Введение к работе
Актуальность работы. Теоретическое описание взаимодействия пионов с атомными ядрами является одной из актуальных задач ядерной физики. Большинство подходов к описанию пион-ядерного взаимодействия построено в рамках теории многократного рассеяния, причем взаимодействие пиона со свободным нуклоном играет роль отправной точки, оти подходы имеют тот недостаток, что в них заложено предположение о существовании потенциала взаимодействия между налетающей частицей и нуклонами, который никак не изменяется от присутствия других нуклонов. Ограниченность такого подхода очевидна уже по следукь щим причинам:
1. Потенциал, извлекаемый из пион-нуклонного рассеяния,
дает информацию о взаимодействии только на массовой поверх
ности, в то время как в задаче о пион-ядерном взаимодействіш
требуется знание взаимодействия и вне массовой поверхности.
Обычно потенциал задается в координатном пространстве, так
что амплитуда рассеяния определена и вне массовой поверхно
сти, но это, разумеется, не означает, что последняя имее,т
"' правильную величину.
2. Б рамках указанного предположения не описывается по
глощение пионов ядрами при низких энергиях, так как исходный
пион-нуклонный потенциал при таких энергиях вещественен. Для
описания поглощения пионов приходится рассматривать в явном
виде JCNN -взаимодействие, что делает схему не вполне по
следовательной. Это выраягается, в частности, в возникновешш
проблемы "двойного учета" части взаимодействия и процедуре
искусственного вычитания полюсного нуклонного члена.
Безусловным недостатком традиционного описания пион-ядерного взаимодействия является его существенно нерелятивистский характер, что делает невозможным учет лоренц-струк-турн ядерного потенциала. В то же время в последние годи значительные успехи в понимании ядерной структуры и ядерного оптического потенциала били достигнуты на пути диракоьской феноменологии, что говорит о важности учета лоренц-структури ядерного потенциала.
Ь данной работе предлагается ириоменолошческпл теорія
- 4 -пион-ядерного взаимодействия при низких энергиях, которая с самого начала строится на теоретикополевой основе, исходя из эффективного лоренц-инвариантного лагранжиана, описывавлдего взаимодействующие нуклонное, /U-, -изобарное и мезонине поля, включая 3t -, J3 -, со -мезоны, а также феноменологический <У -мезон. Теория содержит один свободный параметр и в ней естественным образом описывается поглощение пионов ядрами. В работе показана также возможность совместного описания насыщения ядерной материи и пиатомных дашшх в рамках единой киральной теории.
Цель работы состоит в создании теории, описывающей взаимодействие St -мезонов с атомными ядрами при низких энергиях и учитывающей лоронц-структуру ядерного потенциала, которая обеспечивает устойчивость ядерной материи относительно шгон-ной конденсации. Целью работы является таїсже исследование возможности единого описания свойства насыщения ядерной материи и пиатомных данных в рамках киральной теории.
Новизна работы. На основе эффективного лагранжиана, включающего смешанное псевдоскалярно-псевдовекгсрное XNN -взаимодействие и взаимодействие пионов со средними ядерними полями, в рамках релятивистского подхода выведен и исследован пион-ядерный потенциал и проведено сравнение с опытом рассчитанных на его основе данішх по JJf-мезоатомам, упругому рассеянию пионов и фоторождению Ж" .
Предложен новый механизм устойчивости ядерной материи относительно пионной конденсации.
В рамках единой модифицированной киральной С - со -модели Богуты описаны энергии связи конечных ядер и гшатомные данные.
Научная и практическая ценность работы. Развитая феноменологическая теория, содержащая один свободный параметр, позволяет удовлетворительно описать сдвиги и ширини пиатомных уровней, данные по рассеянию Ж -мезонов на ядрах при низких энергиях, а также полные и діііьдеренциальнне сечения когерентного цоторождения ^"-мезонов на ядре ^С. Значение свободного параметра, определяемое из наилучшего согласия I ^считанных пиатомішх данных с опытом, находится в согласил
с условием устойчивости ядерной материи относительно возбуждения пионной моды.
Проведенное исследование показало возможность единого описания свойства насыщения ядерной материи и пиатомных данных в рамках киральной (У-а) -„юдели.
Автор защищает следующие основные научные положения:
1. Построение релятивистской феноменологической теории
пион-ядерного взаимодействия, содер;кащей один свободннй пара
метр и удовлетворительно описывающей пиатошые данные, упру
гое рассеяние медленных пионов и когерентное фоторожденио
^"-мезонов.
-
Описание энергий связи атомных ядер на основе модифицированной С-со -модели, учитывающей каральную симметрию сильных взаимодействий.
-
Вывод потенциала пион-ядерного взашодействия в рамках модифицированной С-со-модели и его применение к описанию пиатомных дашшх.
Объем работы. Диссертация изложена на 248 страницах, ві^ючая 18 страниц для 22 рисунков, а также III ссылок на использованную литературу.
