Шаульський К. А. Квантові релятивістські методи опису ядерних процесів у компактних зорях

Дисертація присвячена побудові теоретичних моделей для дослідження різних ядерних процесів: пікноядерних реакцій (реакцій злиття атомних ядер за низьких температур) в кристалічних ґратках компактних зір; гальмівного випромінювання, що супроводжує реакції розсіяння протона на дейтроні та нуклонів на атомних ядрах в середовищах компактних зір. Для дослідження пікноядерних реакцій була побудована модель на основі методу багаторазових внутрішніх відбиттів, який був застосований до ядер в кристалічних ґратках білих карликів та нейтронних зір. На основі моделі були пораховані швидкості пікноядерних реакцій, які виявилися в ~1,893 рази менші в порівнянні з раніше порахованими швидкостями на основі квазікласичних методів. Таку різницю можна пояснити тим, що метод багаторазових внутрішніх відбиттів не має обмежень у застосуванні на відміну від ВКБ-наближення. За побудованою моделлю були розраховані ймовірності утворення складених ядер, що є проміжною стадією до повного злиття двох ядер. Розрахунки показали, що ймовірність такого процесу набагато вища, ніж безпосереднє злиття, яке було досліджено раніше за допомогою методу Зельдовича (на основі енергії нульових коливань). При дослідженні процесу розсіяння протона на дейтроні були розроблені моделі на основі кластерного підходу. Аналізуючи гальмівне випромінювання в лабораторіях, є можливість уточнити модель дейтрона на основі отриманих експериментальних даних. Спектри гальмівного випромінювання, розраховані за побудованою моделлю, гарно описують наявні експериментальні дані, які отримані при розсіянні пучка дейтронів на протонній мішені з енергією 145 МеВ. За цих енергій вплив параметри моделі на розраховані спектри мінімальний. Згідно з розрахунками, за енергій розсіюваного пучка до 1,5 ГеВ вплив параметрів на перерізи суттєвіший. При дослідженні властивостей атомних ядер в щільному середовищі компактних зір була побудована мікроскопічна модель ядра на основі моделі деформованих осциляторних оболонок. Модель була удосконалена для застосування в компактних зорях за допомогою політропного рівняння стану речовини зорі. Розрахунки за допомогою моделі показали, що легші атомні ядра здатні існувати в нейтронних зорях на більшій глибині, ніж важкі (енергія зв’язку ядра стає додатною). Були пораховані спектри гальмівного випромінювання при розсіянні протонів та нейтронів на атомних ядрах в середовищі компактних зір. Є суттєвий вплив на розраховані спектри в середовищі нейтронних зір.