Второе издание учебного пособия (pdf) - Ядерная физика в ...

ВВЕДЕНИЕОсновной темой спецкурса является изучение фотоядерных реакций при среднихэнергиях (от порога рождения пионов до нескольких ГэВ), когда длина волны налетающегофотона сравнима с размером нуклона. Такие реакцииявляются простым и эффективнымспособом изучения структуры ядра на уровне нуклонных и мезонных степеней свободы. Этосвязано с тем, что оператор электромагнитного взаимодействия относительно хорошо изучен,фотоны свободно проникают в ядро и достаточно эффективно взаимодействуют с нуклонами.Вносимый при этом в ядро угловой момент минимален по сравнению с сильновзаимодействующими частицами и множественность образующихся продуктов реакцииотносительно невелика. Вклад упругого рассеяния в фотоядерных реакциях пренебрежимо малпо сравнению с реакциями, где в качестве налетающих частиц используются мезоны, протоныили тяжелые ионы. Поэтому в сечениях фотоядерных реакций отчетливо выделяетсярезонансная структура, обусловленная возбуждением и распадом нуклонных резонансов. Сточки зрения ядерных или нуклонных взаимодействий фотоны не имеют структуры. Этоозначает, что любая особенность в наблюдаемых сечениях связана именно со структурой ядраили нуклона.Монографий и учебников, посвященных исследованию фотоядерных реакций присредних энергиях, написано мало. Основы исследований по этой тематике были заложены вклассических работах Фейнмана. Однако, они ограничивались квантовой электродинамикой,где фотон представляется плоской волной, а электрон или атомное ядро – частицей с точечнымзарядом. Новую информацию об электромагнитных взаимодействиях ядер, включая данные остатической,динамической и спиновой структуре нуклонов, об астрофизическихприложениях, о ядерных и нуклонных формфакторах, пока можно найти только в трудахмеждународных семинаров и конференций, которые регулярно проводятся в мире. Одна изцелей настоящего спецкурса состоит в том, чтобы систематизировать эти результаты ипоказать современный уровень исследований.Изучение фотоядерных реакций в широком диапазоне энергий позволяет получатьфундаментальные сведения о различных свойствах ядерной материи и ее взаимодействиях.Основные направления исследований можно систематизировать в таблице:Е γ (МэВ) Направление исследованийдо 5Астрофизика.5 − 30 Коллективные возбуждения ядер.Гигантские резонансы.30 – 150 Кластерные состояния. Квазидейтроны.150 – 2000 Нуклонные резонансы.Фоторождение мезонов.Статическая, динамическая, спиновая структура нуклонов.до 10 6Векторная доминантность, адронизация фотонов.