Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
НУКЛОННЫХ АССОЦИАЦИЙ МОДЕЛЬ

НУКЛОННЫХ АССОЦИАЦИЙ МОДЕЛЬ

НУКЛОННЫХ АССОЦИАЦИЙ МОДЕЛЬ - модельатомного ядра, основанная на представлении о ядре как о системе кластеров, <или нуклонных ассоциаций, определённого типа, как правило, -кластеров. <Простейший вариант Н. а. м. - -кластернаямодель - был сформулирован в 1937 Дж. А. Уиллером (J. A. Wheeler). Эксперпм. <данные по энергиям связи лёгких ядер указывают на повышенную энергию связи ядер с равным и чётнымчислом нейтронов (N )и протопов (Z): N = Z = 2п (п - целоечисло). Их можно считать состоящими из -частиц( -частичныеядра). К их числу относятся ядра ⁸ Ве, ¹² С, ¹⁶O,²⁰Neи т. д. ( п =2, 3, 4, 5). В таких ядрах аномально велика энергия необходимая для отщепления (отделения) нейтрона; при переходе к соседнемунечётному по нейтронам ядру она уменьшается на 10 - 15 МэВ. В то же времяэнергия отделения -частицы мала. <Так, ядро ⁸ Ве не стабильно относительно распада на две -частицы, <т. е. (строгоговоря, такое ядро не существует), в ядре ¹² С энергия = 7 МэВ, в ¹⁶ О = 16 МэВ. В разл. ядерных реакциях -частичныеядра "охотно" испускают -частицы. <Среди возбуждённых состояний этих ядер есть состояния с аномально большимиширинами -переходов близкими к т. н. вигнеровскому пределу; последний означает, что -частицына поверхности ядра существуют как "готовые". Перечисленные факты объясняютсяН. а. м.

В Н. а. м. волновая ф-ция ядра с массовымчислом А =4n представляется в виде антисимметризов. произведения . волновыхф-ций описывающих внутр. движение нуклонов в отд. -кластере, <на волновую ф-цню описывающую движение кластеров друг относительно друга. Напр., волновуюф-цию ядра ⁸ Ве в Н. а. м. можно было бы записать в виде

где - радиус-вектор, определяющий положение центра тяжести -кластера,L- полный орбитальный момент ядра,- оператор антисимметризации по нуклонам, относящимся к разным кластерам. <При замене оператора на 1 Н. а. м. переходит в простую -кластернуюмодель. При этом игнорируется внутр. структура -кластерови описание -частичногоядра сводится к задаче совокупности п -частицс потенциалом взаимодействия к-рый подбирается по фазам -рассеяния. <Такое приближение применимо для "рыхлых" систем, как, напр., ядро ⁸ Ве, <но не годится для более плотных ядер, как, напр., ¹⁶ О. В случаеядра ¹² С волновая ф-ция подчиняется Шрёдингера уравнению для системы трёх -частиц.

В случае большего числа кластеров не существуетпростых точных методов решения ур-ния Шрёдингера. Чаще всего их находят, <предполагая заданную конфигурацию для центров тяжести -кластеров, <напр. равносторонний треугольник или цепочка (для 3-кластерного ядра ¹² С),правильный тетраэдр (для 4-кластерного ядра ¹⁶ О). Параметры, <определяющие данную конфигурацию, находятся минимизацией -кластерногогамильтониана.

Н. а. м. используется для описания ядерныхреакций. Наиб. общим подходом здесь является т. н. метод резонирующих групп, <в к-ром для описания рассеяния нуклонов на ядрах применяется волновая ф-циятипа (*), а для описания реакций передачи одного или неск. нуклонов ядру- её обобщения. Упрощённые варианты Н. а. м. используются в теории альфа-распада, атакже для описания f -радиоактивности - спонтанного распада тяжёлыхядер с испусканием тяжёлых фрагментов (напр., ядер ¹⁴ С,²⁰Ne,см. Радиоактивность).

Метод, близкий к Н. а. м., - двуцентроваямодель оболочек - используется для описания т. н. молекулярных состоянийядер (ядерных молекул). Такие состояния были обнаружены в лёгких ядрах. <Напр., нек-рые состояния ядра ²⁴Mg интерпретируются как "молекула",состоящая из двух ядер ¹² С, находящихся на нек-ром расстояниидруг от друга. Ядерные молекулы описываются волновой ф-цией вида (*) сзаменой на

Получили распространение модели, исходящиеиз кваркового строения нуклона. В них нуклон рассматривается как 3-кварковыйкластер и предполагается также существование мультикварковых конфигураций:6- и 9-кварковых кластеров.

Представления Н. а. м. оказались полезнымии для описания процесса фрагментации нуклонов в ядерных реакциях под воздействиемтяжёлых ионов высоких энергий. В этих ядерных реакциях образуется составнаяядерная система в виде нагретого и сжатого сгустка ядерного вещества (фа й р б о л), к-рый, остывая, расширяется до плотности, примерно вдвоеменьшей нормальной ядерной плотности. Ожидается, что при такой плотностиувеличивается вероятность образования разл. кластеров, к-рые и испускаютсяв процессе распада составной системы.

Лит.: Вильдермут К., Тан Я., Единаятеория ядра, пер. с англ., М., 1980.

Э. Е. Саперштейн.