У нас уже
176407
рефератов, курсовых и дипломных работ
Сделать закладку на сайт
Главная
Сделать заказ
Готовые работы
Почему именно мы?
Ценовая политика
Как оплатить?
Подбор персонала
О нас
Творчество авторов
Быстрый переход к готовым работам
Контрольные
Рефераты
Отчеты
Курсовые
Дипломы
Диссертации
Мнение посетителей:
Понравилось
Не понравилось
Книга жалоб
и предложений
Название
Бета-распад нейтронно-избыточных ядер и астрофизический нуклеосинтез
Количество страниц
208
ВУЗ
МГИУ
Год сдачи
2010
Бесплатно Скачать
23088.doc
Содержание
Содержание
Оглавление
Основные состояния и спин-изоспиновые возбуждения атомных ядер 23
1.1 Микроскопическое описание /3-силовой функции в атомных ядрах... 24
1.2 Основные состояния сверхтекучих ядер в самосогласованном подходе ... 34
1.3 Зарядово-обменные возбуждения ядер в EDF+CQRPA... 39
1.4 Микроскопическое описание переходов первого запрета... 58
1.5 Микроскопическая модель захвата электронных нейтрино атомными ядрами 64
Основные состояния нейтронно-избыточных ядер 70
2.1 Функционал плотности DF3 и свойства нейтронно-избыточных ядер... 73
2.2 Массовая формула ETFSI-2 и свойства нейтронно-избыточных ядер ... 84
2.3 Новая параметризация взаимодействия Скирма - SkSC17... 94
Спин-изоспиновые возбуждения и эффективное iViV-взаимодействие 111
3.1 GT силовые функции в области Fe-Ni...116
3.2 Спектры реакций (р,п), (п,р) при энергии Ер=300 МэВ ...122
3.3 Спектры реакций (р,п) при Ер=22,5 МэВ...131
3.4 /3+-распад нейтронно-дефицитных ядер...135
Расчеты скоростей процессов слабого взаимодействия в атомных ядрах 165
4.1 Периоды /?-распада в ETFSI+CQRPA подходе...166
4.2 Гамов-Теллеровские и запрещенные распады ядер вблизи ^=50,80,126 . . . 171
4.3 Сечения захвата электронных нейтрино из Сверхновых ...180
Микроскопические ядерные данные и расчеты нуклеосинтеза элементов в Сверхновых II типа 201
5.1 Основные характеристики r-процесса нуклеосинтеза...202
5.2 Влияние периодов /3-распада на производство элементов в г-процессе ... 205
5.3 Синтез редкого нуклида 138La в р-процессе...208
Введение
Актуальность темы. Программы развития современных ускорителей радиоактивных ионов (GSI, MAFF, RIKEN, RIA) предусматривают существенное расширение возможностей синтеза ядер, удаленных от долины /3-стабильности. Продвижение в новые области ядерной terra incognita стимулирует теоретические исследования ядерных систем с необычным нуклон-ным составом: от нейтронных звезд - до атомных ядер с сильной нейтрон-протонной асимметрией (N/Z > 1 и < 1). Фундаментальный аспект проблемы связан с изучением эволюции структуры ядра с ростом квантового числа изоспина, что требует развития- самосогласованных подходов в теории систем многих тел. В ядерно-астрофизических приложениях важна надежная теоретическая экстраполяция ядерных данных в экспериментально недоступные области ядерной карты. Для ядерно-технологических приложений, в частности, для разработки электроядерных систем трансмутации высокоактивных нуклидов также необходимы сечения реакций на ядрах, достаточно удаленных от стабильности. Исследования в этих направлениях несомненно актуальны и представляют одну из "точек роста" современной ядерной физики.
Существующая на фундаментальном уровне связь слабых ядерных процессов с нуклеосинтезом элементов, сопровождающем коллапс массивных звезд, обусловливает астрофизический аспект исследований ядер с сильной нейтрон-протонной асимметрией. Измерения и теоретические предсказания масс и /3-распадных характеристик нуклидов вблизи (3 нестабильных дважды-магических ядер (78Ni, 132Sn) исключительно важны для решения проблемы r-процесса (быстрого астрофизического нуклеосинтеза), от-
ветственного за образование более половины тяжелых ядер, известных в природе. Аналогичные характеристики нейтронно-дефицитных дважды-магических ядер (48Ni, 100Sn), по-видимому, связаны с астрофизическими условиями быстрого гр-процесса в Сверхновых II типа. Для объяснения образования редких элементов в р-процессе также важен учет реакций слабого взаимодействия: неупругого рассеяния нейтрино за счет нейтральных токов и захвата электронных нейтрино за счет электрослабых заряженных токов. Ценную информацию могут дать новые эксперименты на стабильных нейтронно-избыточных ядрах. Так, для ядра 208РЬ прецизионные измерения среднеквадратичных радиусов распределения заряда и материи в реакции несохраняющего четность рассеяния электронов позволяют извлечь энергию симметрии ядерной материи при высоких плотностях и определить уравнение состояния и радиус нейтронных звезд.
Предсказание деталей эволюции ядерных оболочек с ростом изоспина требует выхода за рамки стандартных подходов. Феноменологические и полумикроскопические ядерные модели, использовавшиеся для расчетов вблизи линии /3-стабильности и опиравшиеся на эмпирические потенциалы среднего поля и спаривания, не дают надежной экстраполяции в области высокой изотопической асимметрии. Строгое соотношение между самосогласованным полем и зависящим от плотности эффективным взаимодействием в конечных ферми-системах, удерживаемых внутренними силами [1, 2, 3], позволяет описать переход от стабильных к бета-нестабильным ядрам, а в предельном случае к слабо связанным системам вблизи линий нуклонной нестабильности.
Наиболее сложны для описания слабо связанные ядра вблизи границы нейтронной неустойчивости, в которых экспериментально наблюдаются необычные топологии распределения ядерной плотности (ядерное "гало"), и
соответствующие "мягкие" ядерные моды. Эти новые эффекты - результат смены динамики ядерного среднего поля корреляционной динамикой слабо связанной квантовой системы. В частности, для таких ядер спаривание уже нельзя рассматривать как малое возмущение (А > /л, где А - спари-вательный потенциал, ц, - химический потенциал) - необходимо учитывать рассеяние квазичастиц в континуум, и уравнения как для основных, так и для возбужденных состояний существенно модифицируются.
Изучение ядер с экстремальной изотопической асимметрией выходит за рамки данной работы. Нас интересуют ядра, близкие к траекториям г-процесса с характерными энергиями отделения нейтронов Sn > 2-3 МэВ ^> А, для которых еще существен режим среднего ядерного поля. Предсказания их свойств должны основываться на самосогласованной экстраполяции среднего поля, эффективного NN-взаимодействия и результирующей ядерной динамики в области сильной изотопической асимметрии. Это особенно отчетливо проявляется для ядер, вовлеченных в r-процесс. Его траектория по ядерной карте определяется значениями ядерных масс сильно нейтронно-избыточных ядер, а временной масштаб периодами /3-распада и сечениями нейтринного захвата ядер, близких к пути r-процесса. Эти характеристики должны рассчитываться когерентно, исходя из самосогласованного описания основных состояний.
Основное внимание в диссертации уделено двум принципиальным проблемам. Первая - это приближенное самосогласованное описание свойств ядер в режимах нормального и высокого изоспина. Вторая - обусловлена астрофизическими потребностями и связана с прогнозированием ядерных данных (масс и скоростей процессов слабого взаимодействия) для нескольких тысяч экспериментально недоступных сильно нейтронно-избыточных ядер, вовлеченных в r-процесс нуклеосинтеза. Эти проблемы взаимосвя-
заны так как требования к ядерным моделям для предсказания ядерных данных для экспериментально неизвестных ядер столь же высоки, как и для теоретических исследований свойств экзотических ядер.
К числу рассмотренных в диссертации ядерно-астрофизических приложений относятся быстрый нуклеосинтез (так называемый r-процесс), отвечающий за производство тяжелых нуклидов, и р-процесс, в котором образуются редчайшие в солнечной системе нуклиды - 138La, 180Ta... В классическом сценарии r-процесса, наряду с многократным нейтронным захватом на зародышевых ядрах 56Fe, необходимо учитывать реакции /^-распада образующихся нейтронно-избыточных ядер [4]. Эта схематичная модель г-процесса не объясняет особенностей его термодинамики (характерная температура : Т~ 109А), ни природы интенсивного нейтронного потока(Nn ~ 1020-30 см-з^ Предложенные сценарии г-процесса [5, б, 8, 7, 9,10] учитывают еще и процессы слабого взаимодействия нейтронно-избыточной материи с интенсивным потоком нейтрино, уносящих гравитационную энергию кол-лапсирующей звезды ~ 1053эрг. Для объяснения производства редких элементов в р-процессе важен учет процессов неупругого рассеяния нейтрино за счет нейтральных и заряженных электрослабых токов [11, 12, 44].
Во всех этих моделях, помимо чисто астрофизических неопределенностей, присутствуют неопределенности, связанные с прогнозированием масс и скоростей слабых взаимодействий для нескольких тысяч экзотических ядер. Наибольшую "ядерно-физическую" погрешность в моделирование процессов нуклеосинтеза в звездах вносят используемые массовые формулы. Среди феноменологических подходов наиболее популярна "микро-макро" или FRDM модель (finite range droplet model [13], в которой полная энергия связи разделяется на макроскопическую и микроскопическую части, независимым образом параметризованные для ядер вблизи линии ста-
бильности. Вблизи линии стабильности массы, рассчитанные в FRDM и в других массовых формулах, фитированы к экспериментальным данным. В областях сильной изотопической асимметрии предсказания различных моделей кардинально расходятся, но критерии обоснованности экстраполяции для эмпирических моделей отсутствуют.
Требование надежной экстраполяции ядерных масс заставляет обратиться к поиску микроскопических массовых формул, основанных на универсальном энергетическом функционале плотности (универсальном ядерном лагранжиане, универсальном эффективном NN-взаимодействии) с относительно небольшим числом параметров, определенных из фитирования результатов самосогласованных расчетов масс к экспериментальным массам для ограниченного числа ядер [2, 14, 15, 16, 17, 18] или ко всем экспериментально измеренным массам [19].
До недавнего времени расчеты полных таблиц ядерных масс, основанных на эффективном NN-взаимодействии с параметрами, фитироваными к более чем 1800 экспериментально измеренным массам, были практически неосуществимыми в приближении Хартри-Фока со спариванием в рамках теории БКШ (далее HF-BCS), а тем более в приближении Хартри-Фока-Боголюбова-Де Гинеса (HFBG), из-за огромного объема вычислений. Единственной возможностью для такого рода расчетов было так называемое обобщеннное приближение Томаса-Ферми, дополненное учетом интегральной поправки Струтинского - ETFSI (extended Thomas-Fermi + Strutinski integral) [19]. Это вариационное приближение к HF методу, по существу является массовой формулой "микро-макро" типа, однако степень когерентности ее микро- и макроскопических компонент выше, чем в FRDM модели - в ETFSI подходе обе эти части базируются на едином эффективном NN-взаимодействии Скирма. В подходе ETFSI-1 ядерные мас-
7
сы описываются с точностью, сравнимой с полученной в эмпирическом подходе FRDM. Однако силы Скирма SkSC4, используемые в массовой формуле ETFSI-1, приводят к нефизическому коллапсу нейтронной материи при плотностях порядка ядерной плотности. Возникает задача разработки новой массовой формулы ETFSI для описания ядер с экстремальным нейтронным избытком и нейтронных звезд.
Самосогласованная постановка задачи о глобальных расчетах ядерных масс и периодов /^-распада для моделирования r-процесса до сих пор не рассматривалась. Для глобальных расчетов периодов /3-распада использовался статистический подход, а затем - полумикроскопические модели со схематическим эффективным NN-взаимодействием и эмпирическими потенциалами среднего поля и спаривания. Согласованных расчетов периодов /^-распада, основанных на массовых формулах ETFSI и HFBCS не существовало. Это явилось одной из основных целей диссертации, содержание которой отражено в работах [20] - [49].
Точность расчетов скоростей ядерных процессов слабого взаимодействия также влияет на моделирование r-процесса. Несмотря на малость их сечений, ядерные процессы слабого взаимодействия обеспечивают трансмутацию зародышевых ядер группы железа в ядра большего заряда и определяют макроскопический временной масштаб r-процесса. Глобальные расчеты скоростей процессов слабого взаимодействия представляют наибольшие трудности с точки зрения теории структуры ядра. Действительно, время жизни по отношению к быстрому каналу /^-распада Гамова-Теллера (GT) определяется энергетическим распределением в пределах окна /3-распада малой доли (1-2%) безмодельного правила сумм Икеды 3(N-Z). Предсказания различных ядерных моделей дают сильный разброс периодов /3-распада, практически не нарушая при этом правила сумм. Мае-
штаб отклонений особенно велик для сферических ядер вблизи заполненных нейтронных оболочек N=50, 82, 126, а именно эти ядра определяют время протекания г-процесса.
Существенным недостатком предыдущих микроскопических подходов было использование приближения разрешенных переходов. Фактически, не была достаточно изучена роль оболочечных эффектов в высокоэнергетическом /?-распаде. Еще эксперименты [50] указывали, что для некоторых ядер вблизи нового дважды-магического ядра 132Sn высокоэнергетический /3-распад первого запрета (FF) может быть более вероятным, чем низкоэнергетический GT-распад. Однако в рамках последовательно микроскопического подхода систематический анализ вкладов GT-переходов и переходов первого запрета в периоды /^-распада ядер вблизи заполненных нейтронных оболочек до сих пор не проводился.
Для современных моделей ^-нуклеосинтеза в г- и р-процессах требуются сечения процесса, обратного /^-распаду - нейтринного захвата, определяющиеся /^-силовой функцией как в пределах, так и вне энергетического окна /3-распада. Итак, для последовательного анализа г- и р-процессов необходимы согласованные предсказания ядерных масс и /3-силовых функций в широком энергетическом диапазоне, включая область континуума.Такая задача в рамках микроскопических моделей, применявшихся до недавнего времени для глобальных расчетов /3-силовых функций не рассматривалась. Более того, при расчетах периодов- /3-распада силовая функция вне окна /?-распада, включая гигантский резонанс Гамова-Теллера (GTR), как правило не рассчитывалась и не контролировалась.
Возможность микроскопических глобальных расчетов периодов /3~-распада была показана в трехуровневой RPA модели [51], в которой использовалось спин-изоспиновое взаимодействие Ландау-Мигдала с одним
параметром д', определенным из условия 811(4)-симметрии Вигнера.
В работах [52, 53] использовалось зарядово-обменное квазичастичное приближение случайной фазы (pnQRPA, далее просто QRPA), эмпирические массовая формула и потенциалы среднего поля, сепарабельное NN-взаимодействие в каналах частица-дырка (ph)m частица-частица (рр). Расчеты выполнялись в приближении разрешенных GT-переходов. Упрощенный BCS+RPA вариант модели был развит в [54] и применялся для расчетов полных таблиц периодов /3-распада в [55]. В этой модели исключалось из рассмотрения эффективное NN-взаимодействие в канале рр, что нарушает SO(8) симметрию QRPA уравнений [56, 57]. Простой способ исключения рр-взаимодействия сводится к использованию RPA приближения без учета BCS спаривания - это отвечает симметрии Вигнера SU (4).
В задачах о спин-изоспиновом отклике ядер исключать взаимодействием в канале рр (при сохранении парных корреляций на уровне BCS) некорректно. В полных QRPA уравнениях рр-взаимодействие существенно подавляет вероятности /3+-распада [58, 59] и периоды /^"-распада [22, 23, 24]. Как показано в работах [32, 39], духовые эффекты за счет нарушения симметрии QRPA могут приводить к искусственному усилению (до нескольких порядков) четно-нечетных различий периодов /^"-распада соседних изотопов, что не подтверждается экспериментальными данными CERN [60, 49]. Сечения захвата электронных нейтрино ядрами менее чувствительны к рр-взаимодействию и могут рассчитываться в рамках RPA. Однако в известных RPA расчетах {у — А) сечений [61] эмпирические потенциалы среднего поля варьировались с целью воспроизвести положение изобарического аналогового состояния (IAS) в ядрах среднего веса. Это не устраняет принципиальных трудностей, связанных с несогласованным описанием энергий IAS, и к тому же может искажать GT-силовые функции как при низких,
10
так и при высоких энергиях.
Итак, до недавнего времени не существовало подходов к глобальным расчетам скоростей процессов слабых взаимодействий, основанных на самосогласованных расчетах основных состояний (ядерных масс), а модели, применявшиеся для расчета скоростей слабых ядерных процессов, можно назвать схематичными. Естественно возникает задача - описать массы ядер и скорости слабых взаимодействий (насколько это возможно) самосогласовано, в рамках единого, универсального функционала плотности (или эффективного NN-взаимодействия).
Основная цель диссертации состоит в развитии приближения к самосогласованному подходу для теоретического прогнозирования ядерных масс и скоростей процессов слабого взаимодействия ядер с высокой изотопической асимметрией и применении его к теоретическому анализу экспериментов на пучках радиоактивных ионов и к моделированию процессов астрофизического нуклеосинтеза элементов.
Научная новизна диссертации заключается в следующем.
В диссертации разработан подход к глобальным расчетам свойств спин-изоспиновых возбуждений ядер в рамках теории локального энергетического функционала плотности (EDF). Для самосогласованного описания основных состояний использованы HF+BCS и обобщенное приближение Томаса-Ферми с интегральной поправкой Струтинского (ETFSI).
Впервые развит подход к зарядово-обменным возбуждениям сверхтекучих ядер в самосогласованной теории конечных ферми-систем (ТКФС) с точным учетом непрерывного спектра, аналогичный CQRPA с учетом спаривания и эффективных спин-изоспиновых NN-взаимодействий в каналах частица-дырка (ph) и частица-частица (рр).
Из анализа спектров и поляризационных характеристик реакций пе-
11
резарядки (р,п), (р,п) найдена константа ТКФС для эффективного спин-изоспинового NN-взаимодействия нуклонов в канале частица-частица.
Впервые в рамках EDF+CQRPA подхода рассчитаны периоды /5-распада для ~ 800 сферических ядер, наиболее важных для динамики r-процесса, а также сечения захвата электронных нейтрино (антинейтрино) на стабильных и нестабильных нейтронно-избыточных (дефицитных) ядрах с Z>26 вплоть до линии нейтронной (протонной) устойчивости.
Развита микроскопическая модель учета вклада переходов первого запрета в периоды /?-распада. Показан их определяющий вклад в периоды /^-распада ядер вблизи заполненных нейтронных оболочек с N= 82, 126.
Использование ядерных масс и сечений захвата электронных нейтрино (антинейтрино), рассчитанных в рамках ETFSI+CQRPA, позволило впервые количественно объяснить экспериментальную распространенность редкого изотопа 138La (138La / 139La=10~4) в солнечной системе.
На защиту выносятся следующие основные положения
1. В самосогласованной ТКФС развито приближение для глобальных расчетов скоростей процессов слабого взаимодействия в атомных ядрах, удаленных от долины стабильности. Оно базируется на описании основных состояний исходя из локальных энергетических функционалов плотности.
2. Впервые для расчета свойств зарядово-обменных возбуждений в самосогласованной ТКФС развита модель с точным учетом одночастичного континуума, спаривания с блокировкой нечетной квазичастицей и эффективного спин-изоспинового NN-взаимодействия в каналах рр и ph.
12
3. Найден новый вариант сил Скирма SkSC17, позволяющий описать свойства нейтронной материи и рассчитать в ETFSI-2 приближении ядерные массы с высокой точностью (среднеквадратичное отклонение фита к 1722 экспериментально известным массам - 720 кэВ). В рамках ETFSI-2 приближения предсказаны массы экспериментально неизвестных нейтронно-избыточных ядер вплоть до линии нейтронной устойчивости.
4. Из теоретического анализа спектров реакций перезарядки (р, п) и (п,р) при промежуточной энергии и их поляризационных характеристик определена константа эффективного спин-изоспинового NN-взаимодействия теории конечных ферми-систем в канале частица-частица. Предсказаны факторы подавления полной силы /?+-переходов Гамова-Теллера в нейтронно-дефицитных ядрах и сделан вывод о потере части /3+-силы в ряде экспериментов.
5. В рамках ETFSI+CQRPA приближения предсказаны периоды /3-распада Гамова-Теллера для 800 сферических и околосферических ядер, важных для моделирования r-процесса. Рассчитаны сечения захвата электронных нейтрино и антинейтрино для всех стабильных и нестабильных ядер с Z>26. Впервые показана важность учета эффективного взаимодействия в канале частица-частица для корректного описания четно-нечетных эффектов в периодах /^-распада.
13
6. Предложен новый метод расчета вкладов переходов первого запрета в периоды /^-распада. На основе HF+BCS+CQRPA расчетов вблизи замкнутых нейтронных оболочек N=50,82,126 впервые показана определяющая роль оболочечных эффектов в высокоэнергетическом /^-распаде. Сделан вывод о доминировании высокоэнергетических переходов первого запрета для тяжелых экзотических ядер с N«82, Z>50 и N=126, Z=60-70, важных для анализа r-процесса нуклеосинтеза. Предсказанные периоды /^-распада подтверждаются результатами недавних экспериментов в области НеЙТрОННО-ИзбыТОЧНЫХ ИЗОТОПОВ ^З-Шдд и 215-218gj
7. Предсказанные массы ядер и скорости слабых процессов использованы для астрофизического моделирования г- и р-процессов нуклеосинтеза в Сверхновых II типа. Изучено влияние периодов /^-распада на распространенности нуклидов, рассчитанных в различных моделях r-процесса. Впервые показано, что экспериментальная распространенность редкого изотопа 138La в солнечной системе объясняется его производством в реакции 138Ba(z/,e-).
Практическая значимость диссертации. Разработанные в диссертации программы использовалось для анализа экспериментов по спин-изоспиновым возбуждениям атомных ядер: в реакциях (р,п), (п,р) при низких энергиях (ФЭИ, Обнинск [20, 22, 23] и промежуточных энергиях (UICF [26]), в реакциях (6Li, 6He) (Курчатовский Институт [62]). Были также выполнены расчеты для разработки In-F детектора солнечных нейтрино и реакторных антинейтрино (Курчатовский Институт [29]).
Подход, базирующийся на самосогласованном описании основных состояний, особенно эффективен для предсказания характеристик спин-
14
изоспиновых возбуждениий в ядрах, удаленных от долины стабильности. Он применялся для анализа результатов и постановки экспериментов в области нейтронно-дефицитного дважды магического ядра 100Sn (GSI Collaboration [27]), для анализа экспериментов в области 146Gd (ЛИЯФ [24]). В настоящее время результаты, полученные в диссертации, используются для постановки новых экспериментов по поиску новых нейтронно-избыточных нуклидов в области дважды-магического 78Ni и в области к "востоку" от 208Pb (ISOLDE,CERN - IKS, Leuven Collaboration [49]) и исследованию их /?-распадных свойств.
Развитый в диссертации подход активно используется для астрофизических приложений. На основе глобальных расчетов периодов /3-распада и сечений захвата электронных нейтрино (антинейтрино) сформированы разделы электронной библиотеки ядерных данных для астрофизических приложений www-astro.ulb.ac.be (Таблицы ядерных масс: [Masses. ETFSI-2], Таблицы периодов /^-распада: [Beta-decay], Таблицы сечений захвата нейтрино (анти-нейтрино): [Neutrino (anti-neutrino) cross sections]).
Соавторство. Часть работ по теме диссертации (разделы 3.1 и 3.4) выполнены в соавторстве с С.А.Фаянсом (Курчатовский институт), Е.Л.Трыковым (основные результаты из разделов 3.1 и 3.4 включены в его кандидатскую диссертацию). Микроскопические расчеты спектров зарядово-обменных реакций (3.2) выполнены совместно с Ф.А.Гареевым, С.Н.Ершовым, Н.И.Пятовым (ОИЯИ, Дубна). Глобальные расчеты ядерных масс (раздел 2.2) и астрофизические расчеты (глава 5) проводились в рамках международного сотрудничества с Брюссельским Университетом по теме "Свойства ядер, удаленных от стабильности и ядерные данные для астрофизики". Эти работы опубликованы совместно с F. Tondeur, J.M.Pearson, M.Arnould, S.Goriely, M.Rayet.
15
Апробация диссертации. Результаты, вошедшие в диссертацию, докладывались на семинарах ГНЦ РФ ФЭИ (Обнинск); РНЦ "Курчатовский институт" (Москва); ОИЯИ (Дубна); ИТЭФ (Москва); Института астрофизики (Брюссель); Института теории ядра (Сиэттл, США), Института теории ядра (Орсэ, Франция), ежегодных совещаниях по "Структуре ядра и ядерной спектроскопии" (1989-1991); международных конференциях "Nuclei Far from Stability" (1992, Bernkastel-Kues, Germany, 1995 Aries, France); "Tours Conference on Nuclear Physics", (Tours, France, 1997, 2003); "Stellar abundances and nucleosynthesis" (Сиэттл, США, 2002), на IV-VI международных симпозиумах "Nuclei in the Cosmos" (1996, Notre Dame, USA; 1998, Volos, Greece; 2000, Aarhus, Denmark); международных симпозиумах "Nuclear Many-Body Problem-2001, (Brijuni, Croatia, 2001), "Nuclear astrophysics' и "Nuclear Structure and Dynamics at the Limits", (Hirschegg , Austria, 1998, 2003), "Relativistic Nuclear Models for Physics of Radioactive Beams", (Bad-Honn-ef, Germany, 2003), NSRT-03 (Дубна, 2003) и на ежегодных международных рабочих совещаниях "Meeting of Nuclear Astrophysicists and Nuclear Physicists" (Brussels, 1993-2002).
Публикации. Включенные в диссертацию результаты опубликованы в 24 работах [20-24, 26-27,29, 31-35, 37-39, 41-48], часть материала вошла в обзоры [37, 47]. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 238 страниц текста с 41 рисунком, 17 таблицами и библиографический список литературы из 267 наименований.
Содержание диссертации. Первая глава посвящена разработке приближения к самосогласованному HF-BCS подходу к расчетам ядерных масс и скоростей процессов слабых взаимодействий в рамках теории конечных ферми-систем.
В разделе 1.1 дан подробный обзор микроскопических подходов, при-
16
менявшихся к глобальным расчетам ядерных масс и периодов /^-распада. Проанализированы основные недостатки существующих моделей и сделан вывод о необходимости развития самосогласованного подхода.
В разделе 1.2 развито эффективное приближение к самосогласованному HF-BCS подходу к расчетам периодов /5-распада в рамках теории конечных ферми-систем [31]. Оно основано на QRPA приближении с учетом одночастичного ph континуума, спаривания, зависящего от квазичастичного состояния и эффективных взаимодействий в каналах ph и рр [22, 23]. Основные состояния ядер описываются исходя из феноменологических локальных функционалов плотности: функционала Скирма и функционала, предложенного в работе [14]. Для глобальных расчетов развито усовершенствованное приближение Томаса-Ферми с интегральной поправкой Струтинского (ETFSI). В разделе 1.3 разработана микроскопическая модель учета вклада переходов первого запрета в периоды /^""-распада для применения к систематическим расчетам в ядрах вблизи замкнутых нейтронных оболочек N=50, 82, 126. В разделе 1.4 в рамках самосогласованного подхода к /3-силовой функции представлен формализм расчетов сечений нейтринного и анти-нейтринного захвата на атомных ядрах.
Глава 2 посвящена разработке функционалов плотности для самосогласованных расчетов основных состояний ядер.
В разделе 2.1 рассмотрен функционал DF3, предложенный в работе [31], специально для описания одночастичных состояний нейтронно-избыточных ядер и их /3-распадных характеристик. Точность расчетов масс в рамках DF3 (с использованием регуляризированного спаривания) несколько ниже, чем для ETFSI-2, однако функционал DF3 надежно описывает экспериментальные одночастичные энергии в 132Sn. Наряду с силами Скирма, он важен для расчетов периодов /^-распада наиболее важных
Список литературы
.
Цена, в рублях:
(при оплате в другой валюте, пересчет по курсу центрального банка на день оплаты)
1425
Скачать бесплатно
23088.doc
Найти готовую работу
ЗАКАЗАТЬ
Обратная
связь:
Связаться
Вход для партнеров
Регистрация
Восстановить доступ
Материал для курсовых и дипломных работ
29.04.24
Результаты оценки психологических детерминант гражданской идентичности учащихся старших классов
29.04.24
Программа формирования гражданской идентичности старшеклассников
29.04.24
Психологические основания для разработки программы формирования гражданской идентичности старшеклассников
Архив материала для курсовых и дипломных работ
Ссылки:
Счетчики:
© 2006-2022. Все права защищены.
Выполнение уникальных качественных работ - от эссе и реферата до диссертации. Заказ готовых, сдававшихся ранее работ.