Титул

«RCDL’2008”, 7 - 11 октября 2008 г,ОИЯИ, Дубна

Центр данных фотоядерных экспериментов НИИЯФ МГУ

Электронные коллекции ядерных данных Электронные коллекции ядерных данных как средства фундаментальных и как средства фундаментальных и

прикладных исследований в области прикладных исследований в области физики атомных ядер и ядерных реакцийфизики атомных ядер и ядерных реакций

И.Н.Бобошин, И.Н.Бобошин, В.В.ВарламовВ.В.Варламов, С.Ю.Комаров, , С.Ю.Комаров, Н.Н.Песков, М.Е.Степанов, В.В.ЧесноковН.Н.Песков, М.Е.Степанов, В.В.Чесноков

Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова Научно-исследовательский институт ядерной физики Научно-исследовательский институт ядерной физики

имени Д.В.Скобельцынаимени Д.В.Скобельцына

Средства

ТитулТитул



Электронные коллекции - современные

информационные системы, которые существенно

повышают качество информационного обеспечения

научных исследований.

Главное на этом пути - создание условий для

эффективного использования исследователями

информации, данных и знаний, накопленных ранее, с

целью получения новых данных и знаний.

Путь Центра данныъ фотоядерных экспериментов

(ЦДФЭ) НИИЯФ СГУ - создание системы полных баз

ядерных данных.

Путь ЦДФЭПуть ЦДФЭ



МАГАТМАГАТЭЭ

Международная сеть центров данных по ядерным реакциям (NRDC)

ЦДФЭ

В сеть входят 13 центров из 9 стран:Австрия, Венгрия, Китай, Корея, Россия, США, Украина, Франция, Япония.



Web-Web-сайтсайт

Web-сайт ЦДФЭ :

Параметры основных состояний всех известных ядер - разнообразная информация о ядре в целомОгромное количество данных

по ядерным реакциям под действием электронов, фотонов, нейтронов, заряженных частиц и тяжелых ионовВсе опубликованные данные по

ядерной спектроскопии всех известных ядер - характеристики состояний ядер, а также параметры -, - и -переходов между ними

Карта (база данных) квадрупольных ядерных деформаций и радиусов

Полная информация о публикациях по физике атомных ядер и ядерных реакций с 1912 года (начиная с пионерских работ Э.Резерфорда)



Web-сервер ЦДФЭ (http://cdfe.sinp.msu.ru)

Программные средства

• Web-серверы Apache (1.3.14, 1.3.20)

• операционная система Linux (Red Hat 6.2, SuSE 7.2)

• система управления базами данных MySQL (3.22.22)

• CGI-интерфейс

• языки программирования C++, Perl, JavaScript

• ПО для создания html-страниц – HomeSite

Аппаратные средства

• cерверный компьютер PC , P IV-2.8, 2 Гб RAM, 3 рабочие станции (PC - Windows XP)

• межсетовой экран (Firewall)

• защищенный протокол связи SSH (Secure Shell)

СредствСредстваа



Ядерные Ядерные данныеданные

- известно свыше 3200 ядер; число состояний каждого ядра очень велико, количество переходов огромно

- очень много комбинаций налетающих и вылетающих частиц для каждого ядра-мишени

ядра

реакции

распады

Данные по ядрам и реакциям:

- библиографические ссылки - тоже «данные»



EXFOREXFOR

БД по ядерным реакциям:данные (выходы, сечения (полные, парциальные, дифференциальные), спектры, угловые, зарядовые, массовые распределения, поляризации,

анализирующие способности, …) - система EXFOR

(> 250 тыс. работ, > 2 млн. наборов данных, > 500 Мб)

о ядерных реакциях под действием:

электронов [(e,e’), (e,n), (e,2n), (e,3n), (e,p),…, (e,f),…];

фотонов [(,’), (,n), (,2n), (,3n), (,p),…, (,f),…,

… (,2npd),... ];

нейтронов [(n,n’), (n, ), (n,p), (n,d), (n,t), (n, ), …];

заряженных частиц [(p,p’), (p,n), (p,d), (p,t), (p, ),...

(d,d’), (d,n), (d,p), (d,t), (d, ),...

(t,t’), (t,n), (t,p), (t,d), (t,),…,

… (,117n80p),…];

тяжелых ионов [(6Li,n), (10B,p),…(14N,11C),…,

… (40Ar,5np ),...]



Система данных по ядерным реакциямEXFOR

EXFOR-EXFOR-поискпоиск



EXFOREXFOR--данныеданные

Система данных по ядерным реакциямEXFOR



NSRNSR

БД по публикациям:

cправочно-библиографическая информация из массива NSR (Nuclear Science References)

(~ 300000 документов (+ ~ 5000/год)

ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ NUCLEAR REACTIONS РАДИОАКТИВНЫЕ РАСПАДЫ RADIOACTIVITY СТРУКТУРА ЯДЕР NUCLEAR STRUCTURE МОМЕНТЫ ЯДЕР NUCLEAR MOMENTS КОМПИЛЯЦИИ COMPILATION АТОМНАЯ ФИЗИКА ATOMIC PHYSICS АТОМНЫЕ МАССЫ ATOMIC MASSES



NSR-поискNSR-поиск

Поисковая форма БД NSR

Ссылкина документыдругих БД:EXFOR иENSDF



ENSDFENSDF

База ядерно-спектроскопических данных:

система ENSDF (Evaluated Nuclear Structure Data File) (~ 3200 нуклидов, ~ 200 Мбт информации)

Все данные обо всех известных атомных ядрах !

• Параметры ядерных состояний: · Параметры ядерных переходов: энергия уровня; энергия перехода; спин; интенсивность; четность; мультипольность; время жизни; момент; изоспин; коэффициент конверсии; (период полураспада, ширина); коэффициент смешивания; спектроскопический фактор; коэффициент ветвления; метастабильность;... уникальность распада;... и многие др.



Relational ENSDF

Не имеющая аналогов по возможностям поисковой системы БД «Relational ENSDF”.

Информационная

«матрешка» -

возможно раскрытие любой части поисковой системы сверху-вниз и обратно:

• ядро

• уровень

• гамма-переход

• конечное ядро

• распад

• эксперимент

• реакция

• ...



ENSDF-поискENSDF-поиск

В дополнение к «стандартным» запросам относительно частей исходного массива ENSDF поисковая система ЦДФЭ дает возможность находить данные из его любых частей в любых комбинациях:

1) область атомных масс A = 50 - 150 область энергий уровней 10 - 12 МэВ область энергий -квантов 1000 - 1030 кэВ;2) спин и четность уровней J = 69/2+

область энергий уровней 9 - 10 МэВ (должны быть приведены также энергии -квантов и J уровней конечного ядра);3) спин и четность J = 7/2- , а также изоспин T = 3/2 уровней область энергий уровней E = 1 – 13 МэВ область энергий -квантов E = 2 – 5 МэВ (должны быть приведены также энергии и J уровней конечного ядра);4) изоспин уровня T 1 данные, включенные в массив ENSDF в 2002 году исследованы в определенных реакциях;5) спин и четность J = 3/2- или спин 5/2 и изоспин Т = 3/2 или T = 5/2 область энергий уровней Е = 4 – 6 МэВ область энергий –квантов E = 2 - 3 МэВ спин и четность J = 5/2 или спин 7/2 уровней конечного ядра.



2+, 4+, 3-

3-Легко и быстро могут быть найдены сведения о любых группах уровней в любых группах ядер, например, сведения о первых уровнях с определенными спином и четностью: J = 2+ ,

J = 4+ , J = 3- ,

например, в ядрах Ca, Gd и Sn.

2+4+

3-



ГДР-ГДР-параметрыпараметры

Ссыка на номер Ссыка на номер EXFOR EXFOR ведет к наборуведет к наборуБД EXFOR БД EXFOR

БД «Параметры гигантского дипольного резонанса. Сечения фотоядерных реакций»

Ссыка на код NSR Ссыка на код NSR ведет к наборуведет к наборуБД NSRБД NSR



Осн.параметрыОсн.параметры

БД “Параметры основных состояний ядер»:большое количество разнообразных данных (Wapstra) - масса, избыток массы, энергия связи, распространенность или период полураспада, спин, четность и др. - о ядрах (например, изотопах Zr) в целом.



ПорогПорогии

Таблицы масс ядер Wapstra и энергии и пороги реакций

23892U(,15n+10p)213

82Pb

Известные Известные специалистам данные специалистам данные - ASCII - ASCII файл.файл.



ОтделениОтделениее

Нерегулярности для Нерегулярности для классических дважды классических дважды магических ядер магических ядер 40,4840,48Ca Ca

Таблицы масс ядер Wapstra и энергии отделения нуклонов

Нерегулярности для класического магического Нерегулярности для класического магического ядра ядра 9090Zr и нового дважды магического ядра Zr и нового дважды магического ядра 9696Zr Zr



Новая полная электронная карта данных о форме и размерах атомных ядер

Бобошин И.Н.,Варламов В.В.,Гангрский Ю.П., Ишханов Б.С., Комаров С.Ю.,Маринова К.А.

Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д.В.Скобельцына

Объединенный институт ядерных исследований

Титул-картаТитул-карта



Зависимость формы атомных ядер от квадрупольного момента Q0 и параметра деформации 2

X

Y

Z

J

0

Q0 > 0

X

Y

Z

J

0

Q0 > 0

Z

J

X

Y

Q0 < 0

Z

J

X

Y

Q0 < 0

2) Параметр деформации

Q0>0 - вытянутое ядро

Q0=0 - сферическое ядро

Q0<0 - сплюснутое ядро

1) Внутренний квадрупольный момент ядра

где - плотность заряда в точке r внутри ядра, а интегрирование ведется по всему объему ядра.

,

, где <R> - средний радиус ядра.

3) Зарядовый радиус вычисляется из анализа абсолютных значений радиусов

2/12 rR= и их разности 2r

ДеформациДеформацияя



3 источника данных о зарядовых радиусах ядер

1. E.G. Nadjakov, K.P. Marinova, Yu. P Gangrsky. Atomic Data Nuclear Data Tables, 56 (1994)

133.

2. I.Angeli, Atomic Data Nuclear Data Tables, 87 (2004) 185.

3. G.Fricke, K.Heilig. Landolt-Bornstein: Num. Data and Funct. Relat. in Science and Tech. New

Series, Group I: Elem. Part., Nuclei and Atoms, Volume 20, 2004.

3 источника данных о квадрупольных моментах и параметрах квадрупольной деформации ядер

1. N.J.Stone. Atomic and Nuclear Data Tables, 90 (2005) 75.

2. S.Raman, C.W.Nestor, P.Tikkanen. Atomic Data and Nuclear Data Tables 78 (2001) 1.

3. Б.С.Ишханов, В.Н.Орлин. Ядерная физика. 68 (2005) 1197.

ИсточникИсточникии



Карта нуклидов (центр NNDC, США)

Карта

Параметры формы и радиусов ядер (ЦДФЭ-ОИЯИ)

По аналогии с известной картой нуклидов

(координаты N и Z)



4 уровня масштаба карты

С помощью стрелок возможно

движение вверх или вниз

по ветви нуклидов

Карта-Карта-масштабымасштабы



Указываются ядра, для которых доступно значение

зарядового радиуса

Карта-поиск

Наглядное представление параметров квадрупольной деформации – прямое соответствие цветовой гаммы физическому содержанию

Координаты N и Z:

коричневый цвет («горы» - 2 > 0)

синий цвет («моря» - 2 < 0)

зеленый цвет («равнины») - 2 = 0

серый цвет (деформация

неизвестна)

Интенсивность цвета -абсолютная величина

деформации


Центр данных фотоядерных экспериментов НИИЯФ МГУПолучение искомой информации

Данные о параметреквадрупольной деформации

из трех источников(~ 2000 наборов для ~ 1500 ядер)

Карта-результаты

Данные о радиусеиз двух источников

(всего - 900 изотопов 90 элементов (Z = 1 – 96, N = 0 – 152)



БД-БД-складсклад

Безусловно, любая БД - лишь “склад готовой продукции”.

Однако в случае современных научных БД этот склад содержит

огромное количество “продукции”, разложенной по “полочкам” и

снабженной четкими и точными “этикетками”, по складу на большой

скорости перемещаются “вышколенные курьеры”, безошибочно

выполняющие любое пожелание “клиента”.

Начиная с некоторого момента, количество упорядоченной

информации начинает переходить в новое качество — согласно

известному философскому закону.

Точнее - количество становится средой (почвой), из которой

вырастает новое качество: появляются новые возможности не только

для информационного обеспечения научных исследований, но и для

получения нового научного знания.



Новое Новое качествокачество

Новое качество вырастает из огромного

количества информации, которая может быть

совместно обработана:

- возможность вопросов, задавать которые без

такой информации просто не приходит в голову;

- появление ответов, которые тоже в голову не

раньше не приходили.

А такие ответы - новые данные и новое знание.

Далее - несколько типичных примеров.



EXFOR – поиск реакций с одним конечным ядром 60Co.

Найти 326 реакций другим способом трудно:

налетают 3He, 6,7Li, 12C, 40Ar, нейтроны, протоны, дейтроны, -частицы,

6060CoCo



SS+ + (l (l == 3) 3)

Распределения спектроскопической силы S- (l = 2) – подхват протона – по состояниям конечных ядер:

А – протоны с j = 3/2, В – c j = 5/2, X – с неизвестным j.

Очевидно: jX = jA = 3/2.



SS-- (l (l == 3)3)

Распределения спектроскопической силы S- (l = 3) – подхват протона – по состояниям конечных ядер:А – протоны с j = 7/2, В – c j = 5/2, X – с неизвестным j.

Очевидная закономерность: при энергиях, ближайших к E ~ 0 МэВ, имеется главное

возбуждение с j = 7/2.



Спины

Реакция

Энергияуровня(кэВ)

46Ti(3He,d) 47V 2212 (1/2, 3/2) 3/2

50Cr(3He,d) 51Mn 3292 (5/2, 7/2) 5/2

54Cr(3He,d) 55Mn 3608 (5/2, 7/2) 5/2

54Cr(3He,d) 55Mn 2253 (1/2, 3/2) 3/2

56Fe(d,3He) 55Mn 2741 неизвестен 3/2*)

54Fe(d,3He) 53Mn 3007 (3/2, 5/2) 3/2

58Ni(3He,) 57Co 3539 (3/2, 5/2) 3/2**)

60Ni(3He,) 59Co 3162 (3/2 5/2) 3/2

62Ni(3He,) 61Co 2559 (3/2, 5/2) 3/2

64Ni(3He,) 63Co 2660 (3/2, 5/2) 3/2

*) Экспериментальное значение спина J неизвестно.**) Предсказанное значение спина J = 3/2 позднее было подтверждено результатами исследования реакции 58Ni(d-pol,3He) 57Co.

Исследуемоеядро

Спин J,эксперимент на

неполяризованных частицах

Спин J,анализ

систематики



Конфиг.Конфиг.

Конфигурационное расщепление ГДР (1987 г., открытие № 342, авторы –

Б.С.Ишханов, И.М.Капитонов, В.Г.Неудачин, В.Г.Шевченко, П.Н.Юдин )

Пример переходов 2 типов в ядрах 6,7Li:

свободная 1d-2s ====== ====== =========

===========оболочка

переходы типа “I” (низко-энергетичная

компонента НЭ)

частично занятая 1p ====== = ===== ======o=o==оболочка p n p n n переходы типа "II"

(высоко-энергетичная компонента ВЭ)

полностьюзаполненная 1s

оболочка 6Li 7Li

======o=o====p p n n =========

p p n n

НЭ: -частица существует и присутствует среди продуктов реакций

ВЭ: -частица разрушена и отсутствует среди продуктов реакций

0

2

4

6

8

10

12

14

16

5

10

15

20

25

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Энергия фотонов, МэВ

Сечение, мб

а)

б)

в)



Конфиг.-Конфиг.-реакцииреакции

Простая выборка из БД сечений реакций фоторасщепления ядер 6,7Li

(,xn) = (,nd3He) + (,n2pt) + 2(,2np3He) + 2(,2n2pd)

(,xd) = (,nd3He) + (,pdt) + (,2n2pd)

(,xt) = (,n2pt) + (,t3He) + (,pdt).

(,x3He) = (,nd3He) + (,t3He) + (,2np3He)

Система 4 уравнений с 4 неизвестными сечениями (выделены).

НЭ(“I”) ВЭ (“II”) 6Li

6Li(,n0,1) 5Li p + 6Li(,t) 3He

6Li(,p0,1) 5Hen + 6Li(,nd) 3He

6Li(,np) 4He 6Li(,2np) 3He6Li(,d) 4He 6Li(,pd) 3H

6Li(,n2p) 3H6Li(,2n2p) 2H6Li(,3n3p)

7Li 7Li(,n0,2,4)

6Li(4He) 7Li(,nt) 3He7Li(,p0)

6He- 6Li(4He) 7Li(,2d) 3He7Li(,n1,3)

6Li d + 7Li(,px=3,...)6He 3H + 3H

7Li(,p1,2)6He2n + 7Li(,pt) 3H

7Li(,nd) 4He 7Li(,npd) 3H7Li(,2np) 4He7Li(,t) 4He



66LiLi

íýâý

( ,abs)

2 компоненты конфигурационного расщепления ГДР 6Li

EНЭЦТ

EВЭЦТ

Еконф = 10.7 МэВ

Соотношение компонент – отношение суммарных интегральных сечений

46.5%53.5%

(,abs)НЭ

ВЭ



2 группы 2 группы ядерядер

Простая выборка из БД -

новая закономерность в данных о форме ядер

На основании систематических исследований данных, полученных

описанными выше двумя способами – с помощью экспериментальных

данных по квадрупольным моментам ядер (данные типа “Q”) и данных о

приведенных вероятностях переходов B(E2; 0+ 21+) (данные типа “B”),

установлено, что практически все изученные ядра достаточно четко

(отклонения имеют единичный характер) разделяются

на две группы:

Группа “А”. Данные типа “B” данным типа “Q”:

Ti, Cr, Zr, Nd, Sm, Gd, Dy, Er, W, Os, Ra.

Группа “Б”. Данные типа “B” >> данных типа “Q”:

C, Si, Ar, Ca, Fe, Ni, Zn, Ge, Se, Kr, Sr, Mo, Ru, Pd, Cd, Sn, Te, Ba, Yb, Hf, Pt, Pb.



ГруппыГруппы

0 ,2 4 90 ,2 5 2

0 ,2 2 4

0 ,2 3 5

0 ,2 7 0 0 ,2 4 1

0 ,0 8 8

0 ,0 1 3

0 ,2 6 8

0 ,1 5 1

0 ,1 6 4

0 ,2 0 2

0 ,0 0 0

0 ,0 5 0

0 ,1 0 0

0 ,1 5 0

0 ,2 0 0

0 ,2 5 0

0 ,3 0 0

0 ,3 5 0

0 ,4 0 0

1 8 0 1 8 2 1 8 4 1 8 6

2

A

0,322 0,338 0,3360,342

0,271

0,325

0,3990,358

0,277

0,3880,429

0,000

0,100

0,200

0,300

0,400

0,500

0,600

162 164 166 168 170

2

A

Группа «А»: “Q” “B”

Изотопы W Изотопы Er

0,2420,262

0,283

0,1720,204

0,069

0,048

0,1300,0980,016

0,000

0,050

0,100

0,150

0,200

0,250

0,300

0,350

66 68 70 72 74 76

2

A

0,112 0,1110,104

0,0950,108

0,123 0,119

0,008 0,013 0,005

0,043

0,0000,020

0,000

0,020

0,040

0,060

0,080

0,100

0,120

0,140

112 114 116 118 120 122 124

2

A

Группа «Б»: “Q” >> “B”

Изотопы GeИзотопы Sn

Динамическая деформация - нулевые колебания в основном состоянии



/7//8//9/

Photon energy (MeV)

Cros

sect

ion

(mb

)

1616OO

intТИ (МГУ - погрешности) = 36.9 МэВ мб

intКМА (Saclay - квадраты) = 34.6 МэВ мб

intКМА (Livermore - «жуки») = 27.6 MэВ мб

16O(,хn)

Данные различных типов из трех лабораторий: и формы и абсолютные величины сечений заметно расходятся.

Расхождения сечений полных и парциальных фотонейтронных

реакций232Th

238U

intS/int

L = 0.88

intS/int

L = 0.80

intS/int

L = 0.68



63,65Cu

16O

141Pr

6,7Li

208Pb

Target nucleus mass number A

Integrated cross section ratio Rint syst (arb. units)

Отношения инт. Отношения инт. сеч.сеч.

Систематика отношений интегральных сечений “Все другие/Ливермор” для почти 500 сечений полной фотонейтронной реакции (,xn).

Rintсист. = 1.12:

необходима дополнительная нормировка данных Ливермора: относительно простая - умножение на коэффициент.

2n

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

(,xn) = (,n) + 2(,2n) + 3(,3n) + ...



n - 2nn - 2n – – РисРис..

Согласование абсолютных величин сечений парциальных фотонейтронных реакций (,n), (,2n), (,3n), (,f), подавляющее большинство которых получено на пучках

квазимоноэнергетических аннигиляционных фотонов в Саклэ (Франция) и Ливерморе (США)

Mass number A

Rint = intS/int

L (arb. units) “Ideal cases” “Special cases”

Сечения реакций (,n) заметно (20 - 30 %) больше в Саклэ: квадраты - в области R > 1.

Сечения реакций (,2n) заметно (10 - 40 %) больше в Ливерморе: треугольники - в области R < 1.

Систематические расхождения - погрешность определения множественности фотонейтронов



Метод «Метод «n-2n”n-2n”

Метод коррекции – согласования.

Сечение полной фотонейтронной реакции в области энергий ГДР

(,xn) = (,n) + 2(,2n).

Отношение R (“Сакле/Ливермор” нормировка) для сечений всех реакций

R = xnS/xn

L = nS/n

L = 2nS/2n

L = (nS + 22n

S)/(nL + 22n

L),

xnS = (n

S + 22nS) = Rxn

L = R(nL + 22n

L) .

Скорректированное сечение Сакле 2nS

* должно совпадать со

скорректированным сечением Ливермора (2nL

* = R2nL ):

2nL

* = 2nS

* = R2nL = 2n

S + 1/2(nS - Rn

L) . Суть: часть сечения реакции(,n) перемещается “возвращается” в сечение реакции (,2n).



(,n) – (,n) – (,2n) ,2n) коррекциякоррекция

Часть сечения Сакле

реакции (,n) удаляется

и возвращается в

сечение реакции (,2n).

Совместная коррекция сечений (,n) и (,2n) реакций,

полученных в Сакле и Ливерморе для 208Pb

Скорректированное

сечение Сакле

реакции (,n) – точки

с погрешностями

(линия – исходные

данные).

Сечение Ливермора

реакции (,n),

умноженное на

отношение для

сечений (,xn) реакции

(1.21 в данном случае).



“До” и “после”

Данные по сечениям реакций (,n) и (,2n)

до

и

после

процедуры взаимной корректировки.

159Tb



Магические Магические ядраядра

~ 200 стабильных ядер -классическая

одночастичная модель оболочек:

состояние (n, l, j, mj) нуклона в ядре с потенциалом в виде

бесконечной сферически-симметричнойямы гармонического осциллятора

с учетом сильного спин-орбитальноговзаимодействия

7 классических магических чисел



Магические Магические признакипризнаки

Некоторые характерные признаки магических ядер

(по сравнению с соседними):• более сферическая форма (меньшая деформация - заметно меньший параметр квадрупольной деформации 2);

• заметно большая энергия E(21+) первого J = 2+ уровня;

• заметно меньшее отношение энергий первых J = 4+ и J = 2+ E(41

+)/E(21+);

• заметные особенности в энергиях отделения нуклонов, например, в зависимостях B(n), B(2n) от N, Z и/или А;

• и некоторые др.



Линии Линии магичностимагичности

8

20

28

50

82

126

Линии магичности

20

28

Простая выборка из БД данных об энергиях первых 2+- уровней.



Острова Острова магичностимагичности

Z = 40,

N = 56

Острова магичности

Z = 20,

N = 32



Z = 40, N = Z = 40, N = 5656

38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66

0.1

0.2

0.3

0.4

38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 661

1.5

2

2.5

3

3.5

0

500

1000

1500

2000

2500

96Zr - новое

дважды магическое ядро

E(2+1)

2



Одно из применений карты параметров формы ядра - поиск новых магических чисел

Область новой магичности:

очевидный минимум размеров ядра для 96Zr

9696ZrZr--радиусырадиусы



9696ZrZr - - парыпары

-E, MeV

2p1/2

2d3/2

3s1/2

1g9/2

2d5/2

6

10

14

40 протонов - 96Zr - 56 нейтронов

0

4

8

12

2p1/2

1f5/2

1g9/2

1f5/2

1f5/2

1g7/2

0

6 2

10

6

0

”j – j” (5/2)

0

2

6

96Zr

Вблизи энергии Ферми располагаются две замкнутые подоболочки с одинаковым значением момента j, то есть 1f5/2 и 2d5/2 - «j = j » (5/2) связь.

Пик новой магичности достигается, когда обе подоболочки замкнуты и дополнительно над одной из них (1f5/2) располагается и замкнутая подоболочка с j = 1/2, в данном случае - 2p1/2 - очень сферическая волновая функция.

Магическое 96Zr: 2 протона на 2p1/2!

«Немного» магическое 94Sr (нет 2 протонов на 2p1/2)?

J (97Zr) = 1/2+

J (95Zr) = 5/2+

50

56

58

38

40

J (99Zr) = (1/2+)

J (101Sr) = 3/2+

Магическое 96Sr: 2 нейтрона на 3s1/2!



Ca, S-Si, O-CCa, S-Si, O-C

14O (6590)

14C (7012)

40Ca

48Ca

32,34?Ca

22O (3190)

16O (6917)

24O (3810)

Выборка из БД данныхоб энергиях и квантовых числах

подоболочек выявляет общую закономерность:

“новые” магические ядра образуются, когда верхние заполненные нейтронная

и протонная подоболочки имеют одинаковое значение полного момента j.

30S (2211)

32S (2230)

30Si (2235)



Новые магические Новые магические ядраядра

Ядро Z N Пара

протонов

“j = j” связь Пара

нейтронов

Комментарий

14C 6 8 1p3/2 - 1p3/21p1/2

14O 8 6 1p1/21p3/2 - 1p3/2

16O 8 8 1p1/2 - 1p1/2 дважды маг. класс. ядро

24O 8 16 1p1/2 - 2s1/2

28O 8 20 1p1/21p3/2 - 1d3/2 дважды маг. класс. ядро

40O 8 32 1p1/21p3/2 - 2p3/2 связанное (теор.)

48O 8 40 1p1/2 - 2p1/2 предсказание (данных нет)

30Si 14 16 1d5/2 - 1d5/22s1/2

30S 16 14 2s1/21d5/2 - 1d5/2

54Ca 20 34 2p1/22p3/2 - 1d3/2 предсказание (данных нет)

96Sr 38 58 1f5/2 - 2d5/22p1/2

96Zr 40 56 2p1/21f5/2 - 2d5/2

Установлено большое количество «новых магических

ядер» - ядер, имеющих признаки классических магических ядер, но не

предусмотренных традиционной оболочечной

моделью.

Все они имеют похожую структуру верхних подоболочек

- заполненные протонная и нейтронная подоболочки с

одинаковым j.

Предлагается механизм парного взаимодействия протонов и

нейтронов с одинаковым полным моментом j с учетом

эффектов протон-нейтронного спаривания.



ЗаключениеЗаключение

Достаточно полные электронные коллекции, дополненные

гибкими поисковыми системами - базы данных - обладая

определенными аналитическими и предсказательными

возможностями, представляют собой не только инструменты

информационной поддержки научных исследований, но и

средства самих исследований.

Во многих случаях они дают возможность решать научные

задачи, которые без них не могли быть не только решены, но и

сформулированы.

Создание и широкое применение таких средств - одно из

актуальных направлений на пути развития новых

информационных технологий.



Спасибо!Спасибо!

Электронные коллекции ядерных Электронные коллекции ядерных данных как средства данных как средства

фундаментальных и прикладных фундаментальных и прикладных исследований в области физики исследований в области физики

атомных ядер и ядерных реакцийатомных ядер и ядерных реакций

http://cdfe.sinp.msu.ruhttp://cdfe.sinp.msu.ru

Спасибо за вниманиеСпасибо за внимание!!

Documents

Титул