нуклонных ассоциаций модель

НУКЛОННЫХ АССОЦИАЦИЙ МОДЕЛЬ - модель атомного ядра, основанная на представлении о ядре как о системе кластеров, или нуклонных ассоциаций, определённого типа, как правило,-кластеров. Простейший вариант Н. а. м. --кластерная модель - был сформулирован в 1937 Дж. А. Уиллером (J. A. Wheeler). Эксперпм. данные по энергиям связи лёгких ядер указывают на повышенную энергию связи ядер с равным и чётным числом нейтронов (N)и протопов (Z): N = Z = 2п (п - целое число). Их можно считать состоящими из-частиц (-частичные ядра). К их числу относятся ядра ⁸Ве, ¹²С, ¹⁶O, ²⁰Ne и т. д. (п = 2, 3, 4, 5). В таких ядрах аномально велика энергия необходимая для отщепления (отделения) нейтрона; при переходе к соседнему нечётному по нейтронам ядру она уменьшается на 10 - 15 МэВ. В то же время энергия отделения-частицымала. Так, ядро ⁸Ве не стабильно относительно распада на две-частицы, т. е. (строго говоря, такое ядро не существует), в ядре ¹²С энергия = 7 МэВ, в ¹⁶О = 16 МэВ. В разл. ядерных реакциях-частичные ядра "охотно" испускают-частицы. Среди возбуждённых состояний этих ядер есть состояния с аномально большими ширинами -переходов близкими к т. н. вигнеровскому пределу; последний означает, что-частицы на поверхности ядра существуют как "готовые". Перечисленные факты объясняются Н. а. м.
В Н. а. м. волновая ф-ция ядра с массовым числом А = 4n представляется в виде антисимметризов. произведения п волновых ф-ций описывающих внутр. движение нуклонов в отд.-кластере, на волновую ф-цню описывающую движение кластеров друг относительно друга. Напр., волновую ф-цию ядра ⁸Ве в Н. а. м. можно было бы записать в виде

где - радиус-вектор, определяющий положение центра тяжести-кластера, L - полный орбитальный момент ядра, - оператор антисимметризации по нуклонам, относящимся к разным кластерам. При замене оператора на 1 Н. а. м. переходит в простую-кластерную модель. При этом игнорируется внутр. структура-кластеров и описание-частичного ядра сводится к задаче совокупности п-частиц с потенциалом взаимодействия к-рый подбирается по фазам-рассеяния. Такое приближение применимо для "рыхлых" систем, как, напр., ядро ⁸Ве, но не годится для более плотных ядер, как, напр., ¹⁶О. В случае ядра ¹²С волновая ф-ция подчиняется Шрёдингера уравнению для системы трёх-частиц.
В случае большего числа кластеров не существует простых точных методов решения ур-ния Шрёдингера. Чаще всего их находят, предполагая заданную конфигурацию для центров тяжести-кластеров, напр. равносторонний треугольник или цепочка (для 3-кластерного ядра ¹²С), правильный тетраэдр (для 4-кластерного ядра ¹⁶О). Параметры, определяющие данную конфигурацию, находятся минимизацией-кластерного гамильтониана.
Н. а. м. используется для описания ядерных реакций. Наиб. общим подходом здесь является т. н. метод резонирующих групп, в к-ром для описания рассеяния нуклонов на ядрах применяется волновая ф-ция типа (*), а для описания реакций передачи одного или неск. нуклонов ядру - её обобщения. Упрощённые варианты Н. а. м. используются в теории альфа-распада ,а также для описания f-радиоактивности - спонтанного распада тяжёлых ядер с испусканием тяжёлых фрагментов (напр., ядер ¹⁴С, ²⁰Ne, см. Радиоактивность).
Метод, близкий к Н. а. м., - двуцентровая модель оболочек - используется для описания т. н. молекулярных состояний ядер (ядерных молекул). Такие состояния были обнаружены в лёгких ядрах. Напр., нек-рые состояния ядра ²⁴Mg интерпретируются как "молекула", состоящая из двух ядер ¹²С, находящихся на нек-ром расстоянии друг от друга. Ядерные молекулы описываются волновой ф-цией вида (*) с заменой на
Получили распространение модели, исходящие из кваркового строения нуклона. В них нуклон рассматривается как 3-кварковый кластер и предполагается также существование мультикварковых конфигураций: 6- и 9-кварковых кластеров.
Представления Н. а. м. оказались полезными и для описания процесса фрагментации нуклонов в ядерных реакциях под воздействием тяжёлых ионов высоких энергий. В этих ядерных реакциях образуется составная ядерная система в виде нагретого и сжатого сгустка ядерного вещества (ф а й р б о л), к-рый, остывая, расширяется до плотности, примерно вдвое меньшей нормальной ядерной плотности. Ожидается, что при такой плотности увеличивается вероятность образования разл. кластеров, к-рые и испускаются в процессе распада составной системы.

Лит.: Вильдермут К., Тан Я., Единая теория ядра, пер. с англ., М., 1980.

Э. Е. Саперштейн.