Супердеформация

Супердеформация — явление в ядерной физике, связанное с существованием атомных ядер, сильно отличной от сферической формы. Оно связано с наличием второго минимума в поверхностной энергии (первый минимум соответствует нормальной деформации).

Обычно ядра атомов представляют собой слегка вытянутую сферу с соотношением осей 1,3:1:1. Ядра же находящиеся в состоянии супердеформации имеют соотношение примерно 2:1:1.

Форма атомного ядра описывается уравнением:

[math]\displaystyle{ R(\vartheta)=R_0\cdot\left(1+\beta_2\cdot Y_2(\vartheta)+\beta_4\cdot Y_4(\vartheta)+\ldots\right) }[/math],

где

• [math]\displaystyle{ R_0 }[/math] — радиус сферического ядра;
• [math]\displaystyle{ Y_n(\vartheta) }[/math] — сферические гармоники;
• [math]\displaystyle{ \beta_n }[/math] — параметр деформации n-го порядка.

Параметр деформации можно оценить исходя из следующего соотношения:

[math]\displaystyle{ \beta_2=\sqrt{\frac{1255\cdot J}{3\cdot\hbar^2 A^{7/3}}} }[/math],

где

• [math]\displaystyle{ J }[/math] — момент инерции ядра для данной ротационной массы;
• [math]\displaystyle{ A }[/math] — массовое число.

Ядро может существовать в супердеформированном состоянии только если это состояние является ираст-ловушкой.

Исследования супердеформированных ядер начались с изотопов ¹³²Ce и ¹⁵²Dy, а также близких к ним. Первое экспериментальное подтверждение супердеформации было получено в 1986 году для ядра ¹⁵²Dy.

Ещё сильнее вытянутые ядра называются гипердеформированными.

Литература

• Физическая энциклопедия, Т.1, «Деформированные ядра»
• Kris L. G. Heyde Basic ideas and concepts in nuclear physics: an introductory approach

Ссылки

• "New Outlook on the Possible Existence of Superheavy Elements in Nature", by Marinov, Gelberg, Kolb, Brandt, and Pape, Physics of Atomic Nuclei, Vol. 66, No. 6, 2003, pp. 1137–1145.
• Search for the nuclear hyper-deformation: motivations and new strategies