Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА I. ОБЗОРНАЯ ЧАСТЬ
Постановка задачи реакции квазиупругого выбивания 9
Теоретический подход к исследованию РКВ (импульсное приближение) 13
Обзор основных результатов по РКВ на
дейтроне ..... 22
1.4. Обзор основных результатов по РКВ на
сложных ядрах 27
ГЛАВА П. ТРЕХТЕЛШОЕ ШПУЛЬСНОЕ ПРИБЛИЖЕНИЕ И РКВ
Уравнение Фаддеева 33
Трехтельное импульсное приближение 38
Трехтельное импульсное приближение
с обрезанием 45
2.4. Способ определения радиуса обрезания 47
ГЛАВА Ш. РАСЧЕТНАЯ СХЕМА РКВ В ТИП
Кинематика реакции 49
Нелокальные и сепарабельные потенциалы .... 51
Построения Н^\ и (\|-< -Ь-матриц .... 56
Расчетные формулы РКВ в ТИП 63
Расчетные формулы РКВ с учетом кулоновского взаимодействия 65
ГЛАВА ІУ. ТИП И РКВ НА ДЕЙТРОНЕ
4.1. Расчетные формулы реакции
в ТИП 68
4.2. Трехтельное импульсное приближение и
реакция d С N; Z N) N при низких
энергиях 73
ТИП и реаіщия d(N2l\ljl\l при высоких энергиях 85
ТИП и реакция dfN, N) N при промежуточных энергиях 89
Реакция d(<*;o
ГЛАВА У. ТИПИРКВНА СЛОЖНЫХ ЯДРАХ
Особенности РКВ на сложных ядрах НО
ТИП и РКВ ИеЧр,2р)Н3 И5
ТИП и РКВ ( р, р^< ) на некоторых
легких ядрах і 120
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 129
ЛИТЕРАТУРА 132
Введение к работе
Реакции квазиупругого выбивания (РКВ) широко применяются для исследования как ядерной структуры, так и ядерных взаимодействий. Изучение РКВ берет начало в шестидесятых годах в классических экспериментах группы Тирена / I /. Тогда главное внимание уделялось качественным исследованиям, поскольку в то время уровень физики РКВ не позволял делать большего. Зондируя разные ядра р -оболочки протонами высокой энергии (несколько сотен Мэв), предполагали, что происходит однократное столкновение регистрируемых частиц, как свободных. Кроме того, считали, что амплитуда рассеяния таких "почти свободных" ("квазисвободных") частиц мало меняется в рассматриваемой кинематической области. В таком приближении наблюдаемую величину реакции можно было непосредственно связать с квадратом Фурье-образа волновой функции связанного состояния. Следовательно, получали картину импульсного распределения выбитых частиц (нуклоны, разные "кластеры"), находящихся в определенных ядерных состояниях. Особую роль сыграли эксперименты по изучению спектра возбуждения остаточного ядра. Простая оболо-чечная модель оказалась несостоятельной для объяснения этих экспериментов, что подчеркивало многочастичный характер ядерной структуры / 2 /.
Чуть позже в качестве бомбардирующих частиц были использованы электроны высокой энергии / 3 /. Главное достоинство реакции с электронами было связано с легкостью их проникновения во внутреннюю область ядра. В случае легких ядер это поз-
воляло пренебречь искажением электронных волн как в начальном, так и в конечном состояниях, и более надежно, чем в случае реакции ( р , 2р ), связать функцию угловой корреляции в реакции ( Є , є'р ) с импульсным распределением протонов в ядре. Сопоставление реакции ( р , 2р ) и ( Є , є'р) позволяло оценить вклад побочных неупругих процессов, связанных с многократным рассеянием протонов в ядерном веществе.
В семидесятых годах начинается второй этап исследования РКВ. Благодаря улучшению экспериментальной методики стало возможным уточнить измерения дифференциальных сечений, что,в свою очередь, способствовало количественному исследованию РКВ. Однако, количественное исследование требовало более последовательного рассмотрения механизма реакции, особенно в области сравнительно низких энергий, где справедливость импульсного приближения (ИП), как основного теоретического метода исследования при высоких энергиях, становилась проблематичной. В самом деле, формализм Чу / 4 / для РКВ не позволяет однозначно определить матричный элемент перехода / 5 /. Два возможных варианта матричного элемента в формализме Чу приводили к качественно разным результатам для дифференциального сечения, особенно при низких энергиях / 5/. Такое обстоятельство способствовало возникновению разных модифицированных вариантов численного расчета матричного элемента РКВ, где полностью пренебрегали уходом с энергетической повррхности при построении двухчастичных t-матриц рассеяния / 6-Ю /. Таким образом, дифференциальное сечение РКВ можно было связать с наблюдаемым сечением двухчастичного рассеяния. Однако упомянутые модификации ИП проводились без соответствующего
физического или математического обоснования.
В семидесятых годах повышается интерес к задачам нескольких частиц, чему способствовало создание Фаддеевшл корректной теории трёх тел / II /. Применение теории Фаддеева для исследования РКВ позволяло не только всесторонне изучить разные аспекты, связанные с рассеянием трех сильно взаимодействующих нерелятивистских частиц (поведение двухчастичных амплитуд вне энергетической поверхности, эффекты трехчастичных сил и т.д.), но и выявить главные особенности РКВ вообще.
Б предлагаемой диссертации делается попытка найти единый нерелятивистский и трехчастичныи теоретический подход ко всем РКВ на основе теории Фаддеева и предположения о справедливости механизма однократного столкновения.
Основные результаты диссертации опубликованы в работах /12-15 /. Часть из них докладывалась на Одиннадцатой Всесоюзной конференции по системам нескольких частиц с сильным взаимодействием (Янгябад, 1979), на Всесоюзном совещании по теории квантовых систем нескольких частиц с сильным взаимодействием (Тбилиси, 1981), на П Симпозиуме "Нуклон-нуклонные и ядрон-ядерные взаимодействия при промежуточных энергиях" (Гатчина, 1984), на научных семинарах НИШФ МТУ, ЛТФ ОИЯИ, ИТФ АН УССР, ИФВЭ ТІУ, на республиканских и университетских конференциях.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитированной литературы.
Первая глава, обзорная часть, посвящена постановке задачи и краткому обзору основных экспериментальных и теоретических результатов по РКВ как на дейтроне, так и на более
сложных ядрах с участием сильно взаимодействующих частиц. В этой же главе более подробно рассмотрен основной теоретический метод исследования РКВ, импульсное приближение. Продемонстрировано, что при использовании ИП для РКВ возникает неоднозначность относительно выбора амплитуды реакции.
Во второй главе на основе трехтельного рассмотрения РКВ сформулирован новый вариант импульсного приближения. Предлагается последовательная трактовка механизма однократного столкновения, который приводит к трехтельному импульсному приближению с обрезанием (ТШО) и найдена простая функциональная связь между радиусом обрезания и энергией движения центра тяжести сталкивающихся частиц относительно остаточного ядра.
В третьей главе выводятся общие расчетные формулы для исследования РКВ в трехтельном импульсном приближении с обрезанием (ТИПО) и без обрезания (ТИП). Рассмотрены нелокальные и сепарабельные потенциалы и способ построения ir-матрицы для I\\- Nl и |\|-< рассеяний. Здесь же выводятся расчетные формулы РКВ с учетом кулоновского взаимодействия.
Четвертая глава посвящена конкретным расчетам РКВ на дейтроне с участием нуклонов и о< -частиц в довольно широкого угловом и энергетическом диапазоне. Показано, что ТИПО обеспечивает вполне удовлетворительное объяснение всех имеющихся экспериментальных данных практически с одним и тем же параметром обрезания.
В пятой главе ТШО обобщается для РКВ на сложных ядрах. Обсуждаются особенности РКВ на сложных ядрах и предлагается процедура сшивания модельных функций с функцией Ханкеля. Про-
веденные конкретные исследования по реакции Не (р,2р) Н3 , Li6(p,poT)d , Li?(p,P<*)H3 , 6е9(р,ро<) Не5 и С (р;роі)Ье (основное состояние) показали, что ТВДО в основном позволяет их единое удовлетворительное описание практически для такого же значения параметрао обрезания, которое было применено в случае РКВ на дейтроне. Здесь же обсуждаются возможные причины отдельных расхождений теории с экспериментом.
