CNAA / Nomenclatorul cu specialităţi / Ştiinţe fizico-matematice – Fizica / Fizică teoretică şi matematică /
01.04.02 – Programa examenului de doctorat : Teoria nucleului atomic
Recomandări metodice generale
In fizica modernă nu există o teorie bine finisată despre forţele nucleare ce acţionează intre particulee nucleului (nuclonii) ce le reţine impreună în componenţa materiei nucleare . Forţele nucleare sunt de rază mică de ordinul cm. Totuşi o mulţime de modele nucleare ne dau un tablou aproape cantitativ şi calitativ al multor nuclee. Cursul are ca scop:- Familiarizarea doctoranzilor cu reacţiile nucleare, energia de legătură a nucleului, invelisurile nuclonice şi nivelele energetice ale multor nuclee formeză un concept bine conturat al acestui curs teoretic.
- Studiul radioactivităţii şi legilor de dezintegrare alpha, beta şi a emisiei gamma des ne da posibilitate de a inţelege atît structura nucleară cat si autotransformarea nucleelor în urma acestor reacţii.
- Să formeze la doctoranzi capacitatea de a utiliza noţiunile prezentate în rezolvarea de probleme.
- Să verifice teoretic legi şi fenomene prezentate în curs.
- Să formeze la doctoranzi deprinderea de a propune modele teoretice în concordanţă cu experimentele moderne.
- Să prelucreze rezultatele măsurătorilor cu ajutorul calculatorului.
Conţinutul cursului.
- Modelul nuclear
- Forţele nucleare şi proprietăţile generale ale materiei nucleare. Saturaţia forţelor nucleare şi densitatea de echilibru. Miezul dur al nucleului. Energia de legătură. Lungimea medie a parcursului liber al nucleonilor. Reprezentarea în spaţiul impulsurilor (modelul gazului Fermi).
- Modelul învelişului monoparticulă. Potenţialul mediu al nucleului. Consecutivitatea nivelelor monoparticule. Legătura spin-orbitală.
- Modelul generalizat al nucleului. Nivele de vibraţie şi rotaţie. Efecte colective în nuclee. Momentele de inerţie. Reguli de selecţie pentru probabilităţile tranziţiilor electromagnetice.
- Corelaţii în perechi de tip supraconductor (model cuasiparticule ale nucleului). Densitatea stărilor energetice de bază în nucleele cu paritate pară si impară. Găpul energetic, transformarea u-v a lui Bogoliubov. Spectrele excitarilor cuasiparticule.
- Teoria elementară a tranziţiilor beta-gamma, dezintegrarea alpha şi fissiunea nucleului. Regula de selecţie şi forma spectrului beta. Tranziţii beta permise şi interzise. Efecte cu violarea parităţii în tranziţiile beta. Tranziţii electromagnetice multipolare. Conversia internă. Excitarea coulombiană a nucleului. Inechilibrul dinamic al nucleelor grele. Dezintegrarea spontană şi sub acţiunia neutronilor.
- Împrăştierea potenţială pe un singur canal. Funcţiile de undă ale spectrului continuu. Proprietăţile analitice ale matricei de împrăştiere S.
- Modelul optic de interacţiune a nucleonilor cu nucleele. Partea imaginară a potenţialului efectiv. Interpretarea rezonanţelor largi la interacţiunia neutronilor cu nucleele. Funcţia de forţă.
- Reacţii nucleare directe. Împrăştierea inelastică directă. Reacţii de transfer.
- Reacţiile, ce au loc prin stadiul formarii nucleului compound. Teoria statistică a nucleului compound. Secţiunea de formare a nucleului compound.
- Metodele de descriere ale structurilor nucleare compuse
- Metoda variaţională Hartree-Fock-Bogoliubov. Formularea staţionară. Energia stării de bază a sistemului multifermionic. Ehergia de legătură, spectrul cuasiparticulelor. Formularea cronologică. Descrierea oscilaţiilor şi rotaţiilor.
- Metoda funcţiilor Green. Definiţia funcţiilor Green. Transformatele Fourie, reprezentarea spectrală. Sensul fizic al singularitaţilor şi reziduurilor. Tehnica diagramelor şi elementele ei. Corelaţii pare în formalizmul funcţiilor Green.
- Metoda coordonatelor generalizatoare. Legătura lor cu modelele colective.
- Reprezentarea bosonică a perechilor de operatori Fermi. Aproximaţia fazei aliatoare. Ecuaţiile de mişcare ale operatorului de generaţie a fononului. Descrierea rezonanţelor gigantice, şi a starilor izobar-similare.
- Difuzia multicanală. Structura funcţiei ondulare, sistemul de ecuaţii cuplate şi condiţiile de frontieră în canale. Proprietăţile potenţialului optic generalizat.
- Reacţii nucleare la energii mici. Reacţii nucleare de rezonanţă. Metoda R–matricelor. Reacţii nucleare preechilibru.
- Reacţii nucleare la energii intermediare. Împrăştierea multiplă Glauber-Sitenko. Interacţiunea mezon-nucleu: captarea nucleară miuonică, împrăştierea pionilor şi pi-atomii, atomi şi nuclee hiperonice.
Literatura de specialitate
- Muhin E., Fizică nucleară vol. I, II, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1978.
- Gh. Vlăducă, Fizică nucleară, curs, Universitatea din Bucureşti, 1988
- А.С.Давыдов. Теория атомного ядра. М., Физматгиз, 1958.
- О.Бор, Б.Моттельсон. Структура атомного ядра. М., Мир, т.1, 2, 1971, 1977.
- В.Г.Соловьев. Теория сложных ядер. М., Наука, 1971.
- М.Престон. Физика ядра. М., Мир, 1964.
- Э.Хайд, И.Периман, Г.Сиборг. Деление ядер. М., Атомиздат, 1969.
- А.И.Базь, Я.Б.Зельдович, А.М.Переломов. Рассеяние, реакции и распады в нерелятивистской квантовой механике. М., Наука, 1971.
- А.Г.Ситенко. Теория рассеяния. Киев, Высшая школа, 1975.
- Дж.Браун. Единая теория ядерных моделей и сил. М., Атомиздат, 1970.
- А.А.Абрикосов, Л.П.Горьков, И.Е. Дзялошинский. Методы квантовой теории поля в статистической физике. М., ИФМЛ, 1962.
- А.Лейн, Р.Томас. Теория ядерных реакций при низких энергиях. М., ИЛ, 1960.
- Е.Ким. Мезонные атомы и ядерная структура. М., Атомиздат, 1975.
- Г.Соловьев. Теория атомного ядра. Ядерные модели. М., Энергоиздат, 1981.
Bibliografie suplimentară
- П.Ходсон. Оптическая модель упругого рассеяния. М., Атомиздат, 1966.
- А.Лейн. Теория ядра. М., Атомиздат.
- Альфа- бета- и гамма-сопротивления. М., Атомиздат, вып.2, 1969.
- Г.Брайт. Теория резонансных ядерных реакций. М., ИЛ, 1961.
- В.П.Жигунов, Б.Н.Захарьев. Методы сильной связи в квантовой теории рассеяния. М., Атомиздат, 1974.
- Р.Ньютон. Теория рассеяния волн и частиц. М., Мир, 1969.
- И.Айзенберг, В.Грайнер. Механизм возбуждения ядра. М., Атомиздат, 1973.
