Seminarium Fizyki Jądra Atomowego

Badania z wykorzystaniem średnio-polowych modeli samo zgodnych (z nałożonymi więzami na masowy moment kwadrupolowy Q_20) wskazują, że niezależnie od masy jądra atomowego (z liczbą masową A > 12) obserwujemy uniwersalny proces ewolucji kształtu jąder. W miarę jak w obliczeniach zmniejsza się zadana wartość momentu kwadrupolowego (Q_20 < 0) elipsoidalne jądro osiąga kształt dysku (deformacja oblate), by następnie stać się dyskiem dwustronnie wklęsłym (podobnym do krwinki czerwonej - hemoglobiny). Dalsza ewolucja kształtu jądra prowadzi do rozkładu materii jądrowej w postaci torusa. Należy podkreślić uniwersalność zaobserwowanego (jak dotąd tylko teoretycznie) zjawiska: dla dostatecznie dużych wartości deformacji oblate "toroidalne rozwiązania" w samo zgodnych obliczeniach średnio-polowych pojawiają się zarówno dla jąder lekkich jak i najcięższych. Naturalnie, toroidalnie jądro jest układem silnie wzbudzonym i niestabilnym. Okazuje się jednak, że w przypadku takich jąder wzbudzenia cząstka-dziura nukleonów prowadzić mogą do (metastabilnych) izomerycznych stanów wysoko-spinowych. Dodatkowym czynnikiem stabilizującym jądra w kształcie torusa jest liczba atomowa Z. W przypadku, gdy liczba protonów w jądrze osiąga wartość Z = 132 - hipotetyczne jądra hiper-ciężkie - toroidalne rozwiązania tworzą lokalne płaskie minimum, które wskazuje na możliwość istnienia toroidalnego stanu izomerycznego (bez wzbudzeń cząstka-dziura nukleonów). W trakcie mojego seminarium przedstawię teoretyczne wyniki dot. izomerycznych stanów toroidalnych w najcięższych jądrach jakie uzyskaliśmy w modelu Skyrma-HFB z jądrowym funkcjonałem gęstości SkM*.