Конференции

"Структура ядра и смежные проблемы-2012": три года спустя

Кажется, только вчера появилась в еженедельнике "Дубна" статья, заканчивавшаяся словами: "...многие участники NSRT09 выражали надежду встретиться в Дубне на NSRT12", а вот уже и конференция NSRT12 закончилась. Три года пролетели как один день...

6-я по счету Международная конференция "Структура ядра и смежные проблемы" работала с 3 по 7 июля в Лаборатории теоретической физики имени Н.Н.Боголюбова. На конференцию собрались более 120 ученых из 19 стран Европы, Азии, Северной и Южной Америк и Африки. Около трети участников представляли страны-участницы ОИЯИ - прежде всего Россию и государства Восточной Европы. Как и на предыдущих конференциях, среди участников из других стран доминировали физики-ядерщики из Германии, Франции и Италии. Большой интерес к NSRT проявили и китайские теоретики. С интересными результатами приехали в Дубну ученые из Бразилии, Индии и ЮАР. Конференция была поддержана грантами РФФИ и программ Гейзенберг-Ландау, Вотруба-Блохинцев и Боголюбов-Инфельд.

В первых строках программы любой современной конференции по ядерной физике низких энергий непременно фигурируют "свойства ядер, удаленных от долины стабильности", и в этом отношении NSRT12 не была исключением. Но выявить в ее программе более узкую или, если угодно, более конкретную тематическую доминанту было бы затруднительно. Ее программа состояла скорее из нескольких тематических "кластеров", которые в равной мере привлекли к себе внимание организаторов и комитета научных советников конференции. При этом в каждом "кластере" были и теоретические, и экспериментальные доклады.

Работа конференции началась с доклада профессора М.Г.Иткиса, в котором обсуждались текущее состояние дел, а также ближайшие и стратегические планы работ по синтезу и изучению ядер сверхтяжелых элементов в ЛЯР имени Г.Н.Флерова ОИЯИ. Очевидно, что и сам доклад и вызванная им дискуссия прошли под знаком недавнего официального утверждения Международным союзом чистой и прикладной химии названий новых элементов 114 (Флеровий) и 116 (Ливерморий), впервые синтезированных в Дубне физиками ЛЯР в сотрудничестве с Ливерморской национальной лабораторией имени Э.Лоуренса (США). Тема синтеза сверхтяжелых элементов была затем продолжена в выступлении сотрудницы GSI доктора С.Хайнц и теоретическом докладе профессора Д.Жардины (Университет Мессины).

К этой теме идейно относился и "кластер" выступлений, посвященных теоретическим методам анализа и интерпретации столкновений тяжелых ядер. Именно эти реакции используются для синтеза ядер и новых элементов, и новых изотопов элементов уже известных. Как и для любого процесса с участием большого, но конечного числа частиц (да еще частиц сильно взаимодействующих!), течение и результат этих реакций очень сложно рассчитать теоретически, в то время как надежные теоретические результаты были бы крайне полезны для оценки перспективности и планирования новых экспериментов. В своих докладах теоретики из Франции, Китая и ЛТФ ОИЯИ как раз и представили результаты новых расчетов и оценок роли разных конкурирующих процессов в этих реакциях.

В значительной части представленных на NSRT12 теоретических докладов, где рассматривалась собственно структура ядра, совершенствовались или применялись для расчета конкретных ядерных свойств различные варианты метода функционала плотности энергии (ФПЭ).

Наряду с этим было несколько докладов на тему, можно сказать, классическую - о различных аспектах теории парных корреляций сверхпроводящего типа. Хотя с того момента, когда была осознана и впервые количественно оценена роль парных корреляций сверхпроводящего типа в формировании свойств атомных ядер* [*Крупнейший вклад в решение этой проблемы внесли Н.Н.Боголюбов и его ученик В.Г.Соловьев], уже прошло больше 50 лет, относительно большое число докладов на эту тему в программе NSRT12 не должно удивлять. С течением времени критерии, предъявляемые теории, ужесточаются, и полуколичественные оценки, которые были вполне достаточны еще пару-другую десятилетий назад, сегодня уже не удовлетворяют ни экспериментаторов, ни самих теоретиков. До сих пор предметом дискуссии является и микроскопическая природа спаривания, и пространственная локализация этого взаимодействия (поверхностные это силы или объемные?), не до конца преодолены и некоторые "врожденные" недостатки общераспространенных методов трактовки парных корреляций. Все эти вопросы и обсуждались авторами докладов.

Ряд докладов был посвящен новым экспериментальным результатам в области ядерной спектроскопии. Целый комплекс разнообразных данных о свойствах низколежащих квадрупольных возбуждений смешанной симметрии был представлен физиками Технического университета Дармштадта, которые тесно сотрудничают с дубненскими теоретиками. Продвижение эксперимента в области ядер со все более короткими временами жизни позволяет систематически исследовать изменение ядерных свойств при экстремальных значениях зарядовой асимметрии (то есть разности числа нейтронов и протонов в ядре). Нередко при этом в ядерных спектрах наблюдаются изменения, о возможности которых никто и не подозревал, пока эксперименты проводились только со стабильными или долгоживущими нуклидами. Обнаруженные экспериментаторами некоторые тонкие особенности в свойствах состояний смешанной симметрии в нестабильных ядрах области редких земель заставят теоретиков поломать головы.

В "кластере" докладов по ядерной спектроскопии были представлены и результаты теоретических исследований. Стоит отметить, что и в теоретических расчетах, как правило, рассматривалось поведение различных ядерных характеристик вдоль длинных цепочек нуклидов, поскольку именно так можно наиболее адекватно оценить обоснованность используемых теоретических моделей.

Довольно подробно обсуждались на конференции теоретические расчеты таких фундаментальных ядерных характеристик как массы и форма ядер. Были продемонстрированы возможности разных теоретических моделей и отмечен существенный прогресс в этом деле моделей микроскопических, опирающихся только на современные представления о межнуклонном внутриядерном взаимодействии. Однако достигнутая к настоящему времени теорией средняя точность расчета масс ядер, составляющая около 600 кэВ, на порядок хуже средней точности экспериментальных измерений (порядка 50 кэВ), так что теории есть к чему стремиться.

Заметное внимание было уделено делению атомных ядер - теме, которая ранее на конференциях серии NSRT обсуждалась мало, хотя вклад сотрудников ЛТФ в нее общепризнан. Неудивительно поэтому, что среди авторов двух из трех теоретических докладов на эту тему фигурировали теоретики ЛТФ. В части эксперимента обсуждались результаты проведенных в ОИЯИ исследований нового типа кластерного распада - развала тяжелого ядра на три массивных осколка, разлетающихся по параллельным траекториям (так называемый CCT - коллинеарный кластерный развал на три осколка). В другом докладе были обрисованы перспективы экспериментальных исследований фотоделения на строящейся в Бухаресте установке ELI-NP, где за счет применения в высшей степени непростой технологии, основанной на рассеянии лазерного луча на пучке электронов, надеются получить монохроматический пучок гамма-квантов беспрецедентной интенсивности.

Интересные результаты содержались в докладах, посвященных различным аспектам физики легких экзотических ядер. А.Фомичев (ЛЯР) рассказал об обнаружении низкоэнергетической изовекторной дипольной моды в ⁶Be и определении структуры низколежащей части спектра ядра ¹⁰He. Отрадно, что в этой работе экспериментаторы тесно сотрудничали с теоретиками ЛТФ, которые умеют достаточно надежно рассчитывать многие характеристики нейтронно-избыточных легких ядер. Из докладов бразильских коллег слушатели узнали о результатах программы исследований на пучках легких экзотических ядер RIBAS в Университете Сан-Пауло, а также теоретических исследованиях в рамках той же тематики. Кроме того, обсуждались свойства возбужденных состояний ядер с нейтронным гало, в частности вопрос о существовании в ядре ¹²C ротационной полосы, построенной на известном состоянии Хойла. Причина такого интереса двояка: во-первых, хотелось бы лучше понять структуру состояния Хойла, которое играет исключительно важную роль в звездных процессах термоядерного синтеза; во-вторых, теоретики попытались трактовать структуру некоторых возбуждений в легких ядрах как проявление бозе-кондесации -частиц, и степень справедливости столь экзотического предположения должна быть проверена экспериментально. Признаком "-конденсации" мог бы служить аномально большой радиус ядра в таком возбужденном состоянии, но измерить радиус возбужденного ядра - задача очень и очень непростая. Однако экспериментаторам удалось преодолеть трудности и получить необходимые данные с достаточной точностью. На настоящий момент их заключение таково: численные оценки теоретиков пока экспериментом не подтверждаются, хотя некоторое увеличение радиуса ядер и происходит.

В некотором контрасте с предыдущими конференциями серии NSRT на этот раз лишь вскользь обсуждались физика гигантских резонансов и астрофизические аспекты ядерно-физических исследований. Отметим только доклады избранного председателя Комитета Европейской комиссии по сотрудничеству в области ядерной физики - NuPECC (приступает к исполнению обязанностей 1 января 2013) профессора Анжелы Бракко (Университет Милана) - об экспериментальных исследованиях гамма-распада так называемого дипольного пигми (т.е. "маленького") резонанса и профессора Ю.Э.Пенионжкевича (ЛЯР) - о роли легких экзотических ядер в нуклеосинтезе.

На конференции была организована также и постерная сессия, на которую были представлены 17 сообщений в основном молодых участников. Стоит упомянуть и о культурной программе конференции: для желающих были организованы прогулка на теплоходе по Волге и экскурсия в древний русский город Переславль-Залесский.

Очередная международная конференция "Структура ядра и смежные проблемы" завершилась. Будем надеяться на новую встречу через три года. Время мчится быстро... (см. начало).

Андрей ВДОВИН, член оргкомитета NSRT12