Введение к работе
Диссертация посвящена теоретической интерпретации ряда характеристик изоскалярных монопольных гигантских резонансоа (ИСМГР) в средне-тяжелых сферических ядрах. В диссертации в рамках микроскопического подхода, оспованпого на использовании прпближеяня случайной фазы с точным учетом одпочастпчпого континуума (ПСФ в континууме), па примере магического ядра '0іРЬ выполнен прогностический анализ силовой функции обертона ИСМГР (4Ны ИСМГР) В рамках того же подхода на примере основного топа ИСМГР (2W ИСМГР) в пемагическом ядре 5аЖ предложен н реализован метод расчета парциальных ширин прямого нуклопного распада гигантских резонан-сов (ГР) в ядрах, в которых основное состояние является состоянием типа т. п. парной вибрации.
Актуальность работы. Экспериментальные и теоретические исследования гигантских ядерных резонансов представляют собой интенсивно развивающийся раздел физики ядра. Причина пеослабеваюгаего интереса к этому явлению состоит в том, что в пен сочетаются коллективные, одночастнчпые и многочастичлые аспекты ядерной динамики. По этой тла причине количественная интерпретация совокупности характеристик ГР является серьезным тестом существующих ядерных моделей.
Гигантские резозапсы мояспо разделить на две (пока существенно неравные по общему объему выполнепнх исследований) группы: (1) "обычные" ГР (ГР основного топа), которым отвечают коллективные возбуждения ядра с минимально возможной энергией для заданных значений углового момента, четности, пзоспина; (2) высшие гармоники, или обертона "обычных" ГР.
Исследование высших гармоник ГР практически только начинается. Такие исследования позволят, в частности, отеєтить на вопрос: до каких энергий возбуждения "вылепвают" отвечающие ГР возбуждения типа частица - дырка. Экспериментально пока идентифицирован только изоскалярпый дипольпый гигантский резонанс (ИСДГР) в ядре 208РЬ с энергией ~ 22 МэВ, которому в сболочечной модели отвечают переходы нуклонов через две оболочки. Этот резонанс является обертоном "духового" 1~ состояния (состояния с пулевой энергией возбуждения), отвечающего движению ядра как целого, а потому имеет наименьшую среди других обертонов эпергню возбуждения. Следую-
щим по энергии обертоном является обертон ИСМГР (4ftw ИСМГР), которому в оболочечной модели отвечают переходы нуклонов через три оболочки.
Существуют две основные причины затухания ГР: связь с одяоча-стичпым континуумом (характеризуется шириной Г\) и с многочастич-нными конфигурациями (характеризуется шириной Г*). Как оказалось, фрагментационные ширины ГР растут с энергией возбуждения Ех довольно медленно (медленнее, чем ожидавшаяся зависимость Г^ ~ Е\ ). Таким образом, можно ожидать, что основной причиной затухания ГР с большими (~ 4Нш) энергиями возбуждения является связь с одно-частичным континуумом. Выяснение этого вопроса теоретически: (1) возможно только в рамках микроскопических подходов с точным учетом одночастинного континуума; (2) позволит дать рекомендации по экспериментальному поиску обертонов. Ввиду изложенного предпринятое в диссертационной работе исследование силовой функции ЛЬь) ИСМГР представляется вполне актуальным.
Особый интерес в последние годы вызывает изучение прямого ну-і яопного распада ГР, т.е. распада на основное или ннзковозбужденное состояние ядра-продукта - процесса, минующего предравновеспую или испарительную стадии.
Описание этого процесса (в отличие от описания.интегральных характеристик ГР, таких как энергия, интегральная сила (правило сумм)) возможно только в рамках микроскопических подходов, так или иначе основанных на оболочечной модели ядра. Экспериментальные данные но парциальным ширинам прямого нуклонного распада ГР хотя и медленно, но неуклонно пополняются. Наиболее полно с этой точки зрения исследованы ГР в ядре 208Р6. Наиболее продвинутые теоретические подходы к описанию прямого нуклонного распада ГР ограничены пока только магическими ядрами. Однако я уже проведепных расчетах обнаружилась существенная зависимость результатов от выбора взаимодействия в канале частица-дырка. Сравнение расчетпых ширин с экспериментальными позволит отобрать " реалистическое" взаимодействие. Достаточно трудоемкие эксперименты по измерению парциальных нуклоппых ширин ИСМГР в пемагических ядрах (например, в biNi) планируются в различных лабораториях (Голландия, США). По указанным причинам представляется актуальным обобщепие наи-боллее продвинутых методов расчета парциальных нуклонных ширші
ГР па случай немагических ядер и проведеіше прогностических расчетов для тех ядер, для которых ожидается появление в ближайшее время соответсвуклцих экспериментальных дапных.
Целями диссертационной работы являются: (1) на примере магического ядра 208РЬ детальное теоретическое исследование силовой функции обертона нзоскалярного монопольного гигантского резонанса с учетом существенного влияния на формирование Atw ИСМГР одночастичного континуума; прогноз на основании этого псследовапия возможности наблюдения Akw ИСМГР в инклюзивных сечениях ядро-ядерного рассеяния; (2) формулировка и реализация на примере ядра 58 Ж в рамках приближения случайпой фазы с точным учетом одно-частичного континуума метода расчета парпиальпых ширин основного тона изоска^лярного монопольного гигантского резонанса в ядрах с парными вибрациями; проноз на этой основе некоторых экспериментальных результатов.
Научная новизна работы определяется следующими полученными результатами:
1а) Впервые с использованием реалистического ядерного среднего поля и взаимодействия квазичастиц в рамках ПСФ в континууме выполнен расчет распределения монопольной силы в ядре 208 РЬ, отвечающей немонотоппо зависящему от координат впешнему одночастичному полю монопольной симметрии, в широком энергетическом интервале Ех ~ (20 - 40)МэВ.
16) 11а основе оболочсчной модели предложена интерпретация специфической структуры расчетной силовой функции, представляющей собой суперпозицию широкого (Г^ порядка нескольких МэВ) и нескольких узких резонансов (Гт порядка нескольких кэВ) в окрестности энергии Ех ~ ЗОМэВ; сделан вывод о возможности наблюдения 4hw ИСМГР в магических ядрах в усредненных по энергии инклюзивных сечениях за счет узких резонансов.
2а) Впервые соотношения ПСФ в континууме для силовой функции ГР и S-матрицы пуклон-ядерпого рассеяния обобщены па случай ядер с когерентными флуктуациями спаривания нуклонов.
26) На примере ядра 5eiV* указанные соотношения применены к расчету парциальных ширин прямого нуклонного распада ИСМГР в основные каналы.
Практическая значимость работы. Разработанные в диссер-
ташш методы теоретлческого анализа силовых функции обертонов ГР, а также методы расчета парциальных нуклонных ширин ГР для ядер с парными вибрациями позволяют дать прогноз результатов планируемых в ближайшее время экспериментов: 1) по измерению парциальных нуклонных ширин ИСМГР в ядре 58iV'. (KVI, Голландия); 2) но измерению распрделсішя монопольної! силы для ядер в широком интервале атомных масс (циклотронный институт, TAMU, США).
Апробация работы. Основные результаты днесертациопой работы доложены и обсуждены на научпых семинарах МИФИ и 45 Совещании по ядерной спектроскопии п структуре атомного ядра(С.Петербург, 1995).
Публикации. По теме дисертации опубликовано 3 научных работы.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит пз Введения, двух Глав и Заключения, изложенных на 66 стр. машинописного текста, 3 таблиц и 9 рисунков, списка литературы, содержащего 72 на-меповапия. Основные положения и результаты, выносимые на защиту:
