Современные подходы в теории ядра и ядерных реакций

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 16-12-10048

НазваниеСовременные подходы в теории ядра и ядерных реакций

Руководитель Блохинцев Леонид Дмитриевич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" , Хабаровский край

Конкурс №13 - Конкурс 2016 года на получение грантов по приоритетному направлению деятельности РНФ «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-102 - Физика ядра

Ключевые слова Структура ядра, квантовая теория рассеяния, ядерные реакции, нуклон-нуклонное взаимодействие, астрофизические ядерные реакции.

Код ГРНТИ29.15.03

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Предлагаемый проект направлен на развитие надежных современных теоретических методов описания легких ядер и реакций с их участием, расчеты на этой основе свойств конкретных ядер и ядерных реакций, предсказания для намеченных в ближайшее время экспериментов, а также ядерных данных для астрофизики, которые в настоящее время не могут быть получены экспериментально. Мы ставим и будем решать задачи по следующим направлениям теории легких атомных ядер: 1. Новые модели NN-взаимодействия. 2. Методы систем нескольких частиц. 3. Методы ab initio в теории легких ядер. 4. Кластерные подходы в теории ядра. 5. Реакции с легкими ядрами. 6. Предсказания для планируемых экспериментов и данных для астрофизических приложений, которые невозможно получить в настоящее время в эксперименте. Из этого списка видно, что запланированные задачи охватывают фактически все основные направления современных теоретических исследований легких ядер. В частности, мы планируем следующие основные исследования. Мы намерены разработать новую модель NN-взаимодействия. Мы исходим из NN-взаимодействия, полученного в киральной эффективной теории поля, внемассовые свойства которого мы изменим фазово-эквивалентными преобразованиями (ФЭП) без изменения его свойств на массовой поверхности. Как известно, использование ФЭП приводит к возникновению «наведенных» трехнуклонных сил. Мы осуществим поиск ФЭП, порождающих такие которые «наведенные» трехнуклонные силы, которые компенсируют обычные «истинные» трехнуклонные силы в атомных ядрах.В результате будет получено уникальное NN-взаимодействие, основанное на КХД и позволяющее с высокой точностью проводить расчеты атомных ядер без привлечения трехчастичных сил. Это позволит существенно расширить область применимости микроскопических подходов в теории ядра и обеспечить существенное повышение точности расчетов и скорости их сходимости. На основе этого взаимодействия будут проведены широкомасштабные расчеты ядер s- и p-оболочек в подходе ab initio. Мы намерены также развить модель оболочек без инертного кора (МОБИК) – современный метод исследования ab initio структуры легких ядер – для описания в этом подходе полюсов S-матрицы, используя формализм J-матрицы в теории рассеяния. На этой основе можно будет рассчитывать в МОБИК энергию и ширину резонансных состояний в ядрах. В этом подходе будут изучены резонансы в рассеянии нейтронов и протонов на альфа-частице и в системе четырех нейтронов (тетранейтрон). Мы изучим также резонансные состояния в ядрах 7H, 9He и 10He. Рассчитывая полюсы S-матрицы, которым соответствуют связанные состояния системы, можно построить метод экстраполяции результатов МОБИК для энергии связи ядер на случай бесконечного модельного пространства, обеспечив существенное уточнение результатов этого метода ab initio. На этой основе будет изучен широкий круг ядер s- и p-оболочек, в том числе актуальных в современных исследованиях экзотических нейтронно- и протонно-избыточных ядер. Будут развиты алгебраические версии (АВ) метода резонирующих групп (МРГ) и модели условий ортогональности (МУО) для описания ядерных реакций с составными частицами (кластерами) во входном и/или выходном каналах. Мы планируем разработать новый математический аппарат АВ МРГ и АВ МУО, позволяющий существенно улучшить точность расчетов и расширить формализм для описания реакций при очень низких энергиях, характерных для астрофизических приложений. На этой основе будут рассчитаны сечения реакций 4He(3He,γ)7Be, 4He(3H,γ)7Li, 6Li(n,α)3H и 6Li(p,α)3He в области астрофизических энергий. Мы будем развивать методы квантовой теории систем нескольких тел и аналитические методы в теории ядерных реакций. В частности, мы планируем разработку эффективных методов учета дальнодействующего кулоновского взаимодействия в задаче нескольких тел и применение этих методов для описания астрофизических ядерных процессов, в том числе, процессов, недоступных для измерения в лабораторных условиях. Мы намерены также определить важные для астрофизики характеристики связанных состояний (вершинные константы, асимптотические нормировочные коэффициенты) путем анализа и аналитического продолжения экспериментальных данных по процессам рассеяния и реакций. Кроме того, будут учтены электромагнитные поправки к сечению (астрофизическому S-фактору) первичной реакции водородного звездного цикла p + p → d + e^+ + ν_e.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Широков А.М., Пападимитриоу П., Мазур А.И., Мазур И.А., Рот Р., Вэри Дж.П. Prediction for a Four-Neutron Resonance PHYSICAL REVIEW LETTERS, PRL 117, 182502 (2016), p. 1-6 (год публикации - 2016)
10.1103/PhysRevLett.117.182502

2. Широков А.М., Мазур А.И., Мазур И.А., Вэри Дж.П. Shell Model States in the Continuum PHYSICAL REVIEW C (год публикации - 2016)

Публикации

1. Леонид Блохинцев, Юрий Орлов, Дмитрий Савин. Analytic and diagram methods in nuclear reaction theory. Nova Science Publishers, Inc. New York., ⃝c 2017 by Nova Science Publishers, Inc. All (год публикации - 2017)

2. А. С. Зайцев, Л. У. Анкарани, С. А. Зайцев. Introducing a phase factor for the two-electron continuum representation. European Physical Journal D., v. 71, p. 177 (1-11) (год публикации - 2017)
10.1140/epjd/e2017-70661-5

3. Л. Д. Блохинцев, Д. А. Савин. Asymptotic normalizing coefficients in the potential model with forbidden states. Physics of Atomic Nuclei. (год публикации - 2018)

4. Л. Д. Блохинцев, А. И. Мазур, И. А. Мазур, Д. А. Савин, А. М. Широков. SS-HORSE method for analysis of resonances: charged-particle scattering. Physics of Atomic Nuclei., v. 80 (No. 6), p. 1093-1105 (год публикации - 2017)

5. Л. Д. Блохинцев, А. С. Кадыров, А. М. Мухамеджанов, Д. А. Савин. Extrapolation of scattering data to the negative-energy region. Physical Review C., v. 95, p. 044618 (1-7) (год публикации - 2017)
10.1103/PhysRevC.95.044618

6. А. С. Соловьёв, С. Ю. Игашов. Microscopic multichannel investigation of the 6Li + n seven-nucleon nuclear system at low energies Physics of Atomic Nuclei., v. 80 (No. 5), p. 486-490 (год публикации - 2017)
10.1134/S1063778817050258

7. Л. Д. Блохинцев, А. И. Мазур, И. А. Мазур, Д. А. Савин, А. М. Широков. SS HORSE method for studying resonances. Physics of Atomic Nuclei., v. 80 (No. 2), p. 226 - 236 (год публикации - 2017)
10.1134/S1063778817020077

8. А. С. Соловьёв, С. Ю. Игашов, Ю. М. Чувильский. Radiative capture processes in multi-size-scale algebraic version of resonating group model. Journal of Physics: Conference Series., v. 863, p. 012015 (1-3) (год публикации - 2017)
10.1088/1742-6596/863/1/012015

Публикации

1. Блохинцев Л.Д., Кадыров А.С., Мухамеджанов А.М., Савин Д.А. Extrapolation of scattering data to the negative-energy region. II. Applicability of effective range functions within an exactly solvable model PHYSICAL REVIEW C, V. 97, p. 024602 (1-11) (год публикации - 2018)
10.1103/PhysRevC.97.024602

2. Соловьев А. С., Игашов С. Ю. Microscopic approach based on a multiscale algebraic version of the resonating group model for radiative capture reactions PHYSICAL REVIEW C, V. 96, p. 064605 (1-16) (год публикации - 2017)
10.1103/PhysRevC.96.064605

3. Скибински Р., Голак О., Тополники К., Витала Х., Волкотруб Ю., Камада Х., Широков А.М., Окамото Р., Сузуки К., Вэри Дж.П. Nucleon-deuteron scattering with the JISP16 potential PHYSICAL REVIEW C, V. 97, p. 014002 (1-15) (год публикации - 2018)
10.1103/PhysRevC.97.014002

4. Широков А.М., Мазур А.И., Мазур И.А., Мазур Е.А., Шин И.Дж., Ким Я., Блохинцев Л.Д., Вэри Дж.П. Nucleon-α scattering and resonances in 5He and 5Li with JISP16 and Daejeon16 NN interactions PHYSICAL REVIEW C, V. 98, p. 044624 (1-13) (год публикации - 2018)
10.1103/PhysRevC.98.044624

5. Зайцев А.С., Зайцев С.А., Анкарани Л.У., Кузаков К.А. Laser-modified Coulomb scattering states of an electron in the parabolic quasi-Sturmian-Floquet approach PHYSICAL REVIEW A, V. 97, p. 043417 (1-11) (год публикации - 2018)
10.1103/PhysRevA.97.043417

6. Соловьев А., Игашов С. Microscopic Study of the 6Li(p, α)3He Reaction at Low Energies EPJ Web of Conferences, V. 165, p. 01047 (1-3) (год публикации - 2017)
10.1051/epjconf/201716501047

7. Родкин Д.М., Чувильский Ю.М. Ab Initio Description of Clustering Phenomena in Spectra of Light Nuclei JETP Letters, V. 108, No 7, p. 429 - 434 (год публикации - 2018)
10.1134/S0021364018190104

8. Соловьев А.С., Игашов С.Ю. Theoretical Study of the Seven-Nucleon 6Li+p System Using the Algebraic Version of the Resonating Group Model Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics, Vol. 82, No. 6, p. 682–684 (год публикации - 2018)
10.3103/S106287381806028X

9. Ярмухамедов Р., Блохинцев Л.Д. Asymptotic Normalization Coefficients (Nuclear Vertex Constants), Three-Body Asymptotic Normalization Functions (On-Shell Vertex Functions) and Nuclear Astrophysics Physics of Atomic Nuclei, V. 81, No. 5, p. 616–629 (год публикации - 2018)
10.1134/S1063778818050198

10. Родкин Д. М., Чувильский Ю. М. Ab initio calculation of one-nucleon halo states Journal of Physics: Conf. Series, V. 966, 012022 (1-6) (год публикации - 2018)
10.1088/1742-6596/966/1/012022

11. Родкин Д.М., Чувильский Ю.М. Analysis of clustering phenomena in ab initio approaches Physics Letters B, V. 788, p. 238 - 242 (год публикации - 2019)
10.1016/j.physletb.2018.11.017

12. Широков А.М., Ким Я., Мазур А.И., Мазур И.А., Шин И. Дж., Вэри Дж.П. Tetraneutron Resonance: Theory AIP Conference Proceedings, V. 2038, p. 020038 (1-6) (год публикации - 2018)
10.1063/1.5078857