№ 1 • 2014 • ЯНВАРЬ–ФЕВРАЛЬ
С О Д Е Р Ж А Н И Е
Об з ор
Физика атомного ядра и элементарных частиц
Ишханов Б.С., Степанов М.Е., Третьякова Т.Ю. Спаривание нуклонов в атомных ядрах .
Теоретическая и математическая физика
Бабенко С.П., Бадьин А.В. Формирование функции распределения радиусов аэрозольных
частиц продуктов гидролиза гексафторида урана в производственных помещениях . . . . 20
Новосёлов А.А., Павловский О.В., Улыбышев М.В. Монте-Карло моделирование металлического
водорода: фазовый переход и уравнение состояния . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Физика атомного ядра и элементарных частиц
Ишханов Б.С., Капитонов И.М., Кузнецов А.А., Орлин В.Н., Хан Дон Ен. Фоторасщепление
изотопов молибдена . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Радиофизика, электроника, акустика
Шахпаронов В.М. Определение численного значения гравитационной постоянной при
сложной форме взаимодействующих тел . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Арсеньян Т.И., Сухарева Н.А., Сухоруков А.П. Турбулентные возмущения лазерного пучка
в фазовом пространстве . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Евстафьева Е.Н., Зайцев С.В., Рау Э.И., Татаринцев А.А. Зависимость потенциала
зарядки диэлектриков и изолированных проводников от угла падения пучка электронов 56
Оптика и спектроскопия. Лазерная физика
Хахалин А.В., Королёва А.В. Исследование температурной зависимости спектров переохлажденной
воды в средней ИК-области . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3
Стр.1
Физика конденсированного состояния вещества
Жуковский В.Ч., Кревчик В.Д., Семенов М.Б., Разумов А.В. Нелинейные оптические
свойства нанотрубки со спиральным дефектом в продольном магнитном поле . . . . . . . . . 67
Кривенков М.С., Комяк А.И., Новакова А.А. Исследование структурного состояния полититаната
калия, замещенного железом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Химическая физика, физическая кинетика и физика плазмы
Кралькина Е.А.,. Неклюдова П.А, Павлов В.Б., Вавилин К.В., Тараканов В.П. Радиальная
неоднородность параметров плазмы в индуктивном ВЧ-разряде низкого давления . . . . . 79
Кралькина Е.А., Неклюдова П.А., Павлов В.Б., Вавилин К.В. Влияние эффекта Рамзауэра
на частоту упругих столкновений в плазме индуктивного ВЧ-разряда в инертных газах 84
Архипов Н.О., Знаменская И.А., Мурсенкова И.В., Остапенко И.Ю., Сысоев Н.Н. Эволюция
наносекундного комбинированного объемного разряда с плазменными электродами
в потоке воздуха . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
- Издательство Московского университета.
«Вестник Московского университета», 2014
c
Стр.2
ВМУ. Серия 3. ФИЗИКА. АСТРОНОМИЯ. 2014. № 1
ОБЗОР
ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
Спаривание нуклонов в атомных ядрах
Б. С. Ишханов1,2 , М.Е. Степанов1,2,a , Т.Ю. Третьякова2,b
1Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, физический факультет,
кафедра общей ядерной физики. Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 2.
2Научно-исследовательский институт имени Д.В. Скобельцына (НИИЯФ МГУ).
Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 2.
E-mail: a stepanov@depni.sinp.msu.ru, b tretyakova@dubna.ru
Статья поступила 10.09.2013, подписана в печать 06.11.2013.
Рассмотрено одно из ярких проявлений ядерной динамики — спаривание нуклонов. Спаривание
нуклонов для различных цепочек ядер в зависимости от числа протонов или нейтронов в ядре
позволяет объяснить появление большого числа состояний положительной четности в четно-четных
ядрах в области энергии возбуждения E∗ < 4 МэВ, образующих мультиплет основного состояния
ядра. Взаимодействие спаренных нуклонов с колебательными и вращательными степенями свободы
ядра приводит к большому разнообразию спектров возбуждения состояний положительной четности
четно-четных ядер.
Ключевые слова: нуклон-нуклонное взаимодействие, модели атомных ядер, спаривание нуклонов в атомных
ядрах.
УДК: 539.14. PACS: 21.10.Dr, 21.30.Fe, 29.87.+g.
Введение
Атомные ядра, составляющие 99.9% барионной материи
во Вселенной, представляют собой связанные
системы, состоящие из Z протонов и N нейтронов,
Z +N =A, A — массовое число ядра.
Зависимость центрального взаимодействия двух
нуклонов от расстояния r между ними показана на
рис. 1. Ядерные силы являются короткодействующими:
при сближении нуклонов притяжение усиливается до
максимального значения в области r ≈ 0.8 фм, затем
переходит в отталкивание при r < 0.7 фм. Приведенная
зависимость учитывает только центральные силы.
Взаимодействие между нуклонами зависит не только
от расстояния, но и от спинов нуклонов, их взаимного
расположения, орбитального движения нуклонов.
В частности, единственное связанное состояние двух
нуклонов — дейтрон — соответствует доминирующему
состоянию с полным моментом количества движения
J =1, орбитальным моментом количества движения
L=0 и сонаправленным спинам нуклонов. В атомных
ядрах нуклон-нуклонное взаимодействие еще больше
усложняется, так как зависит от окружения соседних
нуклонов: нуклон-нуклонное взаимодействие в вакууме
отличается от взаимодействия нуклонов в ядерной
среде.
Свойства атомного ядра, его структура сильно зависят
от массового числа A и от соотношения между числом
протонов и нейтронов в ядре. С момента открытия
атомного ядра предпринимаются значительные усилия
по построению общей теории ядра, охватывающей весь
диапазон известных ядер и обладающей устойчивой
предсказательной силой. Эта задача особенно актуальна
на данном этапе, когда современные экспериментальные
средства позволяют получать данные по
экзотическим короткоживущим атомным ядрам, расширить
карту изотопов в область сверхтяжелых ядер и
ядер с экстремальным соотношением между числами
протонов и нейтронов.
Одной из основополагающих моделей является капельная
модель ядра. В ней ядро описывается как
заряженная капля жидкости, что позволяет в энергии
связи ядра выделить вклады объемной, поверхностной
и кулоновской энергии. Данная трактовка, а также учет
энергии симметрии легли в основу полуэмпирической
формулы Бете–Вайцзеккера [2, 3] масс атомных ядер
Ebind(N,Z)=a1A−a2A2/3 −a3
M(N,Z)=N ·mn +Z ·mp −Ebind(N,Z)/c2,
Z2
A1/3 −
1
2a4
(N −Z)2
A ,
(1)
Рис. 1. NN-взаимодействие в канале 1S0 в аргоннском
v18 потенциале [1]
2 ВМУ. Физика. Астрономия. № 1
где M(N,Z) — масса атомного ядра, состоящего из
N нейтронов и Z протонов, Ebind — энергия связи ядра
(минимальная энергия, необходимая для разделения
ядра на составляющие его нуклоны), mn и mp —
массы нейтрона и протона. Параметры a1 , a2 , a3 и a4
соответствуют вкладам объемной, поверхностной энер3
Стр.3