ОПТИ́ЧЕСКАЯ МОДЕ́ЛЬ ЯДРА́
-
Рубрика: Физика
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ОПТИ́ЧЕСКАЯ МОДЕ́ЛЬ ЯДРА́, модель атомного ядра, в которой ядро рассматривается как сплошная среда, отражающая, преломляющая и поглощающая волны де Бройля падающих на ядро частиц. Предложена в 1949 амер. физиками С. Фернбахом, Р. Сербером и Т. Тейлором для описания процессов рассеяния ядрами частиц с энергией $\geq$ 100 МэВ. Наиболее обоснована теоретически для нуклонов и имеет для этих частиц наилучшее соответствие с экспериментом.
В О. м. я. столкновение налетающей частицы с ядром описывается с помощью волнового уравнения (см. Шрёдингера уравнение, Дирака уравнение) с оптич. потенциалом (ОП), который включает действительную, мнимую и спин-орбитальную (для частиц с отличным от нуля спином) составляющие. Первая ответственна за отражение и преломление волн де Бройля, вторая – за поглощение этих волн, третья – за поляризацию рассеянных ядром частиц. Составляющие ОП задаются как произведения величин потенциалов (зависящих от энергии) и функций их пространственных распределений. Для заряженных частиц в ОП включается электростатич. потенциал. При решении волновых уравнений с заданными параметрами ОП и заданной энергией вычисляются зависимости сечения упругого рассеяния $\sigma(\theta)$ и поляризации $P(\theta)$ рассеянных частиц от угла рассеяния $\theta$, а также сечение всех неупругих процессов – полное сечение $\sigma_r$. К нач. 21 в. накоплены данные по $\sigma(\theta)$, $P(\theta)$, $\sigma_r$ для разл. ядер. Анализ этих данных позволил найти наборы локальных параметров ОП для определённого типа налетающих частиц конкретной энергии и определённых ядер, а также системы глобальных параметров ОП, усреднённых по большим интервалам энергии и массы ядер.
О. м. я. применяется для решения мн. фундам. и прикладных задач ядерной физики. Для описания взаимодействий с ядром налетающих и вылетающих частиц используется О. м. я. с глобальными или локальными параметрами ОП. Так, при анализе эксперим. данных, получаемых в разл. ядерных реакциях, можно определить спектроскопич. характеристики ядра, если задан ОП взаимодействия с ядром налетающих и вылетающих из него частиц. Физически обоснованная экстраполяция нуклонного ОП с помощью дисперсионного соотношения на область отрицательной энергии позволяет анализировать и получать информацию об одночастичных характеристиках ядра. О. м. я. играет существенную роль при решении задач радиац. материаловедения (т. к. позволяет моделировать процессы, сопровождающие прохождение частиц через материалы), элементного анализа материалов и др.