Наукові відділи
Найважливіші наукові результати
Архів 2010-2015
Відділ Структури атомних ядер
- Запропоновано фазове представлення векторів квантових станів двокластерних систем. Побудовано густини розподілу в просторі Фока-Баргмана для зв'язаних, резонансних станів 6,7Li і 7,8Be в рамках мікроскопічної двокластерної моделі. Вхідні параметри моделі і нуклон-нуклонного потенціалу вибрані так, щоб оптимально передати внутрішню структуру кластерів і відтворити положення основного стану по відношенню до двокластерного порогу. Для кожного з досліджених ядер враховано домінівну кластерну конфігурацію. Густина розподілу у фазовому просторі порівнюється з густиною розподілу в координатному, імпульсному представленнях. Зв'язані стани, як і вузькі резонанси, реалізують себе в компактній області у фазовому просторі. Встановлено кількісні межі цієї області у фазовому просторі для досліджених ядер. Показано, що квантові траєкторії наближаються до свого класичного ліміту із збільшенням енергії.Ю.А. Лашко, Г.Ф. Філіппов, В.С. Василевський
- Для дослідження загальних властивостей резонансних станів легких атомних ядер, які розпадаються на три частинки (кластери) і які не розпадаються на дві частинки, сформульовано модель, що використовує базис гіперсферичних функцій для впровадження реалізації коректних граничних умов. Встановлено, що збільшення зв'язку між каналами призводить до зменшення енергії резонансного стану. При певних значеннях константи, відповідальної за зв'язок каналів, резонансні стани перетворюються на зв'язані стани. Показано, що вузькі резонансні стані можуть існувати як при слабкому зв'язку каналів, так і при сильній взаємодії каналів. При збільшенні числа відкритих каналів, як правило, зменшується енергія, ширина резонансних станів. Встановлено, що існує велика ймовірність появи надвузьких резонансних станів в системі з великою кількістю відкритих каналів. Встановлено також, що резонансні стани формуються, розпадаються лише в обмежене число каналів трикластерного континууму. Одержані результати узгоджуються із загальними властивостями трикластерних систем.В.С. Василевський
- Вплив принципу Паулі на характер відносного руху легких ядер з надлишком нейтронів в процесі їхнього зіткнення досліджено в рамках мікроскопічного методу - алгебраїчної версії методу резонуючих груп - на прикладі ядерної системи 6He+4He. Здійснено аналіз обумовлених оператором антисиметризації обмінних ефектів на кінетичну енергію відносного руху ядер. Показано, що вплив принципу Паулі на кінетичну енергію відносного руху ядра 6He, альфа-частинки призводить до їхнього притягання для станів Lπ=0+. Інтенсивність останнього є достатньою для утворення зв'язаного стану або віртуального стану з дуже малою енергією в ядрі 10Be.Ю.А. Лашко, Г.Ф. Філіппов
- Проведено експериментальні, теоретичні дослідження резонансних станів ядра 6Не. Експерименти були виконані в Інституті ядерних досліджень НАН України. Резонансні стани були виявлені у спектрі на співпадіння протонів, альфа-частинок, які є продуктами чотиричастинової реакції, ініційованої взаємодією альфа-частинок з ядрами 3Н. Для теоретичного аналізу станів неперевного спектру 6Не було використано трикластерну мікроскопічну модель. Як відомо, ця модель добре описує резонансні стани трикластерного континууму. Експериментальними і теоретичними методами виявлено нові резонансні стани. Розраховано повну, парціальні ширини резонансних станів і встановлено домінуючі канали їхнього розпаду. Показано, що теоретичні, експериментальні параматри (енергія і ширина) резонансів в 6Не добре узгоджуються між собою. На прикладі 1- резонансу показано як виникають резонанси у тричастинковому континуумі, за яких умов їх можливо спостерігати експериментальними і теоретичними методами.В.С. Василевський
- Сформульовано загальний метод побудови фазових портретів квантових систем в просторі Фока-Баргманна. Метод застосовано до вільного руху одновимірної частинки, до частинки в полі потенціала Гауса, до двокластерної системи α+d. Фазовий портрет певного стану квантової системи, що характеризується енергією E, -- це густина розподілу імовірності по фазовим траєкторіям в цьому стані. Показано, що фазові портрети містять додаткову важливу інформацію про систему порівняно з хвильовими функціями в координатному чи імпульсному представленні. Густина розподілу для зв'язаного стану локалізована в малій області фазового простору, і всі фазові траєкторії фінітні. Фазовий портрет станів неперервного спектру містить як фінітні, так і інфінітні траєкторії. Із зростанням енергії внесок фінітних траєкторій зменшується, а інфінітні траєкторії скупчуються навколо класичних фазових траєкторій. Отже, простір Фока-Баргмана забезпечує неперервний перехід між квантовою і класичною механікою, дозволяє встановити, при якій саме енергії квантові фазові траєкторії наближаються до їх класичної границі.Ю.А. Лашко, Г.Ф. Філіппов, В.С. Василевський, М.Д. Солоха-Климчак
- Досліджено структуру зв'язаних станів ядра 10В. Для опису цього ядра було залучено мікроскопічну трикластерну модель. Ядро 10В моделювалось як трикластерна система, що складається із двох α-частинок, дейтрона. Ця конфігурація має мінімальну енергію порогу серед інших трикластерних каналів, дає змогу врахувати домінуючі двокластерні канали розпаду ядра 10В. Детально досліджено вплив розмірів взаємодіючих кластерів, параметрів нуклон-нуклонного потенціалу на енергію зв'язаних станів. Показано, що спін-орбітальні компоненти потенціалу суттєво впливають на енергію зв'язаних станів, на їх взаємне положення. Розраховано спектроскопічні фактори для віртуального розпаду основного, збуджених станів на три фрагменти α+α+d. Вони визначають ступінь кластеризації, ефект принципу Паулі в даному енергетичному рівні. Визначено, як змінюється форма, розміри ядра в залежності від енергії збудження.В.С. Василевський, О.В. Нестеров, Т.П. Коваленко
- В рамках мікроскопічного підходу досліджено структуру хвильових функцій трикластерних атомних ядер в зв'язаних станах, в станах неперервного спектру. Було показано, що хвильові функції таких систем формуються не лише оператором потенціальної енергії на малих відстанях між кластерами, але й оператором антисиметризації, оператором кінетичної енергії, що діють навіть на великих відстанях між кластерами. Показано, що асимптотичну структуру хвильових функцій дозволених принципом Паулі базисних станів відтворюють дискретні поліноми Кравчука, а при великому числі осциляторних квантів - поліноми Ерміта. Визначено явний вигляд трикластерних асимптотичних хвильових функцій і встановлена їх континуальна границя.Г.Ф. Філіппов, Ю.А. Лашко
- Розраховано спектр, досліджено природу резонансних станів ядер 9Be, 9B. Для цього було залучено алгебраїчну версію методу резонуючих груп (МРГ). Параметри нуклон-нуклонного потенціалу Міннесоти були підібрані так, щоб відтворити експериментальну енергію зв'язаного стану ядра 9Be. Показано, що з таким потенціалом алгебраїчна версія МРГ добре відтворює спектр резонансних станів, що спостерігається на експерименті. Показано, що резонансні стани ядер 9Be, 9B формуються головним чином в одному каналі трикластерного континууму, який слабко зв'язаний з іншими каналами. Такий слабкий зв'язок каналів обумовлює появу резонансних станів, які мають дуже малу ширину, наприклад, 33, 83 eV. Для кожного із резонансних станів визначено найбільш ймовірні канали розпаду компаунд-ядра.В.С. Василевський, О.В. Нестеров, Т.П. Коваленко
- На прикладі ядра 5H =3H+n+n в рамках мікроскопічного методу досліджувався для вплив принципу Паулі на асимптотику хвильових функцій неперервного спектра трикластерних систем. Показано, що в асимптотичній границі рівняння Шредінгера хвильової функції відносного руху тритія і двох нейтронів зводиться до багатоканальної задачі розсіяння валентного нейтрона на бінарній підсистемі 4H. Запропоновано і реалізовано одноканальне наближення, в рамках якого єдиною характеристикою неперервного спектра ядра 5H є фаза розсіяння нейтрона на бінарній підсистемі 4H=3H+n, що знаходиться в найнижчому можливому енергетичному стані.Г.Ф. Філіппов, Ю.А. Лашко
- Досліджено структуру зв'язаних, резонансних станів ядра 12С в рамках мікроскопічної трикластерної моделі. Дана модель залучає базис гіперсферичних гармонік для опису динаміки відносного руху взаємодіючих кластерів, для класифікації каналів трикластерного континууму. Дослідження дискретного, неперервного спектрів ядра 12С виконані з урахуванням домінуючої кластерної конфігурації, в якій 12С складається із трьох альфа-частинок. . Взаємодія між нуклонами моделювалась нуклон-нуклонним потенціалом, параметри якого підібрані так, щоб відтворити експериментальні значення фаз альфа-альфа розсіяння, енергію і ширину 0+, 2+ і 4+ резонансів ядра 8Ве. Розрахунки 12С проведені у великому базисі гіперрадіальних, гіперсферичних збуджень, котрі гарантують збіжність енергії зв'язаних станів, елементів матриці багатоканального розсіяння, енергії і ширини резонансів. Показано, що резонансні стани 12С породжуються головним чином в одному каналі, який слабко зв'язаний з іншими каналами. Такий слабкий зв'язок каналів обумовлює малу ширину резонансу, довгий час його життя. Досліджено природу резонансних станів трикластерного континуму. Встановлено домінуючі канали розпаду кожного резонансу. Визначено найбільш імовірну форму трикутника, який сполучає центри мас трьох альфа-частинок, для зв'язаних, резонансних станів ядра 12С.В.С. Василевський
- Знайдено власні функції і власні значення оператора антисиметризації трикластерної cистеми α+t+n. Вперше запропоновано повну класифікацію власних функцій, власних значень оператора антисиметризації ядра 8Li за допомогою власних значень оператора антисиметризації підсистем 7Li =α+t, 5He=α+n і 4H=t+n. Показано, що асимптотика більшості власних функцій оператора антисиметризації відповідає розпаду ядра 8Li на 7Li і нейтрон.Г.Ф. Філіппов, Ю.А. Лашко
- Побудовано твірні функції, розраховані матричні елементи гамільтоніану для чотирикластерної конфігурації 4Не+n+n+n ядра 7Не. Семинуклонний гамільтоніан містить центральну, спін-орбітальну компоненти взаємодії між нуклонами. Генераторні параметри твірних функцій вибрано так, щоб генерувати повний базис осциляторних функцій в девятивимірному просторі, який пов'язано з відносним рухом чотирьох кластерів. Осциляторні функції приводять багаточастинкове рівняння Шредінгера до матричної форми, що спрощує його розв'язок як для зв'язаних станів, так і станів неперервного спектру. Виведено рекурентні співвідношення для матричних елементів гамільтоніану, інших операторів, котрі необхідні для аналізу збуджених станів, ядерних процесів в ядрі 7Не.В.С. Василевський, А.В. Нестеров, Т.П. Коваленко
- В рамках мікроскопічної моделі, що базується на алгебраїчній версії методу резонуючих груп, досліджено роль принципу Паулі у формуванні хвильових функцій неперервного спектру ядерних систем AX= A-2X+n+n, A≤6. Показано, що точне врахування принципу Паулі призводить до того, що в асимптотичній області трикластерне рівняння Шредінгера зводиться до багатоканальної двокластерної задачі. Енергія розподіляється між двокластерною підсистемою A-1X, відносним рухом цієї підсистеми і валентного нейтрона. Для постановки граничних умов для коефіцієнтів розкладу хвильової функції трикластерної системи необхідно знати розв'язок рівняння Шредінгера для бінарної підсистеми A-1X= A-2X+n.Г.Ф. Філіппов, Ю.А. Лашко
- Досліджено кореляції між астрофізичним S-фактором при нульовій енергії S(0) реакцій 3He(α, γ)7Be і 3H(α, γ)7Li, протонним середньоквадратичним радіусом, квадрупольним моментом основного стану і спектроскопічним фактором для кластеризацій 3He+α (3H) і 6Li+p (6Li+n). Було спостережено майже лінійна залежність S(0) від вказанних величин, отриманих в розрахунках.В.С. Василевський, Т.П. Коваленко, О.В. Нестеров