Home Home


МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ АТОМНЫХ МАСС В ЯДЕРНОЙ ФИЗИКЕ. МАССЫ АТОМНЫХ ЯДЕР КАК ОБЪЕКТЫ ИЗМЕРЕНИЙ

Н. И. Тарантин

Объединенный институт ядерных исследований, Дубна

Численные значения атомных масс являются фундаментальной основой для построения и проверки различных ядерных моделей. Массы ядер, определяющие их энергию связи, отражают тонкий баланс между сугубо ядерными и кулоновскими силами и помогают получить информацию о структуре нуклонных уровней в ядре. Сравнение результатов теоретических ядерных моделей с экспериментально измеренными значениями масс особенно интересно для короткоживущих ядер, удаленных от дна долины бета-стабильности, для которых наблюдаются большие расхождения предсказаний в различных массовых моделях. Значения атомных масс обеспечивают расчеты энергий различных ядерных процессов распада и ядерных реакций. В настоящем обзоре проанализированы основные понятия из области измерения атомных масс: единица атомной массы и ее энергетический эквивалент в их развитии, массовое число, избыток и недостаток массы, масс-дефект, ядерная энергия связи. Проанализированы основные массовые формулы трех известных классов моделей: жидкокапельной модели и модели капельки, оболочечных, феноменологических. Рассмотрен широкий круг задач из ядерной физики, для решения которых необходимо привлечение масс-анализаторов, требования к масс-анализаторам, привлекаемым к решению поставленных задач. Подробное рассмотрение физических основ методов измерений масс, а также конкретных масс-анализаторов будет сделано в следующем обзоре, который готовится к публикации.

Atomic mass values provide fundamental information necessary for creating and testing current nuclear models. The nuclear masses, determining their bending energy, reflect the subtle balance between nuclear and Coulomb forces and help to shed light on the structure of nuclei levels. The comparison of theoretical predictions with the experimentally measured nuclear mass values is especially interesting for short-lived nuclei far from beta-stability line where various model predictions have very divergent results. Nuclear mass data also enable the calculations of the different nuclear decay energies and energy of nuclear reactions. It is the aim of the present review to present an analysis of the basic concepts in the field of atomic mass measurements: the atomic mass unit and its energy equivalent, the mass number, the mass excess and mass deficit, the mass defect and the binding energy of the nucleus. Three classes of mass formulas - within the liquid-drop model and droplet model, the shell model, the phenomenological model - are analyzed. A wide range of problems has been considered, each one requiring the use of magnetic analysers for its solution. A detailed presentation of the physical methods of mass-analysis and different mass-analysers is to be given in the second part of review, which is now in preparation.

Full text in PDF (3.093.853)



Home Home