ГЛАВА 10. СПИН-ИЗОСПИНОВЫЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ И ПИОНОПОДОБНЫЕ СОСТОЯНИЯ В ЯДРАХ

10.1. Введение

В этой заключительной главе будут подняты следующие вопросы. Как влияет пионная физика на структуру ядра? Как появляются пионные степени свободы в схеме ядерных возбуждений и каковы их свойства? Из самой природы пиона ясно, что эти вопросы касаются спин-изоспиновых степеней свободы ядра: "пионоподобные" возбуждения задаются спин-изоспиновыми операторами типа а характерными для пион-нуклонной связи. Мы уже встречались с такими модами в контексте пионной физики в ядерной материи (см. раздел 5.9 и следующие за ним). Сейчас будут исследованы их аналоги в конечных ядрах [1].

С темой пионоподобных ядерных состояний тесно связан вопрос о ядерных спин-изоспиновых корреляциях, вызванных механизмами, отличными от однопионного обмена. В гл. 5 мы обнаружили, что такие механизмы приводят к экранированию ядерного пионного поля и препятствуют возникновению пионного конденсата в нормальной ядерной материи. Ключевой величиной в этом явлении оказался параметр взаимодействия в ферми-жидкости зависящего от спина и изоспина. От него зависит одно из наиболее интересных коллективных возбуждений в ядерных системах, "гигантский" гамов-теллеровский резонанс. Энергия такого состояния накладывает количественные ограничения на этот важный параметр

Хотя основной интерес здесь представляют спин-продольные переходы, задаваемые пионоподобным оператором поперечные по спину переходы, пропорциональные , дают дополнительную информацию о ядерных спин-изоспиновых корреляциях. Такие возбуждения исследуются в изовекторных магнитных дипольных переходах.

При больших передачах энергии ядерные спин-изоспиновые моды оказываются зацепленными с внутренними спин-изоспиновыми возбуждениями самого нуклона, т.е. с изобарой . Природа ядерных Д-возбуждений, вызванных пионами и фотонами, ранее уже подробно исследовалась в гл. 7 и 8. Здесь этот вопрос мы рассмотрим снова в контексте ядерных реакций перезарядки.

Бели говорить кратко, то существуют два основных типа механизмов спин-изоспиновых возбуждений в ядрах.

1. Ядерные спин-изоспиновые переходы, включающие возбуждения нуклон-дырочных состояний.

2. Нуклонные спин-изоспиновые переходы, включающие возбуждение изобары Д(1232).

Возбуждения первого класса возникают при типичном ядерном масштабе энергий порядка 10 МэВ. Вместе с тем, шкала -возбуждений устанавливается разностью масс и составляет около 300 МэВ. Поэтому, на первый взгляд, эти два типа возбуждений должны были бы скорее казаться несвязанными. Тем не менее, при заданной величине основополагающих спин-изоспиновых взаимодействий низкоэнергетические спин-изоспиновые моды и А-изобара оказываются тесно связанными, и возникнут сейчас в таком контексте, который будет подчеркивать их взаимосвязь.