Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
СТАТИСТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА

СТАТИСТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА

СТАТИСТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА - то же, что статистическая физика. Термин«С. м.» введён Дж. У. Гиббсом (J. W. Gibbs). Иногда под С. м. в более узкомсмысле слова понимают те разделы статистич. физики, к-рые основаны на методеГиббса, использующего для описания физ. системы представления о фазовомпространстве и статистических ансамблях. СТАТИСТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬЯДРА - теория, описывающая свойства возбуждённых состояний ядер с помощьюметодов статистической физики. С. м. я. применима для достаточнобольших энергий возбуждения ,когда уровни составного ядра (компаунд-ядра) или перекрываются, <или расположены достаточно густo, так что можно использовать понятия плотностиуровней , ядернойтемп-ры и т. п. В случае неперекрывающихся уровней С. м. я. применяется обычнопри вычислении характеристик, усреднённых по достаточно большому интервалуэнергий возбуждения , в к-ром есть хотя бы неск. отдельных компаунд-ядерных состояний. Т. к. <учёт взаимодействия между нуклонами не изменяет общего числа степеней свободысистемы, то в качестве С. м. я. можно приближённо использовать модель ферми-газа. Дляядра с N= Z = А/2, где N - число нейтронов,Z- число протонов в ядре, А - массовое число, в модели ферми-газасправедливы соотношения:

Темп-pa ядра равна обратной величине логарифмич. производной от :

Здесь - плотность одночастичных уровней на поверхности Ферми:

где - энергия Ферми.

Условием применимости С. м. я. служит неравенство . При этом из (2) следует:. Модель ферми-газа позволяет вычислить плотность уровней с фиксиров. угл. <моментом I и чётностью :

Здесь J - твердотельный момент инерции ядра:

где п(r)- нуклонная плотность. Т. о., при усреднении по группесостояний с одним и тем же угл. моментом I появляется свойство вращения, <хотя каждое из них не было вращательным состоянием ядра (вращение нагретогоядра). Ядерная темп-pa определяет ширину размытия ферми-ступенек в распределениинуклонов по импульсам. Поэтому число возбуждённых нуклонов в модели ферми-газа, <определяемое числом уровней в интервале ~ Т, равно . Для применимости С. м. я. необходимо условие .Для средних и тяжёлых ядер gp ~5-10 МэВ ^-1, так что этоусловие выполняется при Т 0,5-1Мэв, 41-5 МэВ. С. м. я. часто используют в области т. <н. нейтронных резонансовпри МэВ(см. Нейтронная спектроскопия).

Разл. поправки к модели ферми-газа обусловлены корреляциями нуклонов(NN -корреляции). Часто, оставляя для вид (1), величину g_F считают феноменологич. параметром, <отличным от значения, даваемого соотношением (3). наиб. существ. поправкик функциональному виду (1) вызваны эффектами сверхтекучести и существенныдля темп-р МэВ, <где -энергетич. щель (см. Сверхтекучесть атомных ядер).

Более детальную картину статистич. свойств ядерных уровней даёт изучениекорреляций между их разл. свойствами. Так, вероятность P_s того, <что соседние уровни с одинаковыми разделены интервалом s, для невзаимодействующих нуклонов даётся Пуассонараспределением:

а с учётом взаимодействия - распределением Вигнера:

Здесь D - ср. расстояние между уровнями. Т. о., учёт взаимодействияприводит к «расталкиванию» уровней:, тогда как

С. м. я. широко применяются при описании ядерных реакций, в теории деленияядер и др.

Лит. см. при ст. Ядро атомное. Э. Е. Саперштейy.