Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
ДП>Р=Н2/^, МэВ, (2)
где А = N + Z. Однако есть заметные отклонения от
(2), особенно вблизи магич. ядер, и (2) не имеет явного физ. смысла.
Наиб, ярко сверхтекучие свойства проявляются в деформированных ядрах. Квантовая фермн-система, ие обладающая сверхтекучестью, должна иметь такой же ZCO м®мент инерции, как твёрдое тело того же объёма и
458 формы. Существенно меньшие (в 2—2,5 раза) эксперим.
значения моментов инерции деформиров. ядер ие ббмФ ия л а оболочечная модель. Учёт сверхтекучести ecreeWft венио объясняет этот эффект. -лі?
Спектроскопия высокое пиковых состояний ядер иОщ волила обнаружить ряд особенностей их спектре* * (т. и. обратный загиб, двойной обратный загиб). ЭЯйГ* особенности обусловлены фазовыми переходами в ящ рах, вызванными ростом угл. момента. Фазовый negS-l, ход может быть связан либо с изменением формы ядр&|’ (напр., возникновением аксиальной деформации^, либо с изменением характера спаривания. Так, обратный загиб связывают с разрушением парной коррефгі? ции нуклонов под влиянием вращения. Возможно, BTfi особенности спектров связаны С возникновением В BOSh^ буждёииых высокоспииовых состояниях ядер триплет-' його спаривания [31, к-рое может быть результатоц ; притягательного взаимодействия нуклонов в р-состоя,-, нии со спином 5 = 1 (гл. обр. спин-орбита ль ио го). Ги*' потеза триплетного спаривания приводит к ряду пред,-* •; сказаний, напр, для вероятностей маги, у-переходов*^ 9
Природа С. а. я. не вполне ясиа. Подходы в теория.. ядра, основанные иа первых принципах (иапр., теория^ Бете — Брукнера), приводят для синглотиого состояния либо к отталкивательиому взаимодействию нукло*' нов, либо к притяжению, слишком слабому ДЛЯ ВОЗНИК;^ иовеиия сверхтекучести. В отличие от бесконечны^’, систем, где для возникновения спаривания достаточно ' сколь угодно слабого взаимодействия, в ядрах энергия., притягательного взаимодействия должна быть сравиииа с расстоянием между уровнями у поверхности Ферми." Результаты этих теорий ставят под сомнение объёмный характер спаривания в ядрах. В то же время на поверх-', иости ядра в этом состоянии должно быть сильное при-j тяжеине, связанное с резонансным характером взаишк, действия иуклоиов малой энергии в пустоте. Т. к. реаль^; но существующие ядра — сравнительно небольшие* системы, этого поверхностного притяжения может оказаться достаточно для того, чтобы эфф. взаимодействие оказалось притягательным и нужной величины [4].
Большинство эффектов сверхтекучести мало заэисит от ее природы (объёмной или поверхностной). Наиб, чувствительны к этому реакции двухнуклоиной пере-, дачи (см. Прямые ядерные реакции). Однако данные не столь прецизиоины, а теория этих реакций не столь,, точна, чтобы сделать чёткое различие между двумя , крайними случаями. Возможна и промежуточная ситуация, когда взаимодействие притягательно и внутри ядра и иа поверхности, но поверхностное притяжение гораздо сильнее и играет существенную роль в спаривании.
Лит.: I) В о Ь г A., Motteison В. Л., pines D., Possible anology between the excitation spectra of nuclei and tho*. se of tbe superconducting metalls state, «Phys. Rev.», 1958, v, HO,' JM* 4, p. 936; 2) Соловьев В. Г., Теория сложных ядер, М., 1971; 3) Ф а л ь к о В. И., Шапиро И. С., Триплетное спаривание в ядрах, «ЖЭТФ.>, 1986, т. 91, в. 4, с. 1194; 4) M и г-. дал А. Б., Теория конечных ферми-систем и свойства атомных ядрр, 2 изд.. М., 1983. Э. Е. Саперштейн.'
СВЕРХТОНКАЯ СТРУКТУРА (сверхтонкое расщепление) уровней энергии — расщепление уровней энергии атома, молекулы илн кристалла на иеск. подуровней, обусловленное взаимодействием маги, момента ядра с магн. полем, создаваемым гл. обр. электронами, а также взаимодействием квадруполь-ного момента ядра с неоднородным внутриатомным электрич. полем. Вследствие сверхтонкого расщепления уровней в оптнч. спектрах атомов и молекул вместо одной спектральной линии возпикает группа очень близких линий — С. с. спектральных линий.
Если ядро атома или одно из атомных ядер молекулы имеет спин /, то каждый подуровень С. с. характеризуется полным моментом F — J I1 где J — векторная сумма полного электронного момента и момента орбитального движения ядер. Квантовые числа F полного момента пробегают значения F — }/—/|,
I/ — /j + i,...t J I (JnI — квантовые числа пол-
ного механич. электронного и ядерного спинового моментов). При J^I число подуровней равно 2/ + І, а при J < I оно равно 2/-)-1. Энергия t подуровня записывается в виде:
где — энергия уровня в пренебрежении С. с., *м\ — энергия магн. диполь-дипольного взаимодействия, #Е2 — энергия электрич. квадрупольного взаимодействия.
В атомах и иоиах осн. роль играет магн. взаимодействие, энергия к-рого
—~~~hAC, C=f(/?+l)-/(/+l)-/(/+l);
константа А (Гц) определяется усреднением по состоянию с полным моментом F оператора магн. взаимодействия электронов с ядерным моментом P Мг = hAlJ. Величина взаимодействия пропорц. ядерному магнето-НУ И-яд = (т^тр)И-о> гДе И-о — магнетон Бора, т — масса электрона и т-р — масса протона. Расстояние между подуровнями С. с. в атоме примерно в 1000 раз меньше, чем расстояние между компонентами тонкой структуры. Характерные величины сверхтонкого расщепления (*?Ml/ft) для основного состояния атомов порядка одного или неск. ГГц. Сверхтонкое расщепление возбуждённых уровней энергии убывает пропорц. энергии связи возбуждённого электрона в степени 3/2 и быстро уменьшается с увеличением орбитального момента электрона. В случае во до ро до подобных атомов (Н, He+ и т. д.)
