Συμμετρίες στην πυρηνική ύλη και στους Σ υπερπυρήνες

Abstract

The present Dissertation deals with energies and radii of ten nuclei (, , ) and of three hypernuclei (, , ). The research of nuclei is made simultaneously by using Quantum Mechanics and Semi­classical Physics, while that of hypernuclei is made by using only Semi­classical Physics due to lack of sufficient experimental data. In addition, for the isotopes the low energy excitation spectra are studied. Be­sides the interest of the present study of the ten nuclei considered by themselves and the good agreements between theoretical predictions and corresponding experimental data, the choice of the aforementioned nuclei permits the investigation of a possible common reason for the appearance of certain phenomena which have been observed recently in some exotic nuclei, e.g., in (extra large radii of some valence nucleons, very small binding energies of the above nucleons, the appearance of intruder states, etc.), and in the very light “stable” nuclei, i.e., in the and isotopes (high momentum components for the nucleons in the interior of the nucleus and presence of -state admixture in 1s nuclei). It seems that a common reason does exist for the appearance of the above phenomena, which is the appearance of an interior collective rota­tion of certain nucleons in all aforementioned nuclei due to an incomplete pairing of nucleon momenta in these nuclei. The experience gained from the study of the above light nuclei is transferred to the light hypernuclei, a fact which permits their first study and also leads to a first prediction of the existence of similar unusual phenom­ena in these hypernuclei as well.

Στην παρούσα Διατριβή μελετώνται οι ενέργειες και ακτίνες δέκα πυρήνων (, , ), και τριών υπερπυρήνων (, , ). Οι πυρήνες ερευ­νώνται συγχρόνως κβαντομηχανικά και ημικλασσικά, ενώ οι υπερπυ­ρήνες μόνο ημικλασσικά λόγω έλλειψης επαρκών πειραματικών δεδομέ­νων. Επιπλέον της θεμελιώδους κατάστασης, για τα ισότοπα μελε­τώνται τα φάσματα χαμηλών διεγέρσεων. Πέραν του ενδιαφέροντος που παρουσιάζει αυτή καθαυτή η παραπάνω μελέτη των δέκα πυρήνων και η καλή συμφωνία μεταξύ των θεωρητικών προβλέψεων και αντιστοίχων πειραματικών αποτελεσμάτων, η εκλογή των προαναφερθέντων πυρήνων επιτρέπει τη διερεύνηση πιθανού κοινού αιτίου για την εμφάνιση ορισμένων φαινομένων που έχουν παρατηρηθεί πρόσφατα σε ορισμένους από τους λεγόμενους εξωτικούς πυρήνες [π.χ. στο , όπως υπερμεγέθεις ακτίνες νουκλεονίων σθένους, πολύ μικρή ενέργεια σύνδεσης των παραπάνω νου­κλεονίων, ανώμαλη διαδοχή κβαντικών καταστάσεων, κ.α.] και στους πολύ ελαφρείς σταθερούς πυρήνες [δηλαδή στα ισότοπα του και , όπως υψηλές τιμές ορμής για νουκλεόνια του εσωτερικού του πυρήνα και πα­ρουσία ανάμειξης κατάστασης σε πυρήνες του φλοιού 1s]. Φαίνεται ότι πράγματι υπάρχει κοινό αίτιο της εμφάνισης όλων των παραπάνω φαινομένων που είναι η εμφάνιση μιας εσωτερικής συλλογικής περιστροφής ορισμένων νουκλεονίων σε όλους αυτούς τους πυρήνες, ως συνέπεια μιας ατελούς σύζευξης των στροφορμών των νουκλεονίων των πυρήνων αυτών. Η εμπειρία από τους παραπάνω ελαφρείς πυρήνες μεταφέρεται στους ελα­φρείς υπερπυρήνες, γεγονός που αφ’ ενός επιτρέπει μια πρώτη μελέτη τους και αφ’ετέρου οδηγεί σε μια πρώτη πρόβλεψη ύπαρξης παρομοίων ασυνήθων φαινομένων και σ’αυτούς.