Автореферат (1103716), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Для ядер массы которых надежно измерены (т.е. стабильных и имеющих времена жизни больше 1 часа) достигнутаточность описания масс 160 кэВ. Для всех (в том числе и короткоживущих)ядер из области 126≤N≤156, 82≤Z≤104 среднеквадратичное отклонениесоставляет 66 кэВ.VI. Для исследования характеристик протонного и альфа-распада среднихнейторонодефицитных ядер, расположенных за границей области протоннойстабильности,предложеноиспользоватьММПЭСЯвместесполуэмпирическим методом расчета времен жизни (при заданной энергиираспада) по отношению к этим распадным модам.
Для этих ядер, а такжетяжелых нейтронодефицитных ядер предсказаны периоды полураспада.Таким образом получены ограничения на возможность эксперимента,накладываемые малыми временами жизни ядер.VII. Рассчитаны массы и энергии альфа-распада сверхтяжелых ядер вобласти156≤N≤178, 104≤Z≤116, эксперименты по синтезу которыхпроводятся в настоящее время, а также их времен жизни. Показано, что всеимеющиеся на этот счет экспериментальные данные внутренне согласованы.Этим самым подтверждена корректность идентификации полученныхизотопов авторами экспериментов. Предсказаны энергии альфа-распада ивремена жизни множества неизученных экспериментально изотопов в этойобласти.Практическая ценность работы.Представленные в настоящей диссертации значения неизвестных ядерныхмасс могут быть использованы для расчетов сечений различных ядерныхреакций и вероятностей распадов ядер, играющих роль в кинетике самыхразнообразных макропроцессов, в том числе процессов, происходящих вядерных реакторах, процессов звездного нуклеосинтеза и других.В областях, где массы ядер измерены ненадежно, рассчитанные значениямасс могут служить определенным подтверждением экспериментальныхрезультатов или наоборот, основанием для того, чтобы перемерить этимассы.Развитая в диссертации математическая модель поверхности энергийсвязи ядер может быть использована для оценки масс других ядер в любойинтересующей пользователя области.Рассчитанные значения ширин протонного и альфа-распада средних итяжелых нейтронодефицитных ядер могут послужить удобным ориентиромдля планируемых экспериментов.Представленная в диссертации схема комплексного анализа полученных вэксперименте энергий альфа-распада сверхтяжелых ядер и времен их жизни6является перспективной для идентификации сверхтяжелых изотопов,цепочки распада которых не заканчиваются известными до этого ядрами.Результаты расчета в рамках этой схемы значений энергий распада ивремен жизни неизвестных сверхтяжелых изотопов могут быть полезнымипри постановке новых экспериментов, а также для планируемого в настоящеевремя поиска сверхтяжелых изотопов в природе.Достоверность полученных результатовДостоверность результатов диссертации обеспечивается корректнойпостановкойисследовательскихзадач;использованиемясногоматематического формализма и хорошо апробированных исходныхположений; совпадением результатов, полученных различным путем;хорошим согласием вычисленных результатов с экспериментом.Основные положения, выносимые на защиту1.
Обладающий высокой внутренней согласованностью вариантматематической модели поверхности энергии связи нуклонов (ЭСН),описывающей ее линейными функциями чисел протонов и нейтронов Z и N впрямоугольных областях ядер {k,l} плоскости ZN, граничащих между собойпри целых значениях аргументов. Метод поиска оптимальных значенийпараметров модели.2. Установление ряда аналитических связей параметров кусочно-линейныхфункций ММПЭСН между собой и параметрами линии β-стабильных ядер.Разработка на этой основе методов экстраполяции ММПЭСН на области:а) где известны лишь энергии альфа-распадов;б) средних и тяжелых ядер, расположенных между стабильными ядрами илинией нуклонной стабильности;в) сверхтяжелых ядер, где известны лишь энергии альфа-распадовотдельных ядер;г) сверхтяжелых ядер.
где нет никаких экспериментальных данных об ихэнергиях.3. Результаты аппроксимации энергий связи всех известных более чем 2000ядер, а также расчетов неизвестных масс вплоть до линии протоннойстабильности, масс и энергий альфа-распада сверхтяжелых ядер.4. Обнаружение новой ранее неизвестной закономерности, проявляющейся вэнергиях связи изобарных ядер, а именно увеличения кривизны изобарныхсечений с увеличением избытка нейтронов.5.
Результаты расчета времен жизни средних ядер по отношению кпротонному и альфа-распаду, а также времен жизни альфа-распадов тяжелыхи сверхтяжелых ядер. Предсказание на этой основе распадных свойств7нуклидов на границах нуклонной стабильности, идентификация элементов спомощью этих свойств.Апробация работыРезультаты работы доложены на 28, 30, 31, 32, 34, 49 совещаниях поядерной спектроскопии и структуре атомного ядра; международномсеминаре «Физико-математическое моделирование систем» (Воронеж, 5-6октября 2004 г.); семинаре лаборатории теории атомного ядра НИИЯФ МГУ;семинаре ЛЯР ОИЯИ.Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав,заключения и списка цитируемой литературы.
Работа содержит 165 страниц,включая 29 рисунков, 20 таблиц в тексте работы и 18 – в Приложении, атакже 132 библиографических ссылок.Публикации и личный вклад автораПо теме диссертации опубликовано 23 печатные работы [1 – 23]. Ониприведены в конце автореферата. Среди них 4 статьи опубликованы внаучных журналах, входящих в установленный ВАК перечень ведущихроссийских изданий, в которых должны быть опубликованы основныерезультаты диссертаций.Основная часть задач, составляющих содержание этих работ, былапоставлена и решена автором.
Часть материала, вошедшего в первую главудиссертации, получена совместно с Н.Н. Колесниковым и его сотрудниками.Программа расчета одночастичных ширин альфа-распада, использованная вработах, представленных в четвертой главе диссертации, создана С.Д.Кургалиным.СОДЕРЖАНИЕ ДИСССЕРТАЦИИВо Введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы:цель работы, научная новизна, практическая значимость, основныеположения, выносимые на защиту. Там же дан ретроспективный (отклассических работ до современных) обзор литературы, посвященнойизмерению и вычислению масс ядер, причем обсуждаются какфеноменологические, так и микроскопические теоретические подходы.Первая глава состоит из пяти разделов.В первом разделе формулируется задача описания энергий связи нуклоновв ядрах определенного типа четности непрерывной кусочно-гладкойфункцией чисел Z и N, линейной в прямоугольных областях ядер плоскостиZ N, граничащих между собой при целых значениях аргументов.
За основуберется концепция работ [24,25], где предложено разделить всю областьопределения ядер на субмагические подобласти между выделеннымичислами протонов Zk, Zk+1 и нейтронов Nl, Nl+1, и для аппроксимирующихфункций использовать линейную параметризацию энергий присоединения8нуклонов к ядрам от Z и N. В настоящей работе, где на аппроксимирующиефункции наложено условие непрерывности, выражающееся в равенстве нулюсуммы энергий присоединения нуклонов по любому замкнутому контуруядерных превращений, эта линейная параметризация приобрела вид:рij(Z,N) = pij0 +0nij(Z.N) = nij +γ ijN2γ ijZ2(N − Nl ) −(Z − Z k ) −α ij2β ij2(Z − Z k )(1.1)(N − Nl )(1.2)Здесь pij0 и nij0 –значения энергий присоединения нуклонов к ядру (Zk,Nl); αij ,βij , γijZ , γijN – параметры, на которые накладываются условия: αI+ = αI- = αI ,β+j = β-j = βj , γ-jZ = γ+jZ = γjZ , γi-N = γi+N = γiN.
Формализм строится так, чтобыдля каждого из четырех типов четности (он характеризуется значениямииндексов ij, принимающими значения + и –), описать энергии присоединенияк ним протонов и нейтронов, учитывая связи, накладываемые требованиемнепрерывности ПЭСЯ.В представленной параметризации из условия, что поверхность энергиисвязи ядер – непрерывная, и удовлетворяет условию замкнутости цикловвытекает ограничение на параметрыγ+Z + γ-Z = γ+N + γ-N(1.3)Показано, что условию (1.3) можно удовлетворить, лишь считаяпараметры γZ и γN, двумерными функциями от Z, N т. е.
внутреннимипараметрами каждой субмагической области. Это положение, введенное вмодель, дает возможность рассматривать (1.3) в качестве ее исходногопункта, делая модель логически замкнутой и непротиворечивой.Самыми важными следствиями (1.3) являются следующие:1) параметры αi функций (1) сохраняют свои значения во всех областяхплоскости Z N, ограниченных условием Zk≤Z≤Zk+1 независимо от значенияN.2) параметры βj функций (2) сохраняют свои значения во всех областяхплоскости Z N, ограниченных условием Nl≤N≤Nl+1, независимо от значенияZ.Таким образом, требования инвариантности внешних параметров моделиα и β возникают теперь как следствие ее исходных предпосылок.
Впредыдущих работах [24,25] они вводились как постулаты.В этом разделе представлены также основные характеристики новойверсии модели.Минимальная область ядер {k,l}, для которой можно ставить задачунахождения представленных параметров, имеет размер 5х5 ядер. Ееминимальный размер ограничивает количество субмагических чисел,которое не должно превышать Zmax/4 и Nmax/4 соответственно.
По числу9известных субмагических чисел можно оценить число параметров,необходимых для описания имеющегося массива ядерных данных:n = 4(kmax – kmin + lmax – lmin + количество областей – 1)Исходным является набор параметров, требующийся для описания отдельнойобласти (их 12), затем групп областей, имеющих по 2 общих границы друг сдругом (добавляется 8 параметров).В итоге, для точного решенияпоставленной задачи в области ядер с 30<N<126 достаточно решить системупримерно 400 уравнений при условии, что Zk и Nl точно определены.Во втором разделе детально излагается итеративный метод построенияММПЭСН.
Субмагические числа нельзя выбирать произвольно, ониопределяют границы, на которых свойства ПЭСЯ объективно меняются.Задача их окончательного выбора решается за несколько итераций, каждая изкоторых содержит несколько шагов.На рис. 1 изображена схема области {k,l}.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
