ОБОБЩЁННАЯ МОДЕ́ЛЬ ЯДРА́

ОБОБЩЁННАЯ МОДЕ́ЛЬ ЯДРА́, мо­дель атом­но­го яд­ра, в ко­то­рой учи­ты­ва­ют­ся как кол­лек­тив­ные, так и од­но­час­тич­ные дви­же­ния ну­кло­нов внут­ри яд­ра. Под кол­лек­тив­ным дви­же­ни­ем по­ни­ма­ют со­гла­со­ван­ное дви­же­ние мн. ну­кло­нов, ко­то­рое мо­жет про­яв­лять­ся как вра­ще­ние яд­ра или ко­ле­ба­ние его фор­мы; од­но­час­тич­ным на­зы­ва­ют дви­же­ние отд. ну­кло­нов в по­тен­ци­аль­ном по­ле, соз­да­вае­мом др. ну­кло­на­ми (см. Обо­ло­чеч­ная мо­дель яд­ра). О. м. я. на­зы­ва­ют так­же кол­лек­тив­ной мо­де­лью яд­ра. О. м. я. пред­ло­же­на О. Бо­ром и Б. Мот­тель­со­ном в нач. 1950-х гг. и объ­е­ди­ни­ла в се­бе чер­ты обо­ло­чеч­ной и ро­та­ци­он­ной мо­де­лей яд­ра, а так­же ка­пель­ной мо­де­ли яд­ра. Соз­да­ние О. м. я. свя­за­но с тем, что не­ко­то­рые экс­пе­рим. дан­ные не мог­ли быть объ­яс­не­ны в рам­ках обо­ло­чеч­ной мо­де­ли, ус­пеш­ной во мно­гих др. от­но­ше­ни­ях. В ча­ст­но­сти, не на­хо­ди­ли объ­яс­не­ния боль­шие зна­че­ния элек­трич. квад­ру­поль­ных мо­мен­тов ядер и не­ко­то­рые осо­бен­но­сти струк­ту­ры воз­бу­ж­дён­ных со­стоя­ний ядер.

Экс­пе­ри­мен­таль­но из­ме­рен­ные боль­шие зна­че­ния элек­трич. квад­ру­поль­ных мо­мен­тов ядер, в ко­то­рых чис­ло ну­кло­нов да­ле­ко от ма­гич. чи­сел (см. Ма­ги­че­ские яд­ра), ука­зы­ва­ют на не­сфе­рич. фор­му та­ких ядер (см. Де­фор­ми­ро­ван­ные яд­ра). Пред­по­ла­га­ет­ся, что та­кая фор­ма яв­ля­ет­ся след­ст­ви­ем воз­дей­ст­вия ну­кло­нов, на­хо­дя­щих­ся в не­за­пол­нен­ной обо­лоч­ке, на ос­таль­ные ну­кло­ны яд­ра – т. н. ос­тов. В де­фор­ми­ро­ван­ных яд­рах воз­ни­ка­ет по­тен­ци­ал сред­не­го по­ля, не об­ла­даю­щий сфе­рич. сим­мет­ри­ей, и од­но­час­тич­ные уров­ни (ну­клон­ные ор­би­ты) име­ют ха­рак­те­ри­сти­ки, от­ли­чаю­щие­ся от тех, что да­ёт обо­ло­чеч­ная мо­дель со сфе­ри­че­ски-сим­мет­рич­ным по­тен­циа­лом. При­ме­не­ние по­тен­циа­ла с ак­си­аль­ной сим­мет­ри­ей по­зво­ли­ло по­лу­чить зна­че­ния спи­нов мн. со­стоя­ний де­фор­ми­ро­ван­ных ядер, со­от­вет­ст­вую­щие экс­пе­рим. дан­ным. Од­но­час­тич­ное воз­бу­ж­дён­ное со­стоя­ние яд­ра воз­ни­ка­ет, ко­гда один или неск. ну­кло­нов пе­ре­хо­дят с ниж­них од­но­час­тич­ных уров­ней энер­гии на верх­ние.

Вра­ще­ние не­сфе­рич. ядер с раз­ны­ми энер­гия­ми при­во­дит к воз­ник­но­ве­нию вра­щат. воз­бу­ж­дён­ных со­стоя­ний ядер (со­глас­но кван­то­вой ме­ха­ни­ке, сфе­ри­че­ски-сим­мет­рич­ные объ­ек­ты не име­ют вра­ща­тель­ных со­стоя­ний). Та­кая по­сле­до­ва­тель­ность вра­щат. со­стоя­ний яд­ра на­зы­ва­ет­ся вра­ща­тель­ной по­ло­сой. Энер­гии вра­щат. со­стоя­ний ядер, имею­щих, напр., фор­му эл­лип­сои­да вра­ще­ния и чёт­ные чис­ла ней­тро­нов и про­то­нов, оп­ре­де­ля­ют­ся по фор­му­ле 𝒜_вр=ℏ²J(J+1)/2G, где ℏ – по­сто­ян­ная План­ка, J – спин яд­ра в дан­ном со­стоя­нии, G – мо­мент инер­ции яд­ра. Спи­ны ядер в этих со­стоя­ни­ях при­ни­ма­ют зна­че­ния 2, 4, 6 и т. д., со­от­вет­ст­вен­но энер­гии рас­смат­ри­вае­мых со­стоя­ний долж­ны со­от­но­сить­ся ме­ж­ду со­бой как 1:¹⁰/₃:7 и т. д., что на­шло экс­пе­рим. под­твер­жде­ние.

Фор­ма яд­ра мо­жет ко­ле­бать­ся от­но­си­тель­но не­ко­то­рой рав­но­вес­ной фор­мы (сфе­ри­че­ской или не­сфе­ри­че­ской). Ко­ле­ба­ния фор­мы ядер раз­ной энер­гии при­во­дят к воз­ник­но­ве­нию ко­ле­ба­тель­ных (виб­ра­ци­он­ных) воз­бу­ж­дён­ных со­стоя­ний ядер. Напр., для сфе­рич. ядер с чёт­ны­ми чис­ла­ми ней­тро­нов и про­то­нов О. м. я. пред­ска­зы­ва­ет наи­бо­лее яв­ное про­яв­ле­ние квад­ру­поль­ных гар­мо­нич. ко­ле­ба­ний, об­ра­зую­щих воз­бу­ж­дён­ные муль­ти­плет­ные со­стоя­ния ядер с по­ло­жи­тель­ны­ми чёт­но­стя­ми и эк­ви­ди­стант­ны­ми уров­ня­ми энер­гии, что с удов­ле­тво­рит. точ­но­стью под­твер­жда­ет­ся экс­пе­ри­мен­таль­но.

Раз­ные ви­ды воз­бу­ж­де­ний (од­но­час­тич­ные, вра­ща­тель­ные и ко­ле­ба­тель­ные) са­ми по се­бе и в со­че­та­ни­ях друг с дру­гом соз­да­ют до­воль­но слож­ный спектр воз­бу­ж­дён­ных со­стоя­ний ядер. Так, не­сфе­рич. яд­ро в од­но­час­тич­ном воз­бу­ждён­ном со­стоя­нии мо­жет на­чать вра­щать­ся, что при­во­дит к воз­ник­но­ве­нию вра­щат. по­ло­сы у дан­но­го од­но­час­тич­но­го воз­бу­ж­дён­но­го со­стоя­ния.

О. м. я. по­зво­ли­ла объ­яс­нить при­ро­ду мн. воз­бу­ж­дён­ных со­стоя­ний ядер, боль­шие зна­че­ния элек­трич. квад­ру­поль­ных мо­мен­тов ядер, по­вы­шен­ную ве­ро­ят­ность элек­трич. квад­ру­поль­ных пе­ре­хо­дов ме­ж­ду ядер­ны­ми со­стоя­ния­ми.