УДК 539.1.01
О тензорах энергии-импульса гравитационного поля. Никишов А.И. Физика элементарных частиц и атомного ядра, 2001, том 32, вып.1, с.5.
Обсуждается феноменологический подход к гравитации, при котором взаимодействие трех гравитонов сводится к взаимодействию каждого гравитона с тензором энергии-импульса двух остальных. Если это так (а в общей теории относительности это не так), то вопрос о правильном выборе тензора энергии-импульса сводится к правильному выбору трeхгравитонной вершины.
Рассмотрены и сравнены несколько «тензоров» энергии-импульса гравитационного поля в низшем нелинейном приближении. Каждый из них вместе с тензором энергии-импульса точечных частиц удовлетворяет законам сохранения, когда уравнения движения частиц те же, что и в общей теории относительности.
Показано, что в ньютоновском приближении рассмотренные тензоры отличаются тем, как гравитационная плотность энергии подразделяется на плотность энергии взаимодействия (отличную от нуля только там, где есть частицы) и плотность энергии гравитационного поля, фигурирующую самостоятельно.
С использованием только лоренцевской инвариантности рассмотрены лагранжианы (отличающиеся на дивергентные члены) поля безмассовых частиц спина 2. Из этих лaгранжианов методом Белинфанте—Розенфельда получены тензоры энергии-импульса. Используя каждый из них в трехгравитонных вершинах, можно найти соответствующие метрики ньютоновского центра в G²-приближении. Только один из построенных «теоретико-полевых» тензоров (а именно полусумма тензора Тирринга и тензора, полученного из лагранжиана, приведенного Мизнером, Торном и Уилером) пригоден для правильного описания прецессии перигелия планеты. Этот тензор не совпадает с тензором Вайнберга (непосредственно следующим из уравнения Эйнштейна) и ведет к метрике сферического тела, отличающейся в пространственной части от шварцшильдовской в гармонической системе координат. В результате релятивистская частица должна двигаться в таком поле иначе, чем предсказывается общей теорией относительности.
В рассматриваемом подходе гравитационный тензор энергии-импульса имеет тот же статус, что и любой другой тензор энергии-импульса.
Ил. 2. Библиогр.: 23.

УДК 530.145; 539.1.01; 539.14.
Унитарные преобразования в квантовой теории поля и связанные состояния. Шебеко А.В., Широков М.И. Физика элементарных частиц и атомного ядра, 2001, том 32, вып.1, с.31.
Важной проблемой квантовой физики является нахождение собственных состояний полного гамильтониана H или его диагонализация. В релятивистской квантовой теории поля (РКТП) полное и точное решение этой задачи возможно только для немногих простых моделей. Рассматриваемые в обзоре унитарные преобразования (УП) не диагонализуют H, они приводят H к виду, позволяющему приближенно найти только некоторые собственные состояния и значения H. За последние годы появилось много работ по физическим приложениям таких УП. В обзоре дано систематическое изложение метода УП. Указываются два главных вида УП с возможными вариациями каждого вида. Детально рассматривается задача нахождения простейших собственных состояний H для юкавского взаимодействия нуклонов и мезонов с помощью так называемого «одевающего» УП и УП Окубо. Эти преобразования позволяют предложить два подхода к решению проблемы двухчастичных (дейтроноподобных) связанных состояний в РКТП. Показано, что эти подходы в первом приближении дают одинаковые двухнуклонные квазипотенциалы. Демонстрируется, как с помощью «одевающего» УП осуществляется перенормировка массы частицы. Кроме УП гамильтониана обсуждается УП генераторов лоренцевских бустов.
Ил. 3. Библиогр.: 58.

УДК 621.384.63
Нуклотрон — новая технология сверхпроводящей магнитной системы синхротрона. Смирнов А.А. Физика элементарных частиц и атомного ядра, 2001, том 32, вып.1, с.96.
В обозреваемом цикле работ, выполненном в период 1978–1998 гг., приводятся основные результаты исследований по новым техническим решениям, определившим практическую возможность создания нуклотрона — первого в мире сверхпроводящего ускорителя для получения пучков релятивистских ядер.
Уникальная криогенно-магнитная система базируется на сверхпроводящих магнитах, поле в которых формируется полюсами ярма из электротехнической стали, а обмотка возбуждения выполнена из трубчатого сверхпроводящего кабеля и охлаждается до рабочей температуры (4,5 К) прокачкой двухфазного гелия по внутренним каналам сверхпроводящих обмоток магнитов, присоединенных в параллель к прямому и обратному гелиевым коллекторам. Новая технология криогенно-магнитной системы обеспечивает: способность сверхпроводящего синхротрона работать при частоте следования циклов до 1 Гц; резкое снижение массы гелия, прокачиваемого и находящегося в системе, максимальную эффективность охлаждения, безопасность работы; упрощение узлов и эксплуатации сверхпроводящей магнитной системы; высокое качество магнитного поля в динамическом диапазоне индукций магнитного поля 0,01 1,8 Тл и выполнение всех других требований, предъявляемых к магнитным системам ускорителей высоких энергий.
Сверхпроводящая магнитная система нуклотрона имеет периметр 251,5 м, охлаждаемую массу 80 тонн, она включает в себя 96 дипольных и 64 квадрупольных магнита. Перед установкой в кольцо ускорителя все магниты прошли стендовые испытания при максимальных рабочих нагрузках: ток — до 6500 А, крутизна нарастания поля 4,1 Тл/с, частота следования циклов 1 Гц. С марта 1993 г. проведено 17 сеансов работы нуклотрона общей продолжительностью примерно 3500 часов. Время охлаждения кольца ускорителя от 300 до 4,5 К около 3 суток. Охлаждение обеспечивается двумя параллельно работающими гелиевыми рефрижераторами общей мощностью 3,2 кВт на уровне 4,5 К. Эффективность новой технологии подтверждена практически. Международное сотрудничество ученых успешно осваивает нуклотрон как прибор для проведения физических экспериментов на внутренних и внешних мишенях.
Новая технология, использованная в нуклотроне, обеспечивает российским ученым приоритет в разработке и реализации высокоэффективных криогенно-магнитных систем ускорителей, решает проблему принципиального упрощения применения сверхпроводимости в ускорительной технике. Системы типа «нуклотрон», по независимой оценке американских специалистов, занимающихся разработкой проекта протон-протонного коллайдера на энергию 2 100 ТэВ, являются наиболее перспективными.
Табл. 6. Ил. 35. Библиогр.: 28.

УДК 621.039.54
Научно-технические проблемы создания электроядерных установок для трансмутации долгоживущих радиоактивных отходов и одновременного производства энергии (российский опыт). Герасимов А.С., Киселев Г.В. Физика элементарных частиц и атомного ядра, 2001, том 32, вып.1, с.143.
В обзоре рассмотрены научные основы ядерной трансмутации долгоживущих радиоактивных отходов атомной промышленности с помощью электроядерных установок (ЭЛЯУ) и проанализированы некоторые проблемы создания установок этого типа. Приведены данные о результатах концептуальных исследований различных вариантов ЭЛЯУ, выполненных в российских ядерных центрах. Обсуждаются основные направления научно-исследовательских и конструкторских работ по обоснованию проекта и созданию демонстрационной установки, разработанные в ведущих российских ядерных центрах.
Табл. 17. Ил. 2. Библиогр.: 49.

УДК 539.17: 621.384.63
Корреляционный метод невозмущающей диагностики пучка ионов. Артeмов А.С. Физика элементарных частиц и атомного ядра, 2001, том 32, вып.1, с.189.
В обзоре описан метод невозмущающей диагностики пучка ионов на основе корреляционного анализа. Физической основой данного метода является использование такого взаимодействия пренебрежимо малой части ионов с зондирующей внутренней мишенью, при котором рождаются вторичные информационные (ИН) частицы, имеющие практически идентичный спектр по величине и направлению скорости и допускающие их избирательную регистрацию без воздействия на пучок. При измерении взаимной корреляционной функции между потоками частиц или фотонов зондирующей мишени, псевдослучайно модулированной во времени, и рождающимися на ней ИН-частицами, регистрируемыми на пролeтной базе, определяется времяпролeтный спектр (распределение по энергии) ионов в выделенном направлении. Относительный анализ этих функций при различных положениях мишени в пучке и направлениях регистрации ИН-частиц позволяет получить распределение ионов в поперечном фазовом пространстве. Проанализированы основные элементы диагностического устройства и его возможности для реализации невозмущающих корреляционных измерений параметров пучка отрицательных (в частности, H ^-) или положительных молекулярных ионов из источника, допускающих фоторасщепление на зондирующей фотонной мишени. Необходимая для диагностики мишень может быть сформирована при использовании стохастически пульсирующего излучения некоторых твeрдотельных лазеров (например, Nd:ИАГ) в режиме свободной генерации.
Ил. 6. Библиогр.: 57.