Введение к работе
Актуальность работы.
Взаимодействие фотонов и пионов с ядрами - важная область современной ядерной физики. Изучение этого взаимодействия на примере реакции фоторожденпя пионов представляется очень интересным и перспективным по нескольким причинам. Анализ (7,7г)-реакціш на ядрах позволяет извлекать информацию об элементарной амплитуде, недоступную пока при изучении реакцпп па нуклоне. Ядро в этом случае выступает как селектор различных вариантов элементарной амплптуды.
Не менее интересны задачи, связанные с взаимодействием рожденного ппона с ядром. При изучении фоторожденпя пионов на ядрах привлекается метод оптического потенциала, с помощью которого можно описывать ппон-ядерное взаимодействие в конечном состоянии. Но в отличие от рассеяния пионов, фоторождеппе идет по всему объему ядра, а не только на поверхности. Тем самым, исследуя процесс распространения пиона внутри ядра, мы получаем информацию о поведении его волновой функции на малых расстояниях.
В рассматриваемой реакции существует п чисто ядерная задача. Парциальные переходы, особенно их поляризационные характеристики, критичны к спиновой структуре ядерных состояний. II хотя большой объем информации о ней уже повлечен из традиционного источника - рассеяния электронов назад - остается ряд открытых вопросов. Специфика реакцпп фоторожденпя позволяет выявить детали ядерной структуры.
В последние годы интенсивное развитие техники и методики эксперимента привели к резкому увеличению объема экспериментального материала для реакции фоторожденпя 7г-мезонов на нуклонах и ядрах. В новых экспериментальных данных для фоторождения 7г-мезонов на протонах обнаружено сильное отклонение от предсказаний нпокоэнергстн-чеекпх теорем (НЭТ) и гипотезы частичного сохранения аксиального тока (ЧСАТ), что требует теоретического анализа.
Новые экспериментальные данные для (7,7г)-реакціпі на ядрах дают возможность изучения механизма реакции. Например, открывается возможность исследования поведения медленной Д-иэобары в ядерной среде п влияния среды на ее характеристики. Кроме того, в рассматриваемой реакции можно извлекать информацию о константах связи в сильных pNN- п w/ViV-вершпнах, которые в настоящее время известны недостаточно хорошо.
(Ті 7г)-реакціія позволяет изучать пнон-ядерное взаимодействие при нпзкпх энергиях. Применительно к рассеянию пионов на ядрах, информация об этой энергетической области будет способствовать, например,
прогрессу в понимании роли истинного поглощения пиона ядром и конкретизации вида оптического пион-ядерного потенциала.
Анализ поляризационных характеристик фоторождения пионов на ядрах может пролить свет на многие детали как элементарной амплитуды и распространения ппона внутри ядра, так и самой ядерной среды. Реальные перспективы получения поляризованных фотонных пучков большой интенснвности и уже появившиеся поляризованные ядерные мишени делают этот анализ актуальным в настоящее время.
Целью настоящей работы являются:
изучение элементарной амплитуды;
взаимосогласованное описание процесса как на нуклоне так и на ядре;
t изучение роли внеэнергетических эффектов и эффектов взаимодействия в конечном состоянии;
исследование роли ферми-движения;
изучение поляризационных характеристик как для процесса с нейтральными, так и заряженными пионами.
Научная новизна. В диссертации детально изучено пороговое фоторождение нейтральных пионов на протонах. Основное внимание уделено роли векторных мезонов и Л-изобары в этом процессе и рассмотрен один из способов устранения сильного противоречия между НЭТ и экспериментальными данными.
Дальнейшее развитие получил в диссертации метод искаженных волн для описания фоторождения пионов на ядрах. Обоснован способ схода с энергетической поверхности, исследована роль эффектов искажения пи-онной волны, изучена роль фермп-движения нуклонов.
Большое внимание уделено поляризационным характеристикам в фо-торожденпи пионов на ядрах с J"T = 2~j- Получено обоснование сильной чувствительности поляризационных характеристик к выбору ядерной модели и исследована эта чувствительность.
Научная значимость.
Результаты, полученные в диссертации уже использовались и могут быть использованы для дальнейшего изучения механизма рассматриваемого процесса. Подавляющая часть численных результатов имеет широкий резонанс в связи с новыми экспериментальными данными, находящимися в хорошем согласии с теоретическими расчетами. Оценки поляризационных характеристик могут быть использованы для обоснования необходимости их экспериментального исследования.
Апробация работы.
