ОПТИ́ЧЕСКАЯ МОДЕ́ЛЬ ЯДРА́

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.