10.5. «дельта»-изобарные возбуждения

При передачах энергии в несколько сот МэВ отклик ядра на пробное взаимодействие, зависящее от спина и изоспина, определяется возбуждением изобары Этот вопрос уже был подробно разработан в разделах 7.4 и 8.8 для процессов под действием пионов и фотонов. На самом деле, нуклонные спин-изоспиновые переходы, задаваемые оператором находятся в прямом соответствии с переходами включающими оператор так как они появляются в схожих гамильтонианах уравнений (2.24) и (2.53) с и -связями.

Пример полезного способа исследования этих аспектов дается реакцией перезарядки при энергиях пучка свыше 1 ГэВ. Этот процесс аналогичен реакции но имеет то преимущество, что в одном эксперименте можно наблюдать и гамов-теллеровские возбуждения с низкой энергией, и образование изобары Обсудим кратко основные черты таких реакций.

10.5.1. Реакция ...

Рассмотрим сначала реакцию-прототип т.е. возбуждение изобары на протоне-мишени падающим ядром 3Не. Переход с необходимостью включает передачу спина и изоспина. Поэтому естественно представить этот процесс на языке лидирующего механизма однопионного обмена, как показано на рис. 10.9.

Рис. 10.9. Механизм однопионного обмена в процессе

В такой модели взаимодействие ОПО, включая короткодействующие эффекты, подгоняется под эмпирическую амплитуду реакции Формфактор перехода для процесса приближенно отождествляется с изовекторным магнитным формфактором системы с Такая феноменология приводит к хорошему описанию спектра энергий трития из реакции показанного в нижней части рис. 10.10.

10.5.2. Реакция ... на ядрах

Рассмотрим далее реакцию на ядерных мишенях. Соответствующий спектр трития имеет для разнообразных ядер

Рис. 10.10. Спектр энергий трития при в наблюдаемый в реакциях работы EUegaard et al., 1983, 1985)

очень схожую форму. На рис. 10.10 в качестве показательного примера приведен случай При низких энергиях возбуждения наблюдаются ядерные спин-изоспиновые моды, где доминирует гамов-теллеровское состояние, уже знакомое по реакции Новым качеством при больших энергиях возбуждения является появление заметной А-изобарной моды. Ее спектр сильно напоминает спектр в процессе-прототипе однако с очевидным сдвигом положения пика в сторону меньших энергий. Примерно половина этого сдвига имеет чисто кинематическое происхождение.

Качественное представление об исходном механизме А-воз-буждения в реакции в направлении вперед может быть получено следующим образом. Для начала заметим, что это очень периферический процесс: вероятность обнаружить вылетающий тритий вблизи в — 0° после центрального столкновения пренебрежимо мала. Далее, переход в пучке, проходящем около мишени, можно рассматривать как источник виртуального пиона, который передает ядру-мишени энергию и соответствующий продольный импульс Например, при ГэВ и т.е. как на рис. 10.10, передача энергии МэВ, характерная для -возбуждения, отвечает передаче импульса вдоль направления пучка около

Далее в дело включается амплитуда пион-ядерного рассеяния в резонансной области, которая рассматривалась в разделах 7.3 и

7.4. В нашем случае пион является виртуальным, т. е. не выполняется соотношение между энергией и импульсом. Однако по сравнению с физическим пионом нехватка продольного импульса составляет лишь

Поэтому на расстояниях что равно в нашем случае примерно виртуальный пион не отличим от физического. Так как значение больше, чем средняя длина свободного пробега в ядре в -резонансной области, должны быть включены перерассеяния. Было найдено, что их эффекты важны особенно в низших парциальных волнах -ядерного рассеяния, и дают большой вклад в общий сдвиг резонансного пика к меньшим энергиям (см. рис. 7.15). Однако в рассматриваемом случае низкие А-ядерные парциальные волны подавлены из-за периферической природы процесса, в результате чего происходит лишь умеренный сдвиг А-пика.