Предполагаемая фазовая диаграмма ядерного вещества показана в координатах температура-плотность на рис.8. Последняя дана в единицах нормальной ядерной, и основному состоянию ядра отвечает точка при T=0 и плотности, равной 1. При уплотнении ядра более чем в 3 раза и температурах, не превышающих нескольких дестков МэВ, в соответствии с предсказаниями академика А.Б.Мигдала, возможно появление необычного состояния, в котором помимо нейтронов и протонов присутствует конденсат  -мезонов. Ядерное вещество приобретает упорядоченную структуру, аналогичную кристаллической. Поиски сверхплотных ядер, которые по такой схеме могли бы образоваться при соударении ядер, пока не привели к успеху.
 | |
Рис.8. Предполагаемая полная фазовая диаграмма ядерного вещества с указанием линий переходов между различными фазами.). |
При еще больших плотностх и температурах возможен фазовый переход в кварк-глюонную плазму, когда кварки, входщие в состав барионов и мезонов, освобождаютс и свободно перемещаются по всему объему ядра, обмениваясь глюонами. Поиски этого явления уже более 10 лет активно ведутся большими научными коллективами в ЦЕРНе (используются соударения Pb+Pb при энергиях до 200 ГэВ на один нуклон). Пока не получено достоверных доказательств наблюдения такого перехода.
На приведенной диаграмме область фазового перехода жидкость-газ занимает скромное место в левом нижнем углу. Можно услышать слова о меньшей степени "фундаментальности" этого перехода. Если даже это и так, он тем не менее существует реально.
В заключение отметим астрофизический аспект рассмотренного явления. Во время катастрофического коллапса звездного материала, приводщего к взрыву сверхновой, ядерный газ конденсируется в жидкую фазу. В этом фазовом переходе образуетс гигантское ядро - нейтронная звезда, объект с массой Солнца и радиусом порядка 10 км. У такого ядра много общего с обычным, атомным при температуре 5-10 МэВ. По плотности атомные ядра и нейтронные звезды близки, а свойства ядерной жидкости и звездной похожи. Различия - в размерах и составе: в ядре примерно в равной степени представлены нейтроны и протоны, в нейтронной звезде доминируют нейтроны. Ядерный фазовый переход жидкость-газ по существу тот же самый процесс, который происходит внутри сверхновой, только идущий в обратном направлении. Поэтому изучение первого - уникальная возможность получить в лабораторных условиях информацию, весьма существенную для понимания динамики сверхновых.
Работа выполнялась при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований. Проекты 93-02-3755, 96-02-18952.
Jaqaman Y. et al. // Phys.Rev. C 1983 V27. P.2782
Ложкин О.В., Перфилов Н.А. // ЖЭТФ. 1956. Т.31. С.913
Jacobson B. et al. // Z. Phys. A. 1982. V.307. P.293.
Bondorf J.J. et al. // Phys. Rep. 1995. V.257. N3. P.134.
Schuttauf A. et al. // Nucl. Phys. A. 1996. V.607. P.457; Reisdorf W. et al. // Ibid. 1997. V.612. P.493.
Карнаухов В.А. и др. // Ядерная физика. 1999. Т.62. N2. С.272.
Bohr N. // Science. 1937. V.86. N2225. P.161
Шмаков С.Ю. и др. // Ядерная физика. 1995. Т.58. N10. С.1735
Назад
Написать комментарий
|
