10.4.2. Систематика распределений по интенсивностям гамов-теллеровских переходов

Гигантский гамов-теллеровский резонанс. Спектры нейтронов под нулевым углом из реакций на тяжелых ядрах, показанные на рис. 10.5, обнаруживают заметную резонансную структуру. Эта систематическая особенность отвечает возбуждению высококоллективной спин-изоспиновой моды, называемой "гигантским" гамов-теллеровским резонансом [3]. Его свойства тесно связаны с ядерными спин-изоспиновыми корреляциями: его положение и сила налагают жесткие ограничения на эффективное спин-изоспи-новое взаимодействие в ядрах. Сейчас мы остановимся именно на этом особом аспекте и его следствиях для пионной ядерной физики.

Гамов-теллеровское правило сумм. Рассмотрим интенсивность гамов-теллеровского возбуждения (10.14), просумммированную по всем конечным состояниям, которая измеряется, например, в реакции

В то же время рассмотрим соответствующую суммарную

интенсивность гамов-теллеровского возбуждения в реакциях

Разность — подчиняется следующему правилу сумм, которое получается при использовании суммирования по полной системе конечных состояний:

При таком выводе предполагается, что соответствующие спин-изоспиновые операторы перехода выражаются только через нуклонные составляющие. В остальном результат (10.17) является модельнонезависимым, т.е. не зависит от деталей ядерной волновой функции. В тяжелых ядрах с большим избытком нейтронов амплитуда превращения протонов в нейтроны сильно подавлена из-за принципа Паули. В этом случае величина пренебрежимо мала, так что соотношение

применимо непосредственно к суммарной интенсивности гамов-теллеровских переходов, наблюдаемых в реакции Вследствие этого сечение вперед реакции в тяжелых ядрах, проинтегрированное по всем конечным состояниям, просто подсчитывает число избыточных нейтронов, участвующих в процессе. Для насыщенных по спину ядер с оно подавлено, что иллюстрируется примером на рис. 10.5.

Рис. 10.5. Спектры нейтронов по времени пролета при для реакции на различных ядерных мишенях. Для разных ядер использована общая шкала (из работы Gaarde et al., 1981)

Рис. 10.6. Доля интенсивности гамов-теллеровского правила сумм, наблюдаемая в реакциях Темные точки показывают ГТ-силы в низколежащих состояниях и пике гигантского ГТ-резонаиса. Заштрихованная область включает также дополнительные вклады от иерезонаисного фона. Включены состояния с энергиями возбуждения до 30 МэВ (из работы Gaarde, 1985)

Подавление константы аксиально-векторной связи Эмпирически из рис. 10.6 можно найти, что интенсивность ГТ-переходов в тяжелых ядрах, проинтегрированная до 30 МэВ, составляет только около 60% величины правила румм (10.18). Этот результат можно по-другому интерпретировать как некоторое утверждение относительно эффективной константы аксиально-векторной связи в ядрах По разделу 9.6.4 мы уже знакомы с представлением о том, что эффекты ядерной среды перенормируют константу свободного нуклона Вспомним, что с точностью до множителя гамов-теллеровский оператор совпадает с одночастичным аксиальным током (10.3.4) при

Допустим, что механизмы подавления интенсивности ГТ-переходов и перенормировки одни и те же, так что

В таком случае эффективная константа аксиальной связи, выведенная из данных рис. 10.6, имеет величину (см. Gaarde, 1985)

Значение и возможная причина того, что механизмы подавления интенсивности ГТ-переходов и перенормировки одни и те же, будут обсуждаться в разделе 10.8.1.