Издательский отдел ОИЯИ: Физика элементарных частиц и атомного ядра 2011

Том 42 (2011 год), выпуски: 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6
Выпуск 1	наверх
Арбузов А.Б., Бытьев В.В., Кураев Э.А., Томази-Густафcсон Э., Быстрицкий Ю.М. Точные расчеты в рамках КЭД (англ, 755 Кb) Рассмотрены вычисления различных процессов в рамках КЭД с учетом масс тяжелых конечных частиц. Отдельные разделы посвящены рождению мюонных и пионных пар вблизи порога. Показано, что лидирующие радиационные поправки могут быть учтены при помощи метода структурных функций. Рассмотрен механизм возвращения на резонанс с учетом радиационных поправок для образования пионных и мюонных пар. Показано, что сечение процесса может быть представлено в форме сечения процесса Дрелла-Яна, и приведены численные оценки нелидирующих вкладов. В отдельном разделе изучен альтернативный механизм экспериментального измерения отношения электрического и магнитного формфакторов протона в процессах лептон-адронного рассеяния. В разд.3 приведены интегралы, часто используемые при вычислении сечений, а также полезные формулы для расчета следов.
Арбузов А.Б., Бытьев В.В., Кураев Э.А., Томази-Густафcсон Э., Быстрицкий Ю.М. Процессы, происходящие при столкновении тяжелых ионов (англ, 483 Кb) Рассмотрены эффекты кулоновских поправок к столкновениям тяжелых ионов. В частности, изучено рождение мюонных и электронных пар, кулоновские и унитарные поправки, статистика множественного рождения лептонных пар. Рассчитаны поправки от множественного обмена виртуальными фотонами в процессе образования лептонных пар при рассеянии линейно поляризованного фотона на ядре, а также при рассеянии лептона на ядре. Этот процесс используется для мобильного определения степени линейной поляризации фотона. Изучены потери релятивистского мюона на образование лептонных пар в кулоновском поле, создаваемом ядрами атомов мишени.
Арбузов А.Б., Бытьев В.В., Кураев Э.А., Томази-Густафcсон Э., Быстрицкий Ю.М. Рассеяние типа свет на свете и мёллеровский процесс (англ, 272 Кb) Рассмотрен простейший нелинейный процесс в КЭД, описываемый тензором рассеяния света на свете. Изучено расщепление фотона в поле ядра на два фотона, а также асимптотика фотон-фотонного дифференциального сечения. Показано, что механизм рассеяния света на свете в процессе распада нейтрального пиона на четыре фотона доминирует над остальными вкладами, в частности, над вкладом от кварковой петли. Рассмотрен вклад от тензора рассеяния света на свете в образование двух и трех струйных глюоных джетов при электрон-позитронном столкновении, а также поправки к ширине распада ортопозитрония. Рассчитан в аналитическом виде вклад механизма рассеяния света на свете, реализованный через электрон-позитронную петлю, в аномальный магнитный момент мюона. Показано, что данный вклад усилен большим логарифмом отношения мюонной и электронной масс. Эффекты поляризации вакуума лептонами приняты во внимание при выделении вклада сильных взаимодействий в аномальный магнитный момент мюона. Рассмотрена задача модификации кулоновских сил при взаимодействии заряженных частиц за счет механизма рассеяния света на свете. Во второй части рассматриваются радиационные поправки к рассеянию Мёллера. Произведен явный расчет дополнительного вклада в сечение процесса от излучения дополнительного жесткого фотона. Показано, что сумма вкладов в сечение от виртуальных поправок, излучения дополнительного мягкого и жёсткого фотонов может быть представлена в виде сечения процесса Дрелла--Яна. В явном виде представлен вклад от нелидирующих слагаемых (в том числе и от неколлинеарного излучения дополнительного фотона).
Чижов М.В. Теория и феноменология киральных частиц со спином единица (рус, 2.173 Mb) Рассмотрены всевозможные конечномерные представления группы Лоренца и их ассоциация со спиновыми свойствами частиц. Показано, что для данного нетривиального спина существуют несколько неэквивалентных представлений, различающихся киральностью, которые в безмассовом случае соответствуют различным частицам с различными спиральностями. Подробно рассмотрен случай частиц единичного спина, который включает стандартное полевое описание вектор-потенциалом и нестандартное - антисимметричным тензором второго ранга. Если первое поле преобразуется по действительному представлению (1/2,1/2), то второе - по киральным представлениям (1,0) и (0,1). На примере спектра адронных резонансов со спином единица показано, что эти два поля описывают два различных типа частиц, существующих в природе. Данная идея используется далее при построении расширения стандартной модели новым типом киральных частиц со спином единица, и подробно изучаются ее феноменологические следствия.
Рефераты (рус, 49 Kb)
Выпуск 2	наверх
Балин Д.В., Ганжа В.A., Козлов С.М., Маев Е.М., Петров Г.Е., Сорока М.A., Шапкин Г.Н., Семенчук Г.Г., Трофимов В.А., Васильев А.А., Воробьев А.А., Воропаев Н.И., Петижан К., Гартнер Б., Лаусс Б., Мартон Д., Змескал И., Кейс T., Кроу K., Каммель П., Хартманн Ф.И., Файфман М.П. Прецизионное исследование мюонного катализа ядерного синтеза в газах D₂ и HD (англ, 2.995 Mb) Проведены исследования мюонного катализа dd-синтеза в газах D₂ и HD в диапазоне температур от 28 до 350 К с использованием ионизационной камеры, наполненной чистым водородом. В данной работе представлены результаты завершенного анализа данных и проведено детальное сравнение с последними теоретическими расчетами по мюонному катализу. С высокой абсолютной точностью определены из экспериментальных данных все основные характеристики цепочки сопровождающих процессов, в том числе резонансная и нерезонансная скорости образования молекул dd, скорости переворота спина мюона при столкновении d-атома, отношение выходов двух зарядово-симметричных каналов синтеза ³He + n и t + p, а также коэффициент прилипания мюона. Энергия ₁₁(fit) = -1,9651(7) эВ слабосвязанного состояния dd, ответственного за высокую величину скорости резонансного образования молекул, находится в хорошем согласии с последним теоретическим результатом ₁₁(theory) = -1,9646 эВ.
Пшеничнов И.А. Электромагнитные возбуждения и фрагментация ультрарелятивистских ядер (рус, 1.379 Mb) Рассматриваются электромагнитные взаимодействия ядер высоких энергий в ультрапериферических столкновениях, которые происходят без перекрытия ядерных плотностей. Такие столкновения эквивалентны облучению ядер интенсивными потоками гамма-квантов с широким энергетическим спектром. Это лежит в основе ряда необычных явлений, среди которых взаимное электромагнитное возбуждение ядер, включающее экзотические двойные и тройные гигантские резонансы, и мультифрагментация ядер. Представлена модель RELDIS, описывающая фрагментацию ядер и рождение мезонов эквивалентными фотонами. Показано, что коллайдеры RHIC и LHC дают уникальные возможности для изучения электромагнитных взаимодействий ультрарелятивистских ядер. Модель RELDIS применяется для вычисления калибровочных сечений для мониторинга светимости коллайдеров по испускаемым нейтронам, а также для моделирования взаимодействия ядер пучка с конструкционными элементами LHC.
Дубовиченко С.Б., Узиков Ю.Н. Астрофизические S-факторы реакций с легкими атомными ядрами (рус, 2.238 Mb) Двухкластерная модель является феноменологическим полумикроскопическим подходом к исследованию ядерных многонуклонных систем. В рамках этой модели взаимодействие нуклонных кластеров описывается локальным двухчастичным потенциалом, определяемым из условия описания данных по рассеянию кластеров и свойств их связанных состояний, а многочастичный характер задачи учитывается приближенно, в терминах двухкластерных связанных состояний, порождаемых этим потенциалом и разделяемых на разрешенные и запрещенные принципом Паули состояния полной системы нуклонов. Существенным является учет зависимости потенциала взаимодействия кластеров от орбитальных схем Юнга, характеризующих свойства перестановочной симметрии в системе нуклонов. На основе данного подхода рассмотрены фотоядерные процессы для систем p²H, p³H, p⁶Li, p¹²C, а также ⁴He¹²C, ³He⁴He, ³H⁴He, ²H⁴He и соответствующие им астрофизические S-факторы. Показано, что этот подход позволяет довольно хорошо описывать имеющиеся данные в области низких энергий, особенно для систем с числом нуклонов A > 4 в тех случаях, когда погрешности извлекаемых из экспериментальных данных фаз рассеяния кластеров минимальны.
Киселев М.А. Методы исследования липидных наноструктур на нейтронных и синхротронных источниках (рус, 2.316 Mb) Липидная мембрана является главным компонентом биологической мембраны. Современные бионанотехнологии используют фосфолипиды и церамиды как основной компонент лекарств и косметических средств. Наночастицы на основе фосфолипидов используются в качестве переносчиков лекарств. Развитие бионанотехнологий в России требует разработки физических методов диагностики наноструктуры частиц, перспективных для применения в фармакологии. Излучения с длиной волны 1-10 являются адекватным инструментом определения наноструктуры липидного би- и монослоя. Представлен обзор применения рассеяния нейтронов и синхротронного излучения для исследования наноструктуры липидных мембран, фосфолипидных наночастиц и фосфолипидных монослоев на поверхности воды методами дифракции, малоуглового рассеяния и рефлектометрии. На конкретных примерах исследований фосфолипидных мембран и мембран на основе церамидов показана важность взаимодополняющего использования нейтронного и синхротронного излучения для решения актуальных задач биофизики мембран, микробиологии, дермафармакологии, бионанотехнологий. Продемонстрирована эффективность развития и применения новых методов для решения отдельных современных задач биофизики. Обзор написан на основе результатов, полученных в период 1999-2010 гг. в Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ в коллаборации с фармацевтическими факультетами университетов Франции (Paris-Sud, Chatenay Malabry) и Германии (Martin Luther University, Halle). Эксперименты выполнялись на различных европейских и российских нейтронных и синхротронных источниках.
Фронтасьева М.В. Нейтронный активационный анализ в науках о жизни (рус, 2.185 Mb) Рассматривается развитие методов инструментального нейтронного активационного анализа (ИНАА) и их применение в науках о жизни. Особое внимание уделено эпитепловой активации на реакторных нейтронах, показаны преимущества этого метода при анализе объектов окружающей среды. Демонстрируются результаты прикладных исследований в области наук о жизни, выполненных в ведущих ядерных центрах мира с помощью ИНАА. Обобщается опыт работы радиоаналитического комплекса на реакторе ИБР-2 ЛНФ ОИЯИ.
Рефераты (рус, 69 Kb)
Выпуск 3	наверх
Динейхан М., Жаугашева С.А. Определение массового спектра связанного состояния в рамках релятивистского гамильтонианного подхода (рус, 0.585 Mb) В формализме квантовой теории поля предлагается формула учета релятивистских поправок к массе связанного состояния при известном нерелятивистском потенциале парного взаимодействия на основе вычисления асимптотического поведения корреляционных функций соответствующих полевых токов с необходимыми квантовыми числами. Корреляционная функция представляется в форме функционального интеграла, что позволяет выделить необходимую асимптотику. Исключение временных переменных позволяет определить непертурбативную добавку к потенциалу взаимодействия. В рамках предлагаемого метода получены следующие результаты. Определена зависимость конституентной массы составляющих частиц от массы свободного состояния, а также от орбитальных и радиальных квантовых чисел. Вычислены расщепления энергетического уровня мюонного водорода с учетом релятивистской поправки. Аналитически определен энергетический спектр с орбитальным и радиальным возбуждениями для широкого класса потенциалов, которые описывают свойства кулоновского связанного состояния. Аналитически определены массовый спектр глюболов и конституентные массы глюона с учетом спин-спиновых, спин-орбитальных и тензорных взаимодействий. Наши численные результаты, полученные для различных спиновых и орбитальных состояний глюболов, хорошо согласуются с результатами решеточных данных. Определены массовые спектры орбитально возбужденного состояния мезонов, состоящих из легко-легких и легко-тяжелых кварков, с учетом релятивистского и нелокального характеров взаимодействий. Наши результаты показывают, что только учет непертурбативного и нелокального характеров взаимодействий позволяет достичь для массового спектра мезонов удовлетворительного согласия с экспериментальными данными. Определена зависимость конституентной массы составляющих частиц от массы свободного состояния. Показано, что в случае легких кварков разность токовых и конституентных масс в несколько раз больше, чем токовые массы кварков, а если кварки являются тяжелыми, то разность этих масс незначительна. Предложен один из вариантов учета нелокального характера взаимодействия при определении свойств адронов на больших расстояниях. Определена зависимость конституентных масс от радиуса конфайнмента.
Хведелидзе А.М. Гамильтонова редукция SU(2)-глюодинамики (рус, 0.576 Mb) Изложена гамильтонова редукция теории Янга-Миллса со структурной группой SU(2) к нелокальной модели самодействующего неотрицательно-определенного симметрического 3 3 матричного поля. Дается анализ его трансформационных свойств относительно преобразований Пуанкаре. Показано, что в пределе сильной константы связи классическая динамика редуцированной системы может быть описана в рамках локальной теории взаимодействующих полей нерелятивистских спина 0 и спина 2. Предложена теория возмущений по обратным степеням константы связи g^-2/3, позволяющая рассчитывать поправки к ведущему длинноволновому приближению.
Батусов В.Ю., Ляблин М.В., Топилин Н.Д. Разработка и применение аппаратно-программного обеспечения контролируемой сборки адронного тайл-калориметра установки АТЛАС (рус, 2.153 Mb) В работе описан разработанный авторами комплекс аппаратно-программного обеспечения и методов геометрического контроля как основных составных элементов, так и окончательной сборки адронного калориметра установки АТЛАС. Их использование на всех этапах создания калориметра обеспечило достижение высоких проектных точностей при сооружении крупнейшей в мире экспериментальной установки физики высоких энергий.
Юкалов В.И. Основы бозе-эйнштейновской конденсации (англ, 0.635 Mb) Обзор посвящен разъяснению основных проблем, возникающих в теоретических исследованиях систем с бозе-эйнштейновским конденсатом. Понимание этих краеугольных проблем необходимо для правильного описания бозе-конденсированных систем. Рассматриваются следующие основные проблемы: (i) какова связь между существованием бозе-эйнштейновского конденсата и нарушением глобальной калибровочной симметрии; (ii) как разрешить дилемму Хохенберга-Мартина, утверждающую, что теории бозе-конденсированных систем либо удовлетворяют законам сохранения, либо имеют бесщелевой спектр; (iii) как описывать бозе-конденсированные системы в сильно случайных пространственных потенциалах; (iv) допустимы ли термодинамически аномальные флуктуации в бозе-системах; (v) как можно создавать неравновесные возбужденные конденсаты. Даются детальные ответы на эти вопросы. Как примеры неравновесных конденсатов рассматриваются три случая: когерентные моды, турбулентные сверхтекучие жидкости и гетерофазные жидкости.
Рефераты (рус, 60 Kb)
Выпуск 4	наверх
Proceedings of the IV International Pontecorvo Neutrino Physics School (Alushta, Crimea, Ukraine, September 26 - October 6, 2010)
Preface (англ, 24 Kb)
Bilenky S.M. On the Theory of Neutrino Mixing and Oscillations (англ, 0.296 Mb)
Wojcicki S.G. Accelerator Neutrino Physics - Current Status and Future Prospects (англ, 4.507 Mb)
Poutissou J.-M. Status of the T2K Experiment (англ, 0.398 Mb)
Gornushkin Yu.A. Search for Oscillations in Appearance Mode in the OPERA Experiment (англ, 1.088 Mb)
Chen M.C. Solar Neutrino Experiments: Status and Prospects (англ, 0.321 Mb)
Grimus W. Theory of Neutrino Masses and Mixing (англ, 0.310 Mb)
Gonzalez-Garcia M.C. Neutrinos: Determination of Masses and Mixing (англ, 0.774 Mb)
Thmmler T. (for the KATRIN Collaboration) Direct Neutrino Mass Measurements (англ, 0.693 Mb)
imkovic F. Neutrinoless Double-Beta Decay and Related Topics (англ, 1.509 Mb)
Barabash A.S. Double-Beta Decay Experiments (англ, 3.815 Mb)
Pastor S. Light Neutrinos in Cosmology (англ, 0.618 Mb)
Fornengo N. Dark Matter: Theory (англ, 1.012 Mb)
Rau W. Dark Matter Search Experiments (англ, 0.536 Mb)
Potzel W. Mossbauer Antineutrinos: Recoilless Resonant Emission and Absorption of Electron Antineutrinos (англ, 0.221 Mb)
Mezzetto M. Future Neutrino Long Baseline Experiments (англ, 0.955 Mb)
Bolshakova A. (for the HARD-CDP Group) There Any «LSND Anomaly»? (англ, 0.955 Mb)
Выпуск 5	наверх
Попов Ю.В., Зайцев C.А., Виницкий C.И. J-матричный метод вычисления трехчастичных кулоновских волновых функций и сечений физических процессов (рус, 0.625 Mb) Обзор посвящен одному из широко известных методов численного решения кулоновской трехчастичной проблемы, а именно методу J-матрицы. Особое внимание уделено способам решения интегрального уравнения Липпмана-Швингера без привлечения псевдосостояний. Показаны трудности, вытекающие из формулировки интегрального уравнения в сферических координатах, которые ведут к расходимости его интегрального члена в случае расчета волновой функции с двумя асимптотически свободными электронами. При этом оказывается неясным соотношение точного и приближенного решений при ограничении матрицы остаточного потенциала конечным числом базисных функций и увеличением этого числа. Показано, как, в принципе, этих проблем можно избежать переформулировкой задачи в параболических координатах.
Борисов Г.И. Теоретические и экспериментальные физические методы нейтронно-захватной терапии (рус, 28.100 Mb) Основой данного обзора в значительной степени являются приоритетные разработки и исследования на реакторе ИР-8 НИЦ «Курчатовский институт». Разработаны и применяются на практике следующие новые теоретические и экспериментальные методы нейтронно-захватной терапии (НЗТ). - Общая аналитическая и полуэмпирическая теория НЗТ, основой которой является классическая нейтронная физика и ее главные разделы: элементарные теории замедления, диффузии, отражения и поглощения нейтронов, а не методы математического моделирования. Теория предназначена прежде всего для практического применения физиками, инженерами, биологами и врачами. Эту теорию вполне можно освоить самостоятельно, имея практически любое высшее образование и минимальный опыт работы с PC. - Методы фантомных экспериментальных исследований для полуэмпирической теории НЗТ на промежуточных нейтронах. - Экспериментальные методы измерений и контроля спектрального состава терапевтических, исследовательских и аналитических пучков нейтронов для НЗТ и других исследований с нейтронами. - Экспериментальные методы дистанционной дозиметрии нейтронов биологических объектов с целенаправленно измененным элементным составом тканей при НЗТ. - Методы массовых исследований фармакокинетики и биологической эффективности новых дозообразующих препаратов. - Методы формирования терапевтических, исследовательских и аналитических пучков нейтронов для НЗТ и других исследований с нейтронами. - Методы применения капиллярной нейтронной оптики для НЗТ и других фундаментальных и прикладных исследований с нейтронами.
Зобов М. (от групп DAФNE, SuperB и SuperC-Tau фабрик) Новое поколение электрон-позитронных фабрик (англ, 3.364 Mb) В 2010 г. исполнилось 50 лет со дня запуска во Фраскати (Италия) первого накопителя ADA, который в 1964 г. стал также первым в мире электрон-позитронным коллайдером. За прошедшее время интенсивность пучков, светимость и энергия коллайдеров увеличились на несколько порядков. Современные электрон-позитронные коллайдеры часто называют «фабриками» из-за большого тока пучков и очень высокой светимости. Однако для дальнейшего продвижения в физике высоких энергий требуется увеличить светимость еще на один-два порядка. Эта задача может быть решена созданием следующего поколения фабрик, использующих потенциал новой схемы столкновения пучков, которая получила название Crab Waist (CW). Концепция CW была недавно (в 2006 г.) предложена во Фраскати и там же успешно реализована. В этой статье обсуждается производительность современных электрон-позитронных фабрик, чем она ограничивается, и делается краткий обзор новых идей и схем столкновения пучков, которые были предложены для дальнейшего увеличения светимости. Более детально представлена концепция CW и результаты ее практического применения на DANE, итальянской -фабрике. В заключение кратко рассматриваются наиболее продвинутые проекты фабрик нового поколения, основанные на концепции Crab Waist: SuperB в Италии, SuperKEKB в Японии и SuperC-Tau в России.
Бойя Л.Дж., Ривера К. К вопросу о массах элементарных частиц (англ, 0.233 Mb) В работе делается попытка описать спектр масс элементарных частиц эмпирически, исходя из шести различных шкал. Приводятся доводы в пользу некоторых наиболее хорошо определенных шкал масс, таких как масса электрона. Предлагается подход, основанный на предположении, что существует минимальная масса, связанная с любым электрическим зарядом. Другая естественная шкала масс - это = _QCD, возникающая при квантовании классической конформной SU(3)_c-теории. Действительно, некоторые шкалы масс включают в себя также массы составных частиц или разницы масс. Приводятся аргументы в пользу других шкал, такие как эффекты связи или собственной энергии микроскопических сил плюс некоторые спекулятивные заключения из теории гравитации. Также в качестве возможного описания проблемы массы коротко рассматривается экзотика в виде суперсимметрии и дополнительных измерений, включая некоторые математические аргументы (например, тройственность), которые могут пролить свет на проблему трех поколений. Коротко обсуждаются проблемы темной материи и темной энергии. Статья представляет собой рассуждение на тему и не имеет предсказательного характера. Но все же ее основной целью является объяснение некоторых свойств спектра частиц.
Цыганов Ю.С. Газонаполненный сепаратор ядер отдачи: программные продукты, алгоритмы (рус, 11.225 Mb) Эксперименты последних лет, проводимые в ЛЯР ОИЯИ на установке газонаполненный сепаратор ядер отдачи, подтвердили гипотезу о существовании острова стабильности сверхтяжелых ядер. Успех экспериментов был обеспечен использованием различных технологий, как связанных с ускорителем и диагностикой пучка, так и детекторных. Именно высокочувствительная детектирующая система сепаратора наряду с применением метода «активных корреляций» позволила уверенно детектировать редкие события распада сверхтяжелых ядер практически в бесфоновых условиях. С другой стороны, это не в последнюю очередь было достигнуто благодаря применению специальных алгоритмов и программных продуктов, созданных для долговременных экспериментов на пучке ионов ⁴⁸Ca.
Рефераты (рус, 64 Kb)
Выпуск 6	наверх
Ибраева Е.Т., Жусупов М.А., Имамбеков О., Сахиев С.К. Исследование структуры легких нестабильных ядер и механизм упругого протонного рассеяния (рус, 7.286 Mb) Представлен расчет характеристик упругого p⁶Не-, p⁸Li-, p⁹Li- и p⁹С-рассеяния в рамках глауберовской теории многократного дифракционного рассеяния при промежуточных энергиях 0,07 и 0,7 ГэВ/нуклон. Существенной особенностью расчета является то, что использовались реалистические трехчастичные волновые функции, полученные в рамках современных ядерных моделей. Установлена связь дифференциальных поперечных сечений с межкластерными потенциалами, в которых рассчитаны волновые функции ядер, и сделаны выводы, какие типы потенциалов наиболее реалистически описывают всю совокупность экспериментальных данных. Изложен метод вычисления трехчастичных волновых функций в -n-n-, -t-n-, ⁷Be-p-p-, -t-2n- и ⁷Li-n-n-моделях с обсуждением межкластерных потенциалов и учитываемых конфигураций квантовых чисел. Показано, как выбор межкластерных потенциалов влияет на волновые функции и на вычисленные с их помощью электромагнитные характеристики ядер. В рамках глауберовского приближения с трехчастичными волновыми функциями приведен вывод матричных элементов (амплитуд) pA-рассеяния (на примере ядра ⁶Не). После обсуждения результатов расчета дифференциальных сечений и анализирующих способностей (A_y) установлено, как вычисленные характеристики зависят от структуры ВФ и от динамики процесса, определяемого глауберовским оператором многократного рассеяния. Проведено сравнение рассчитанных дифференциальных сечений и анализирующих способностей с имеющимися экспериментальными данными и расчетами других авторов в различных формализмах, что позволило сделать обоснованные выводы.
Родионов В.Н., Кравцова Г.А. Энергетические сдвиги, волновые функции и распределения токов вероятности для связанных скалярных и спинорных частиц, движущихся в однородном магнитном поле (англ, 0.475 Mb) На основе аналитических решений уравнений Шредингера и Паули обсуждается уравнение для связанных состояний электрона, движущегося в однородном магнитном поле и притягивающем (r)-потенциале. Показано, что слабое магнитное поле действительно играет стабилизирующую роль в рассмотренных системах, однако в случае достаточно сильных полей ситуация кардинально меняется. Полученные выводы могут иметь принципиальное значение для реальных квантовых фермионных систем в двух и трех измерениях. Кроме того, получено, что включение спина в нерелятивистском подходе позволяет корректно рассмотреть эффекты влияния магнитного поля на распределения электрических токов в системах.
Кондратьев В.П., Феофилов Г.А. Рождение странных частиц в релятивистских столкновениях тяжелых ионов (рус, 5.128 Mb) В обзоре систематизированы данные по рождению странных частиц в Pb+Pb-столкновениях, полученные в экспериментах на SPS в ЦЕРН. Рассмотрены выходы K-мезонов и -, - и -гиперонов, а также их распределения по быстроте и поперечной массе в зависимости от степени центральности Pb+Pb-столкновений при энергиях SPS. Приведено сравнение экспериментальных результатов с предсказаниями статистической модели ядерного файербола и микроскопической партонно-струнной модели. Подробно обсуждается экспериментально наблюдаемый эффект усиленного выхода странных частиц (strangeness enhancement) в ядро-ядерных столкновениях по сравнению с нуклон-ядерными взаимодействиями и его интерпретация в рамках различных теоретических моделей. Анализируется поведение выходов гиперонов и ядерных модификационных факторов при переходе от энергий SPS к энергиям RHIC.
Изосимов И.Н., Калинников В.Г., Солнышкин А.А. Тонкая структура силовых функций бета-распада атомных ядер (рус, 2.063 Mb) Силовая функция -переходов S(E) представляет собой распределение квадратов модулей матричных элементов -распадного типа по энергиям возбуждения ядра. S(E) определяет характеристики -распада, спектры сопутствующих излучений и вероятности запаздывающих процессов, сопровождающих -распад. До недавнего времени для экспериментальных исследований структуры S(E) широко использовались спектрометры полного поглощения гамма-излучения и методы спектроскопии полного поглощения -лучей (TAGS), не обладающие высоким энергетическим разрешением. Развитие экспериментальной техники позволяет применять методы ядерной спектроскопии с высоким энергетическим разрешением для изучения тонкой структуры S(E). Наиболее полно такие исследования проведены для ряда ядер, полученных на комплексе ЯСНАПП-2 в Дубне. В обзоре проанализированы работы, посвященные измерению тонкой структуры S(E) в сферических и деформированных ядрах. Применение современных методов ядерной спектроскопии позволило выявить связанное с деформацией ядра расщепление пиков в S(E) для переходов типа Гамова-Теллера (GT). Экспериментально доказан резонансный характер S(E) для переходов первого порядка запрета (FF-переходов) как для сферических, так и для деформированных ядер. Показано, что при некоторых значениях энергий возбуждения в ядрах FF-переходы по интенсивности могут быть соизмеримы с GT-переходами. Рассмотрены критерии проверки полноты схем распада атомных ядер. Проведено сравнение S(E), полученных методом TAGS и с помощью методов спектроскопии высокого разрешения.
Борейко А.В., Красавин Е.А. Мутагенное действие ускоренных тяжелых ионов на бактериальные клетки (рус, 1.049 Mb) С использованием ускорителей тяжелых ионов Объединенного института ядерных исследований изучены закономерности и механизмы образования мутаций различного типа в клетках прокариот. У клеток Escherichia coli исследована индукция прямых (lac^-, tonB^-, сolB) и у клеток Salmonella typhimurium, Bacillus subtilis обратных (his^- His⁺) мутаций при действии излучений широкого диапазона линейных передач энергии (ЛПЭ). Проведено сравнительное изучение закономерностей образования генных и структурных (tonB trp^-) мутаций у бактерий Escherichia coli при действии ускоренных тяжелых ионов. Показано, что дозовые зависимости частоты образования генных мутаций при действии -квантов и ускоренных тяжелых ионов описываются линейно-квадратичными функциями. Для структурных мутаций характерны линейные зависимости доза-эффект. Квадратичный характер дозовых кривых мутагенеза обусловлен «взаимодействием» двух независимых друг от друга событий «попадания» в ходе SOS-репарации повреждений генетических структур. Сделан вывод о том, что при действии ускоренных тяжелых ионов генные мутации индуцируются областью -электронов треков заряженных частиц. Методами SOS-хромотеста, SOS-люкс-теста и индукции профага изучены закономерности SOS-ответа клеток при действии излучений в широком диапазоне ЛПЭ. Обосновывается положение о том, что молекулярной основой формирования генных мутаций являются кластерные однонитевые разрывы ДНК, структурных мутаций - двунитевые разрывы ДНК. Выявлено, что зависимость относительной биологической эффективности (ОБЭ) ускоренных ионов от их ЛПЭ описывается кривыми с локальным максимумом. Показано, что биологическая эффективность ионизирующих излучений с разными физическими характеристиками для клеток с различным генотипом, оцениваемая по летальному действию, индукции генных и делеционных мутаций, точной эксцизии транспозонов, детерминирована особенностями передачи энергии излучений, влияющими на характер индуцируемых повреждений ДНК, и эффективностью работы индуцибельных и конститутивных систем репарации клеток. Возрастание относительной биологической эффективности тяжелых заряженных частиц обусловлено увеличением выхода повреждений ДНК, участвующих в формировании радиационно-индуцированных эффектов, и повышением эффективности индуцибельных систем репарации. Установлено, что величина ЛПЭ (L_max), при которой наблюдаются максимальные значения коэффициентов ОБЭ по использованным критериям облучения, варьируется в зависимости от характера регистрируемого радиационно-индуцированного эффекта. Показано, что для генных мутаций и индукции точной эксцизии мобильных элементов значения L_max реализуются в области ЛПЭ, равных 20 кэВ/мкм. Для летальных эффектов облучения и индукции делеционных мутаций величина L_max составляет 50 и 100 кэВ/мкм соответственно. Различия в положении L_max для изученных радиационно-генетических эффектов определяются различным типом повреждений ДНК, участвующих в мутационном процессе. Предложена молекулярная модель образования генных мутаций в клетках Escherichia coli при действии ионизирующих излучений. В рамках модели рассматриваются основные радиационные повреждения ДНК и магистральные пути их репарации. В основу положено представление о решающей роли мутагенной, склонной к ошибкам ветви SOS-репарации в фиксации премутационных повреждений ДНК в точковые мутации. Показано, что центральным механизмом в этом процессе является формирование индуцибельного мультиферментного комплекса, включающего ДНК-полимеразу V (UmuD'₂C), RecA-протеазу, SSB-белки, субъединицы ДНК-полимеразы III, осуществляющего ошибочный синтез ДНК на поврежденной матрице. На основе молекулярной модели разработана математическая модель индукции генных мутаций при ультрафиолетовом облучении клеток.
Рефераты (рус, 80 Kb)
Авторский указатель (рус)
Тематический указатель (рус)