МОДЕЛЬ РЕЗОНАНСНОГО РАСПАДА ВО ВРЕМЕНИ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ КОМПАУНД-СИСТЕМЫ ДЛЯ АНАЛИЗА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИНКЛЮЗИВНЫХ СПЕКТРОВ ОДИНОЧНЫХ КОНЕЧНЫХ ФРАГМЕНТОВ В ВЫСОКО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЯХ, НОВЫЕ РАСЧЕТЫ

   

С. А. Омельченко ¹ , В. С. Ольховский ¹

 

¹Институт ядерных исследований НАН Украины, Киев

 

Показано, что аномальное высоко-температурное статистическое равновесие, иногда наблюдаемое в высоко-энергетических реакциях довольно широкого энергетического диапазона (0.1-10 ГэВ/нуклон) при столкновении не слишком тяжелых частиц-снарядов (от p до ⁴⁰Ar) с тяжелыми ионами-мишенями (от ²⁷Al до ²³⁸U), можно описывать с помощью  модели резонансного распада во времени устойчивой (в микроскопических масштабах времени 10^-23-10^-22 сек) компаунд-системы, образующейся сразу после столкновения из фрагментов бомбардирующих частиц и фрагментов мишеней. Экспериментально это проявлялось в экспоненциально спадающих (иногда с осцилляциями) с ростом энергии инклюзивных спектрах конечного фрагмента процесса столкновения, вне зависимости от типа этого фрагмента, вне зависимости от мишеней и бомбардирующих частиц, а также их энергий. Эти промежуточные компаунд-системы представляют собой устойчивые высоковозбужденные и неэкспоненциально распадающиеся ядерные комплексы, поведение которых сложно объяснить Брейт-Вигнеровской формой амплитуды реакции для резонансных состояний. Нехарактерная устойчивость таких комплексов отмечалась ранее во многих работах (см., например, [1-2]), причем при бо́льших массах частиц-снарядов подобное явление наблюдалось даже при меньших энергиях (см., например, [3]).

Модель, подходящая для описания такого процесса основана на аналогии стандартных энергетических резонансов и, так называемых, “временны́х резонансов” при введении иной параметризации для амплитуды реакции:

,

(здесь  - параметры n-го временно́го резонанса,  - комплексные коэффициенты, зависящие, вообще говоря, от энергии и угла вылета конечного фрагмента) основанной на формальной аналогии между метастабильными состояниями с собственными комплексными энергиями в качестве собственных состояний уравнения Шредингера и соответствующими комплексными собственными значениями оператора времени , связанного с Гамильтонианом известным коммутационным соотношением .

Оценена скорость и вероятность распада промежуточной компаунд-системы. Показаны границы применимости метода, и проведены расчеты некоторых инклюзивных энергетических спектров для некоторых реакций: ⁴He+²³⁸U ® p; ²⁰Ne+²³⁸U ® p при энергиях 400 MэВ/нуклон, а также ²⁰Ne+²³⁸U ® p; ²⁰Ne+²³⁸U ® ³He при энергиях 2.1 ГэВ/нуклон.  

 

1. Gosset J., Gutbrod H., Meyer W. et al. Central collisions of relativistic heavy ions // Phys. Rev. - 1977. - Vol. C16. - P. 629 - 657.

2. Westfall G., Sextro R., PoskanzerA. et al. Energy spectra of nuclear fragments produced by high energy protons // Phys. Rev. - 1978. - Vol. C17. - P. 1368 - 1381.

3. Alba R., Coniglione R., Del Zoppo A. et al. On the origin of fast proton emission in intermediate heavy ion collisions // Phys. Lett. - 1994. - Vol. B322. - P. 38 - 42.