ДЕФОРМИ́РОВАННЫЕ Я́ДРА

ДЕФОРМИ́РОВАННЫЕ Я́ДРА, атом­ные яд­ра, фор­ма ко­то­рых в ос­нов­ном со­стоя­нии от­ли­ча­ет­ся от сфе­ри­че­ской. Д. я. име­ют ано­маль­но боль­шие элек­трич. квад­ру­поль­ные мо­мен­ты. Пред­став­ле­ние о Д. я. воз­ник­ло в 1930-х гг. в свя­зи с изу­че­ни­ем де­ле­ния ядер и бла­го­да­ря из­ме­ре­нию квад­ру­поль­ных мо­мен­тов ядер. Су­ще­ст­во­ва­ние Д. я. бы­ло под­твер­жде­но толь­ко в 1955, ко­гда бы­ли об­на­ру­же­ны вра­ща­тель­ные спек­тры ядер – со­во­куп­ность вра­ща­тель­ных по­лос, или уров­ней с энер­ги­ей, уве­ли­чи­ваю­щей­ся с рос­том пол­но­го уг­ло­во­го мо­мен­та яд­ра. Свой­ст­ва сим­мет­рии этих спек­тров по­зво­ля­ют ут­вер­ждать, что боль­шин­ст­во ядер в осн. со­стоя­нии име­ют фор­му эл­лип­сои­да вра­ще­ния, вы­тя­ну­то­го вдоль оси сим­мет­рии.

Де­фор­ма­ция ядер – кван­то­вый эф­фект, свя­зан­ный с обо­ло­чеч­ной струк­ту­рой яд­ра (см. Обо­ло­чеч­ная мо­дель яд­ра

). Яд­ра с пол­но­стью за­пол­нен­ны­ми ней­трон­ны­ми и про­тон­ны­ми обо­лоч­ка­ми яв­ля­ют­ся сфе­ри­че­ски­ми. От­кло­не­ние от сфе­рич. фор­мы вы­зва­но ну­кло­на­ми вне за­пол­нен­ных обо­ло­чек, дви­жу­щи­ми­ся по ани­зо­троп­ным ор­би­там.

Обо­ло­чеч­ные эф­фек­ты яв­ля­ют­ся так­же при­чи­ной су­ще­ст­во­ва­ния сверх­де­фор­ми­ро­ван­ных воз­бу­ж­дён­ных со­стоя­ний, в ко­то­рых яд­ро име­ет фор­му эл­лип­сои­да с от­но­ше­ни­ем осей 2 : 1 : 1. Эти со­стоя­ния впер­вые бы­ли об­на­ру­же­ны в про­цес­се де­ле­ния тя­жё­лых ядер, а с 1980-х гг. на­блю­да­лись у ядер из разл. об­лас­тей пе­рио­дич. сис­те­мы хи­мич. эле­мен­тов.

Яд­ро с ак­си­аль­ной эл­лип­сои­даль­ной де­фор­ма­ци­ей ха­рак­те­ри­зу­ет­ся внутр. элек­трич. квад­ру­поль­ным мо­мен­том $Q_0$, ко­то­рый свя­зан с из­ме­ряе­мым на опы­те мо­мен­том $Q$ со­от­но­ше­ни­ем 

$$Q=\frac {I(2I-1)}{(I+1)(2I+3)} Q_0,$$ где $I$ – спин яд­ра в еди­ни­цах по­сто­ян­ной План­ка $\hbar$. При ма­лых де­фор­ма­ци­ях $Q_0=(3e/\sqrt{5\pi})ZR_0^2\beta$, где $e$ – эле­мен­тар­ный за­ряд, $Z$ – за­ряд яд­ра в еди­ни­цах $e$, $R_0=r_0A^{1/3}$ ($r_0=1,2\cdot 10^{-13}$ см, $A$ – чис­ло ну­кло­нов в яд­ре) – сред­не­квад­ра­тич­ный ра­ди­ус яд­ра, $\beta$ – па­ра­метр квад­ру­поль­ной де­фор­ма­ции. Для боль­шин­ст­ва де­фор­ми­ро­ван­ных ядер в осн. со­стоя­нии $\beta \approx 0,2-0,3$, что по по­ряд­ку ве­ли­чи­ны рав­но от­но­ше­нию чис­ла ну­кло­нов вне за­пол­нен­ных обо­ло­чек к их пол­но­му чис­лу. По­сколь­ку ис­тин­ная фор­ма яд­ра слег­ка от­ли­ча­ет­ся от эл­лип­сои­да вра­ще­ния, не­об­хо­ди­мо учи­ты­вать, по­ми­мо квад­ру­поль­ной, ак­си­аль­ные де­фор­ма­ции бо­лее вы­со­ких по­ряд­ков.

Де­фор­ма­ция воз­бу­ж­дён­ных со­стоя­ний Д. я. мо­жет от­ли­чать­ся от де­фор­ма­ции осн. со­стоя­ния как по ве­ли­чи­не, так и по фор­ме.