Введение

           В сечении поглощения фотонов атомными ядрами σγ можно выделить четыре основные энергетические области. Они обозначены цифрами I, II, III, IV на рис.1, схематически изображающем типичный вид σγ в широкой области энергий фотонов от 0 до 1 ГэВ. В области I энергия γ-кванта недостаточна для выбивания из ядра отдельных нуклонов  или связанных систем из малого числа нуклонов (Eγ < Bp,n). Фотон, поглощаемый ядром, может возбуждать отдельные изолированные низколежащие ядерные уровни. При снятии такого возбуждения происходит излучение ядром одного или нескольких фотонов. Это явление носит название ядерной резонансной флуоресценции (ЯРФ).

Рис. 1. Схематическое представление сечения фотопоглощения фотонов атомными ядрами в области энергий фотонов до 1 ГэВ

            В области II энергия поглощенного фотона достаточна для выбивания из ядра одного или нескольких нуклонов, а также систем из малого числа связанных нуклонов (дейтрона, α-частицы и др.). Для тяжелых ядер возможно также деление (фотоделение). Все эти процессы объединяют термином фоторасщепление. Наиболее характерной особенностью этой энергетической области является наличие высокоэнергичных коллективных ядерных возбуждений, проявляющихся в мощных и широких максимумах, называемых гигантскими резонансами. Самый значительный из них обусловлен преимущественным поглощением электрических дипольных (Е1) фотонов и поэтому называется гигантским дипольным резонансом (ГДР). Накоплен огромный экспериментальный материал по фоторасщеплению в области ГДР практически всех известных стабильных ядер. Установлены основные параметры ГДР (положение, величина и форма) для различных ядер. Настоящая книга посвящена информации об этом явлении.
         В области III, лежащей за максимумом ГДР и простирающейся  вплоть до мезонного порога (135 МэВ), длина волны поглощаемого ядром фотона становится меньше радиуса ядра, и фотон преимущественно взаимодействует с системами из малого числа нуклонов, формирующимися внутри ядра (квазидейтрон, квазиальфачастица и др.). Ядерное фоторасщепление в этой энергетической области чаще всего начинается с расщепления этих связанных малонуклонных систем, главным образом квазидейтронов, и завершается испусканием ядром нескольких (до десяти) нейтронов.
         Начиная с мезонного порога, фотон, попадая внутрь ядра, взаимодействует с отдельными нуклонами, переводя их в возбужденное (резонансное) состояние. Самым низким из них является Δ-изобара (для её возбуждения требуется энергия фотона около 300 МэВ). Таким образом, область IV относится уже к физике элементарных частиц.
         Вернёмся к гигантскому дипольному резонансу, которому посвящена книга. Гигантский дипольный резонанс (ГДР) является наиболее известным и хорошо изученным примером довольно большого семейства гигантских резонансов различной мультипольности (мультипольных гигантских резонансов - МГР), имеющих коллективную природу и расположенных, как правило, в области II (рис. 1), частично захватывая пограничные с ней участки областей I и III. ГДР исследован как экспериментально, так и теоретически значительно лучше других МГР, чему способствовало, прежде всего, то, что он наиболее ярко проявляется в однозначно интерпретируемых экспериментах с реальными фотонами и в этих экспериментах вероятность его возбуждения далеко превосходит вероятность возбуждения других МГР. Это «привилегированное» положение ГДР в опытах с реальными фотонами, методически наиболее простых и лучше всего разработанных, привело к беспрецедентному по сравнению с другими МГР обилию и разнообразию экспериментальных данных о ГДР и в плане понимания физической природы всех типов гигантских резонансов сделало ГДР главным «пробным камнем» любых ядерных теорий. Все основные идеи и методы, как теоретического, так и экспериментального характера, используемые при изучении МГР, прежде всего, проверяются на ГДР. А внутренняя физическая общность всех МГР делает такой подход не только неизбежным и оправданным, но и весьма эффективным. Прежде чем продолжить детальное рассмотрение ГДР, поясним, что мы понимаем под мультипольными гигантскими резонансами и укажем место ГДР в классификации МГР.


homenext

24.04.2014

На головную страницу

Рейтинг@Mail.ru