34. Модель ядерных оболочек

ОБОЛОЧЕЧНАЯ МОДЕЛЬ ЯДРА - теория, основанная на представлении об атомном ядре как о системе нуклонов, движущихся независимо в потенциальном поле, создаваемом др. нуклонами. В более широком смысле с О. м. я. связывают модели ядра, для к-рых это т. н. ср. поле и одночастичное движение нуклонов являются исходными пунктами, а коллективные движения описываются на основе одночастичного. Так понимаемая О. м. я. - основа большинства совр. микроскопич. подходов в теории ядра. Обычно О. м. я. противопоставляется модели жидкой капли, в к-рой ядро рассматривается как непрерывная среда и движение отд. нуклонов не выделено (см. Капельная модель ядра).  О. м. я. возникла в нач. 1930-х гг. по аналогии с моделью электронных оболочек атома .Её появление было связано с обнаружением нерегулярностей в поведении энергии связи атомных ядер как ф-ции числа нейтронов в ядре N и протонов Z (массовое число А = N + Z). Ядра, у к-рых числа N и Z соответствуют наиб. выраженным максимумам энергии связи (2; 8; 20; 28; 50; 82 и N = 126), получили назв.магических ядер. Объяснение существования всех магич. ядер было дано М. Гёпперт-Майер (М. Goeppert-Mayer) и Й. X. Йенсеном (J. Н. Jensen) [1] и отмечено Нобелевской премией. О. м. я. сыграла большую роль в развитии ядерной физики и в создании микроскопич. подходов в теории ядра.  35. Обобщенная модель ядра

ОБОБЩЕННАЯ МОДЕЛЬ ЯДРА - ядерная модель, одновременно учитывающая как одночастичные (нуклонные), так и коллективные (колебательные и вращательные) степени свободы атомного ядра (см. Коллективные возбуждения ядра). О. м. я. представляет собой дальнейшее развитие оболочечной модели (независимых нуклонов), к-рая не объясняла ряд опытных фактов: большие величины электрич. квадрупольных моментов ядра, природу слабовозбуждённых состояний ряда четно-чётных и нечётных ядер и вероятностей перехода между ними.

О. м. я. предложена О. Бором (A. Bohr) и Б. Моттельсоном (В. R. Mottelson) в нач. 1950-х гг.; она основана на предположении о независимом движении нуклонов в поле с медленно меняющимся потенциалом. Нуклоны внутр. заполненных оболочек образуют "остов", к-рый обладает коллективными степенями свободы и описывается с помощью модели жидкой капли (см. Капельная модель ядра). В ядрах, близких к магическим ядрам, статич. деформация остова внеш. нуклонами меньше или сравнима с деформацией, обусловленной его нулевыми колебаниями. Эти ядра имеют сферич. форму, и коллективное движение в них связано с колебанием поверхности ядра. Наиб. развиты квадрупольные колебания, к-рые образуют спектр низших возбуждённых состояний большинства сферич. ядер (см. Колебательные возбуждения ядер ).Для ядер, удалённых от магических, статич. деформация больше динамической. Эти ядра являются деформированными (см. Деформированные ядра ).Они обладают аномально большим электрич. квадрупольным моментом и имеют спектр вращат. возбуждений (см. Вращательное движение ядра).

Использование капельной модели для остова является упрощением (позволяющим избежать сложных многочастичных расчётов в оболочечной модели). Поэтому О. м. я. является феноменологической с априорным введением коллективных степеней свободы. Коллективный гамильтониан этой модели содержит феноменологич. параметры (жёсткость, массовые коэф. и т. п.), индивидуальные для каждого ядра. Результаты количеств. расчёта этих параметров на основе капельной или оболочечной модели не совпадали с экспериментом. Так, вычисления момента инерции по капельной модели приводили к значениям, на порядок меньшим наблюдаемых, а по оболочечной модели - в 2 - 3 раза большим наблюдаемых. Тем не менее О. м. я. позволила объяснить большие электрич. квадрупольные моменты ядер, усиление электрич. квадрунольных переходов с низших возбуждённых состояний и предсказала вращат. возбуждения ядер.