7. Реальный ядерный спектр

Реальный ядерный спектр сложен. Он является наложением одно-, двух- (и т.д.) частичных возбуждений модели оболочек и коллективных (вращательных и колебательных) возбуждений. Лишь в очень ограниченном числе ядер доминирует какая-либо одна из вышеперечисленных ветвей возбуждений. Характерные энергии одночастичных возбуждений в ядрах - мегаэлектронвольты, вибрационных - сотни-тысячи килоэлектронвольт, вращательных - десятки-сотни килоэлектронвольт. С ростом энергии возбуждений плотность ядерных уровней быстро растет и при энергии больше 10 МэВ, как правило, уровни сильно перекрываются и спектр возбуждений становится непрерывным. При таких больших энергиях в ядрах появляются возбуждения, в формирование которых вовлечены внутренние (наиболее сильно связанные) нуклоны. Спектр ядерных коллективных возбуждений существенно обогащается. Появляются, например, “поляризационные” возбуждения, в процессе которых происходит разделение протонов и нейтронов ядра. На рис.7.18 показаны три примера таких возбуждений - электрические дипольные (E1). электрические квадрупольные (E2) и магнитные дипольные (M1), называемые ножничными. Показаны крайние положения протонной и нейтронной составляющих ядра в процессе этих колебаний (они меняются местами через половину периода колебаний). Частота подобных колебаний в ядрах 10²¹-10²² Гц. E1-колебания являются наиболее “мощным” коллективным ядерным возбуждением. Они наблюдаются у всех ядер с A>2 и называются гигантским дипольным резонансом. Максимум этого резонанса, хорошо видного в сечениях поглощения ядрами фотонов, располагается при энергиях 13-25 МэВ. Ширина резонанса 10 МэВ (Лекция 8, рис.8.1). Верхняя граница спектра ядерных возбуждений ограничена энергией 100 МэВ. При более высоких энергиях, передаваемых внутрь ядра, начинаются возбуждения отдельных нуклонов.

дипольные J=1	квадрупольные J=2	ножничные

Рис. 7.18. Поляризационные колебания ядер