Введение к работе
Актуальность исследований
Исследование коллективных вообулсдешш ядра и ядерных реакциях является одной ікз основных падпч ядерной физики. Последнее лремя произошел огромный ск;. юк п рапштш экспериментальной техники, который позволил исследовать многие тонкие эффекты в коллективной дншшпке ядер. Появилась погшожность поучать схоііства радиоактивных, оыстро распадающихся, высоко возбужденных, нагретых п пка.тпесклх яде]), которые не существуют п основном состоянии ядерного вещества.
Актуальность исследовании, выполненных п диссертации, следует также пп того, что пкгпернменталыюе изучение яде)) с квад-рупольной и октухольчоп деформациями, подбарьерного слияния тяжелых поной и температу])Поіі зависимости гигантских -нансоп началось сравнительно ісдавно d 811-х годах. Исследование яде]) с нейтронным г;1 л» всего несколько лет напад, якпі 'рпмент по обнаружении) гініердефо])миронапньіх ядер выполнен п 1092 году, я первые теоретические работы выполнены и конце 80-х годов. D настоящее время псе :пн їв следования не закончены н активно продолжаются как пксперимонтаторамн, так н теоретнкамп.
Стр.укт>р;'\ ядер с кпадрупо.чі.ноі'г н октуполыюп деформациями детально научается и последнее время. Эта ядра отличаются от яде]) с квадруиолытй деформацией тем, что в них обнаружены две ротационные полосы с противоположными пначеннямн'четности и одинаковым значением К [К - проекция полного .углового момента на >п. симметрии ядра;. Ротационные уровни етнх Пол >е еіізаїш .между собой иитеїісиніи.шп пнутршюлоснымл квадру-польными к межполосными дпг.ольці.імп переходами. Днпольные переходы обусловлены наличием в тих ядрах поляризационного пл< метрического дипольного момента (11ЭДМ). Отметим, что ротационные полосы п ядрах рассматривались и рамках рапличных феноменологических моделях, таких к;іт< Dopa-Моттельсоча, Да-выдова-Фпштнова, Давыдов;--Чабана, взацмодечетвувчцнх бопо-нов, я тіиже d рапличных микроскопических моделях, например, квазпчаетично-фононная модель (В.Г. Солавев it др.), кренкинг-модель. Мягкость ядра по ^гношенчю % акснальїіоіі деформации
ішла учтена для ядер только с квадруполыюй деформацией в модели Даиыдиз'Л-Чабапи, а для ядер только с октуполышй деформацией была, y'rrasa Девндсоном и Вииьямеом. Представляется актуальным в спяЛ с накопленными экспериментальными данными для ядер с квадруполыюй и октунолыюн деформациями описать В макроскопическом приближении положение уровней в четной и пе четной полосах и олектрпческне переходы, учитывая изменение формы ядра при вращении.
Различные колебательные коллективные возбуждения с ядрах и ядерной материн всегда привлекали повышенное внимание как экспериментаторов, так и теоретиков. D последнее время особенно интенсивно исследуются свойства гигантских резонансов в сильно возбужденных ядрах. Также происходит З'їлуСлєннос ипученне недавно обнаруженных и поиск новых мод возбуждения. К таким модам возбуждений можно оїіігсти гигантские реоонапсы в ядрах с нейтронным гало а колебательно-вращательные резонанси "ножничного" типа в ядрах с большой квадруполыюй деформацией. Построение моделей для описания отих возбуждений и выяснение свойств гигантских репонансов в нагретых ядрах стимулируется экспериментальными исследованиями.
Особый интерес вызывают реакции слияния тяжелых ионов, в которых существенную роль играют коллективные степени свободы, В последнее время слияние яде]) при энергиях, близких к барьеру, является одним на самых перспективных направлений исследований в области ядерных реакций с тяжелыми ионами. Реакция слияния связана с подбарьерным туннелпрованием при энергиях ниже или около барьера. Такое внимание к ядерным реакциям подбарь^рного слияния связано с обнаружением существенного (на несколько порядков) превышения экспериментального сечения этих реакций над теоретическим значением, рассчитанным в рамках одномерного ВКБ приближения. Для устранения отмеченного ітппігшя между теоретическими и экспериментальными значениями сечепня слияния было предложено много моделей, которые с разной степенью успеха описывали результаты экспериментов. В этих моделях усиление сечения по^барьерного слияния и среднего углового момента связывалось с виртуальными коллективными возбуждениями системы, с каналами малонукпонных
передач, <; шшег.'енпем вили !' параметров ядррнмх аон-поннмх потенциалов, і: учетом раолнчнъл" деформационных і іепснеіі свободы у сталкивающихся і.дер (м)'льтнлояьная деформация поверхности, обрамованії'1 шейки). Отметим, что модели, учитываю)/. <; свянь капала слияния с каналами неупругого вопбуждеїшя himv. лежащих вибрационных уровиріі ионов и мялонуклониых переда і, удовлетворительно описывают сечелнг слияния И средний угловой момелт испарительного остатка как для легких, так і; для сильно асимметричных систем сталкивающихся Ионов. Однако для тяжелых И почти симметричных систем сталкивающихся ионов яшмг-ханнпмы окапались недостаточны (A.M. Stefaiiini 1992)).
Основные: иад.пи it цел» работы
. Основными иадачлми работы «нлятотся:
1. Рлпвитпе макроскопической Модели для описания ап<*рпш
ротационных урпннрй и вероятностей электрических внутрипи-
посных и межполосных псрехо;;оп в »л тно-четпых И нечетных лд
;ч(Х с кпадрупольион и октуполымй деформациями с учетом ип-
менеїшя фор.іЬт ядра при пращі ніш.
-
Проведение согласованного расчета ПЭД?.!п ядрах с муяь испольными деформациями /if с С < 8 но методу оболоЧечных поправок и исследование вклада, связанного с распределением нейтронов на Поверхности ядра, в ПЭДМ.' '
-
Описание ВибраЦнонНо-ираЩательных гигантских ре >опан-соп d деформированных ядрах И гигантских няоекалярных резо-Наксоп в ядрах с нейтронным гало в рамках гидродинамического приближения. ,
-
Исследование макроскопических п микроскопических аспеї -тон подбарьерного гішяшія ядер в рамках предложенной многомерной модели, учнтыпаклисн дсфоиМацшп пшюв в Ироцсссе прохождений барьера.
ОсИоИИая Цель работы состоит и тол, чтобы раорпбитать макроскопические и полумикроскопические подходы для описания келлектг'знь/у возбуждений и |)еалннн слияния систем многих СНЛЬ-
НО-ВПаИМОДРЙСТВу «ВДНХ ф( 1)МИ-ЧЯСТНЦ.
Теоретическая и практическая ценность исследований и их научная нопиона
Впервые построена модель для опнсашгя ротационных уровней и переходов и мягких аксиально-симметричішх четно-четных п нечетных ядрах с квадрупольной и октуиолышй деформациями, что позволило описать экспериментальные уровни и переходы d нейтронно-дефицитных актинидах.
Впервые вычислен макроскопический ПЭДМ в случае, когда радиусы протонной и нейтронной поверхностен пропорциональны друг другу с учетом перераспределения протонов и нейтронов как в объеме, так н на поверхности ядра. Это позволило провести корректный расчет величины ПЭДМ в рамках метода оболочечных поправок и проанализировать экспериментаяьлые данные.
Впервые оценена температура перехода (4,5 МэВ) от пулевого звука к первому в ядрах.
Впервые развита полумнкроскопическая многомерная модель подбарьерпого слияния ядер, учитывающая большие деформации ионов в процессе туннелпрования под барьером, что позволило описать величины сечения слияния И среднего углового момента для достаточно тяжелых систем сталкивающихся ионов.
Характеристика метода исследований
Для описання возбужденных состояний ядер в ли гературе предложено большое количество моделей, которые можно разделить на детальные микроскопические модели и на более простые и наглядные макроскопические и полумикроскопические модели.
При описании коллективных состояний, в которых принимает участие большое количество нуклонов, можно ввести макроскопические коллективные переменные. При ізтом модели, построенные в макроскопическом и полумикроскопическом приближениях, дают хор лпее описание экспериментальных данных и их предсказания согласуются с предсказаниями микроскопических моделей. Однако, расчеты в микроскопических моделях достаточно сложны и поэтому практически трудно осуществимы в настоящее время. Это приводит к необходим!;;:ти использовать намного более простые н наглядные макроскопические п полумнкроскопическне мо-
0 '
дели, а их развитие является актуальной падачей. Именно ногато:: в иастояіцей работе псноль;:уется полз'мшсроскопичсскші и inu.jv. скодитеетснй П(ї".::оди для описання коллективного дштж^цпя п л',"-рах.
Апроипцлч работу, публшепцип кто Tf;!\?e диссертации ?т лігшьиї акдол аяторп
Оспорние реоущ/гатіл работ, пошедцщх в диссертацию, обсу-лсдалисі, л докладывались па ЗО, -10 ц 42 международные совещаниях по ядерной гпектрш:;,опші ц структуре атомкого'ядра, (1989, 1990, 1992), її;» 1-1 международны* rnvaax по ідерной фнімїте, г. Клев (1990 - 1992, 1994), на гимцеД i.:v\сдупароднон штант.'. го <T"f-пш;е, г. Замшите. (Польша) (19S3), на ясесоюош тх сеи:щарах по коллектшшот'і ядерной динамике, г. Саратов (1SSS). г. 1!ол.'",;;;>г-сшіск (1989), г. Дубна (1991), на международных сем:пгар..ч: ho пяектромлппгшьш впагщодсйсгвиіш з ядрах, г. Мостса (198Гі), г. Харьков (19S9), на международном семісаре .vi ;:пял т.'тчлішм 1ШРл:оэне}>гетичпскпм состояниям її ядрах. >\ !<,-Лна (1S91), на Г> международном симпозиуме nq яахватноц rair.aa гпеят?т>г)с\оп;іп, г. Фрнбурге, Швейцарця (1993), на ме;ч/'.уі.арг,;:,пом семинаре по слиянию тяжелых ионов в г. Падуя, Италия (1994), на 5 международной конференции по. ядерно-ядернші столкновениям, г, Та-ормпна, Италия (1994), а также да семинарах п Лаборатории теоретически фипикл, г. Дубна (1988), в ШЩЯФ МГУ,'г. Москва (1088), її Институте ядерных исследований и ядеркпіі энергетики, г. София, Болгария (1989), р Южной Национальной Лаборатории, г. Катания, Италия (1992), п университете им. Галнлео Галилея, v. Падуя, Италия (1993), в университете им. Людвпгн - Мнкси-
МИЛЬЯНа, Г. Мюнхен, ФРГ (1993), В уП^ВерСИтеТС Г. Флор.'ЛЩЩ, .
Италия (1993), в лаборатории ядерной фияики, .г. Плит, Франция (1993), в Центре ядерной фиопке, г. бордо, Франция (1993), в ИТФ НЛН Украины, г. Киев (1993), в ТШИ НАИ Украины, г. Киев (}993), г. Кпевском.университете, г. Кшм (1994).
Основные р;-г?ультаты диссертации содержатся в 24 пуГыцка-диях (едш -аг'сді. в Конце автореферата), иг» которых 15 выпоп-
»
пены самостоятельно. В работах, выполненных в соавторстве автор, принимал непосредственное участие во всех этапах работы, причем некоторые iro mix являются дальнейшим развитием самостоятельных рнбо'т автора.'
Объем и структура диссертации
Диссертация состоит из введения, трех глав, оахпючсішя и трех приложений, изложенных на 317 страницах, включая 28 рисунков и 11 таблиц. В конце приведен список использованной литературы ш 249 наименований.
