Введение к работе
Актуальность проблемы. Обличительной особенностью полумикроскопических подходов к интерпретации взаимодействий слабосвязанных (кластеризованных) лёгких.ядер о тяжёлыми ядрами является необходимость учёта влияния процессов развала,-- как виртуального развала, так и реальной фрагментации на. канап упругого рассеяния и каналы реакций. Эти эффекты проявляется в иирокой области значений энергии рассеяния. В области низких энергий, в частности, для описания рассеяния дейтронов ниже порога развала, успешно применяется формализм кодифицированных уравнений Фаддеев»,- а такге теория возмущений. При энергиях выше порога раэбала, но ниже кулоновского барьера С=В) использовалось адиабатическое приближение' tl-21 в тем условием, что движение по внутренней координате кластеризованной частицы считается более быстрым, чем Движение йо внешней координате относительного положения частицы и ядра. Другой .подход применялся для энергий, более чем в 3 раза превышавших к'улонов-ский барьер. Расчёты выполнялись по методу связанны:: каналов с дискретизацией континуума (!!СКДЮ, в котором в ка'-зстве исходных использовались либо потенциалы двойного фолдингл, либо оптические кластер-ядерные потенциалы. Пренебрегалось возмуаащям действием поляризующего кулоновского потенциала на внутреннее движение в частице. Однако применение такого приближения для рассеяния с энергиями ниже 10 МэВ/нуклон не дало удовлетворительных результатов. Для описания упругого рассеяния слабосвязанных частиц потребовались введение в МСКДК перенормировочного множителя =«0.5 для действительного фолдинг-потэнциала и подгонка параметров мнимого потенциала.
Таким образом, актуальной задачей является развитие теоретических Методов описания процессов рассеяния кластеризевашшх часТйц тяжёлыми ядрами в области надбарьерйых энергий, когда существенный вклад лапт эффекты как ядерного, так и кулоновского развала.
Цель работы - развитие и обоснование применимости адиабатического представления задачи трёх тел для опйсакия рассеяния.лёгклх кластеризованных ядер тяжёлыми ядрами, определённо вида эффективного потенциала упругого рассеяния и решение для конкретной моде-
ли радачи вычисления кластер-фолдингового потенциала в рамках адиабатического' лредставления. Выполнить сравнительный анализ дкф?-гренциальных сечений упругого'рассеяния дейтронов по различным моделям, использующим условие адиабат'ачности.
Теоретическая и практическая ценность исследований, их научная новизна. На основе предложенной ранее адиабатической теории CATD упругого 'рассеяния вшіолнец анализ [4,5] экспериментальных сечэний упругого рассеяния дейтронов на ряде ядер при околоба-рьерных значениях энергии. С использованием оригинальных алгоритмов автором разработана программа ELSCAT, предназначенная для анализа упругого рассеяния бесспиновых частиц по оптической модели со сложными формами оптических потенциалов. Показано, что АТТ адекватно описывает упругое рассеяние, в основном, для подбарьер-ньгх энергий. В-программу был включен метод граничных условий сходящихся волн, основанный на разложении логарифмической производной сходящейся волны Св начальной точке интервала интегрирования уравнения Шредингера) в асимптотический ряд квазиклассического разложения. Для каждой парциальной волны отрезок ряда ограничивался только условием убывания его членов. Для случая упругого рассеяния d + S3Ni при Еа = 21.6 МэВ получено почти такое же согласие с экспериментом, как и в расчетах других авторов по МСКДК!
-Для описания процессов рассеяния слабосвязанных ядер на тяжелых ядрах при энергиях в интервале. JB < Ed <. ЗВ автор предложил использовать метод адиабатического представления задачи трех тел. Впервые обоснована применимость метода к исследованию систем с ядерным и кулоновским отталкивательным взаимодействиями. По сути, метод является обобщением МСЖ, поскольку основан на приближенном разделении переменных в уравнении Шредингера для тэрёхчастичной волновой функций путём её разложения на базисе двухцентровых функций адиабатического гамильтониана. Последний выбирается таким, что характеризует состояния внутреннего движения двухкластерной частицы под действием купоновского потенциала при фиксированном значении вектора внешней координаты.
В.отличие от хорошо разработанного случая системы с кулоновским притягивапщим взаимодействием, в данной задаче адиабатический базис содержит собственнее векторы состояний системы со значениями энергии, выходящими в нижнею полуплоскость 2-го листа энергетиче-
ской поверхности (0 argCeD -я). Методы применения таких базисов развиты в теории резонансных ядерных реакций. Существенной особенности адиабатических базисоз является свойство аксиальной симметрии координатных частей функций, вследствие зависимости от вектора внешней координаты как от параметра.
Подробно рассмотрен случай рассеяния дейтронов. Ключевым в исследовании является выполненное впервые доказательство тождества Гильберта для скалярного произведения адиабатических кулсновских функций Грина при л агдСс,;, агд(с2). s -гг. Впервые полнсстьс решена задача определения в аналитическом виде биортонормирован-ных функций адиабатического базиса в приближения нулевого радиуса для дейтрона. Известны применения отдельных элементов такого формализма в задачах ионизации при столкновении молекул с ионами.
В работе исследована возможность определения собственных функций адиабатического гамильтониана путём решения однородных и неоднородных интегральных уравнений итерационными методами. Это выполнено как для задачи о рассеянии дейтрона, так и для общего случая рассеяния двухкластераого лёгкого ядра, когда функции определяется в сфероидальных координатах в виде разложений по куло-новским сфероидальным функциям. Приведен общий вид решения неоднородной системы интегральных уравнений с полярным ядром.
В формализме адиабатического представления и 2-м порядке теории возмущений получено [8J общее выражение для нелокального ОП упругого рассеяния. Этот потенциал имеет сравнительно дальнодеи-ствуюшие нелокальные компоненты, учёт которых может существенно повлиять на волновую функцию упругого рассеяния.
Впервые найдено общее выражение для резонансного адиабатического фолдинга спин-орбигального кластер-ядерного потенциала. В качестве приложения теории впервые решена [8] задача адиабатического резонансного фолдинга в модели потенциала Ямагучи для взаимодействия кластеров и приближения однородного поля для поляризующего потенциала. Дано обоснование применимости такого приближения для указанной задачи.
Разработаны и реализованы в программах два альтернативных подхода в задаче упругого рассеяния слабосвязанных частиц: 1) уточнённая модель адиабатического приближения С2ЛТ, программа DW4RBSMX); 2) упрощенная модель адиабатического фолдинга с поре-
нормировкой величины компонентов потенциала фолдинга (А-фолдинг, программы F0LDDSM и DW4F0BRX).
В составленные программы автор вк;.ючил разложение на ближний и дальний компоненты всех амплитуд, сечений и поляризационных наблюдаемых (программа DWUCK4R и другие). Программа DWUCK4R использовалась [7,9] для анализа эффектов ядерной радуги в рассеянии и реакциях передачи при взаимодействии ядер 3Не и 4Не с ядрами 12С.
На основе моделей 2АТ и А-фолдинга выполнен сравнительный анализ сечений упругого рассеяния дейтронов на ядрах гоаРЬ, 114Cd, 9Zr, 60Ni при энергиях в области кулоновских барьеров ядер.' Для выяснения возможности применения нейтрон-ядерчого потенциала Рап-папорта в описании упругого рассеяния протонов проведены расчёты дифференциальных сечени»» и поляризации при упругом рассеянии р + 60Ni для 13 значений энергии в интервале Ер = 6 - 17 МэВ. При ЕР < 9.8 МэВ учитывался вклад рассеяние через составное ядро.
Сравнение теоретических дифференциальных сечений упругого рассеяния дейтронов, сечений в ближнем и дальнем компонентах амплитуды с аналогичными сечениями, рассчитанными по феноменологической оптической модели СОМ), показывает, что модель 2АТ систематически занижает вклад ядерного' потенциала, тогда как А-фолдинг даёт завышенный вклад действительного ядерного потенциала как по величине, так и по геометрическим параметрам, и заниженный вклад мнимого потенциала. Обе модели не учитывают вклада прямых ядерных реакций, отличных от развала. Таким образом, для адекватной интерпретации упругого рассеяния дейтронов при энергиях выше куло-новского'барьера в формализме МСК необходимо учитывать эффекты виртуального перерассеяния, фрагментации и влияние каналов срыва.
Апробация работы и публикации. . Основные результаты работы, изложенной в диссертации, представлялись на Международном семинаре по ядерной физике (Киев, 1982г.), Всесоюзной школе-семинаре по физике тяжёлых ионов (Ужгород, 1984г.), на 2-ofl Киевской международной школе по ядерной физике СКиев, 1991г.Э, на 32-ом (Киев, 1982г.), 33-ем (Москва, 1983г.) Всесоюзных совещаниях по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра, докладывались на научных семинарах ИЛИ НАН Украины, ЇЇГФ НАН Украины, НИИ ЯФ МГУ и опубликованы в-виде тезисов докладов, журнальных статей, вошлг в материалы 2-ой Киевской школы ho ядерной физике 1991г.
OdbeM и структура диссертации. Диссертация состоит из ьвиди ния, пяти'глав, 13 приложений к 1, 2, 3 и 5 - oil главам, размещённых после соответствующих глав, заключения и списка литера і у\.и из 162 наименований, содержит 26 рисунков и В таблиц. Общий осієм составляет 339 страниц.
