Курсовая, контрольная работа. Примеры выполнения

Один из самых важных параметров этой установки, особенно в плане астрофизических приложений, является светимость, которая определяет выход продуктов соответствующей реакции. На рис.16.3 показаны расчетные (ожидаемые) светимости в эксперименте ELISe. Расчеты проведены для каждого изотопа с учетом ядерных и атомных времен жизни и с учетом возможных параметров пучков.

Рис. 16.3. Ожидаемые светимости в эксперименте ELISe.

    Рассеяние электронов с энергией около 500 МэВ на встречных пучках тяжелых ионов дает уникальную возможность исследовать свойства ядер, удаленных от области стабильности, включая измерение зарядовой и нейтронной плотности, радиусов и формы ядер, кластерных эффектов, и др.
    Все существующие ядерные модели были построены на изучении имеющихся в природе 286 стабильных изотопов. Область нестабильных изотопов, доступных к изучению на встречных пучках, может быть расширена до 4000 изотопов (см. рис.16.3). При этом появляется возможность получать новую информацию, недоступную в районе стабильности, включая новые разновидности радиоактивного распада, высокоэнергетичный - распад, новые области деформации и дважды магических ядер и др.
    Исследования ядерной структуры нейтронно избыточных ядер представляет интерес с точки зрения астрофизики. Например, механизмы образования изотопов гелия на ранней стадии существования вселенной можно изучать, используя пучки нестабильных ядер ⁶Не и ⁸Не. Свойства изотопов ⁶Не изучались недавно методом кулоновской диссоциации и методом лазерной спектроскопии. Использование для этой цели рассеяния электронов может дать более простые и надежные в интерпретации результаты, потому что метод рассеяния электронов апробирован на стабильных ядрах с высокой точностью и доказал свои преимущества в изучении ядерной структуры.
    Для более тяжелых нейтронно-избыточных ядер можно построить уравнение состояния асимметричной нейтрон-протонной ядерной материи. Для нейтронной звезды и нейтроноизбыточного ядра уравнения состояния очень похожи, потому что плотности этих состояний отличаются незначительно (у нейтронной звезды плотность на 30% выше, чем у ядра). Радиус нейтронной звезды определяется соотношением сил гравитации и отталкивания. В нейтроноизбыточном ядре нейтроны концентрируются на поверхности, образуя нейтронное гало. Таким образом, вместо гравитации на радиус ядра влияют силы поверхностного натяжения. Сравнивая уравнения состояния нейтронных звезд и нейтронно-избыточных ядер можно получать информацию о фазовых переходах материи в экзотические состояния, включая каонный конденсат, цветные сверхпроводники и др.
    Изучение корреляций нуклонов в экзотических ядрах имеет отношение к проблеме существования кварк — глюонной плазмы, потому что элементарными многокварковыми состояниями можно было бы считать дибарионы или пента-кварки , поиск которых в обычных ядрах ведется давно, но которые до сих пор не обнаружены.
    Открытым остается вопрос о границах применимости существующих ядерных моделей. Например, оболочечная модель не может объяснить обнаружения новых магических ядер, которые обладают свойствами классических магических ядер, но имеют числа нуклонов, отличающиеся от обычных значений (2, 8, 20, 28, 50, 82, 126). Возможно, это связано либо с проявлением сверхтекучести (парных корреляций) в ядрах, либо протон-нейтронного спаривания, которое также формирует замкнутые оболочки. Исследование различных характеристик (в частности, радиусов) новых дважды магических ядер даст новые критерии для развития ядерных моделей.
    В 2006 году проект ELISe вышел на стадию экспериментальной подготовки. Кроме создания накопителя электронов, ведется работа по изготовлению электронного спектрометра, состоящего из двух отклоняющих магнитов и нескольких координатных дрейфовых камер. Особенностью этого спектрометра является высокое разрешение (10^-4) по импульсу при большом телесном угле (+1.5 mr - +150 mr). При этом потребуется также решить рад технических задач, связанных с особенностью эксперимента (встречные пучки), что касается обеспечения высокого вакуума, достаточно протяженной областью взаимодействия и т.д. Однако, можно с уверенностью сказать, что уже в ближайшие годы здесь можно ожидать новых интересных результатов.

На главную сайта Dvoika.net