -
еометрические характеристики, материальные плотности,
(оррелниионные плотности, инклюзивные и эксклюзивные импульсные тспределенин фрагментов используются для готовящихся экспериментов ю их упругому и неупругому рассеянию, а также наиболее жформативных корреляционных экспериментов - ядерной и кулоковской >рагиентации в крупных международных центрах - GAHIL, Мичиган. Іаркштадт к RIKEN (Токио).
Комплекс программ для расчетов дискретного спектра, рехчастичного рассеяния и трехчастичных распадов, расчета положений
и ширин и ВФ истинно трехчастичішх резокамсры; - статически элоктронагнитных характеристик .форнфакторов в рассеянии электронов материальных, переходных и корреляционных плотностей и импульсны распределений кластеров в связанных состояниях; силовых фупнии переходов в трехчастичный комтинуун индуцированных нейтрино электромагнитными процессами,могут быть применены при планировании обработке результатов экспериментов по времени жизни, корреляциям полиризиции частиц в прецизионных экспериментах с е~, »,ц, ь роакцинх с ядрами на границе нейтронной стабильности в эксперимента с радиоактивными пучками, результаты могут найти применение пр создании литиевого детектора нязкоэнергетических нейтрино.
Обоснованность выводов и результатов следует из сравнения экспериментальными данными и результатами исследований друг и авторов.
Апробации работы. Основные результаты диссертации опубликоеакі
в ведущих научных журналах. Они докладывались на Ежегодно
конференции Отделения общей и ядерной физики ИАЭ ин. Курчатов;
(1987-1901); Международном Совещании по идерной спектроскопии
структуре идра (Ленинград ЮНО); Международных и Европейски:
конференциях но проблем» нескольких тел в физике ( Паланга 1986
Калинин 1998; Ужгород 1090; Будапешт. Ненгрих 1990; Эльба., Италм;
1991; Аделаида, Австралия 1992), Международной школе по ядерної
физике (Хольцхау, Германия 1089,1991). Рабочем совещании пі
фрагментации легких ядер (Брюссель, Бельгия l'JUl). Четвертої
международной конференции ло ядро-ядерным столкновения;
(Каназава, Японии 1991), Международном симпозиуме по структуре і
реакциям с нестабильными ядрани (Ниигата, Япония 1991), Второї
международной конференции по радиоактивным пучка
(Луввн-ла-Нов, Бельгия 1091), Международной конференции но ядерно!
физике (низбадон, Германии 1992), Международном Симпозиуме Пі
слабым и электромагнитным взаимодействиям в ядрах ( Дубна 1992),
Шестой международной конференции по ядрам далеким or линиі
стабильности (Бенкастл, Германия 1992), на семинарах ОИИМ , И ни.
ИТЭФ, НИЯФ МГУ, ИТФ А11У, Института Нильсв Бора, INS (Токио),
Инстиіутов Физики при унивосигоіах (Берген, Норвегия
Стокгольм, Шииция, Лувеи-ла-Нев, Бельгия; Пиза, Италия; Рим, Италия Мельбурн, Австралии ; Орхус, Панин)
публикации. Результаты диссертации опубликованы в 40 печатныз работах.
