Нуклонные, мезонные и кварковые степени свободы в описании электромагнитных процессов на дейтроне тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.02 ВАК РФ

КАЗАХСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ нм.Агст.-Фарабп НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ _И ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ

РГ6 од

3 .....

На пралях рукописи

КУЧИНА Едена Игоревна

НУКЛОНИЫЕ, МЕЗОННЫЕ И КВАРКОВЫЕ СТЕПЕНИ СВОБОДЫ В ОПИСАНИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ НА ДЕЙТРОНЕ

Специальность: 01.04.02 - теоретическая фиогка

Автореферат диссертации на ссисиа.'гае ученой степени кандидата фиоихо-математических наук

А Л М Л Т Ы-15 3-1 г,

Работа выполнена в Научно-кссяадйаательспш институте б!хнериш:}1талы10к а теоретической (г. Алыс/ты).

Научный руяоиодшчжЬ -кандидат фпицЕО-математическпх наук Л ЛЛУюэмаи.

Официальные оппоненты -доктор фшшхо-малеыатцческих наук К.Б. БажтыЬаев кандидат фииико-матеиатипескнх паук М.Т. Наииров

Ведущая оргаисиацил ОШШ - (г. Дуона).

Защита состоится " $ " С;Ц;НЯ 1994 г. в/ff"часов на :ша скедиал-лгн:рова)Шй10 Совета Каи ГУ Д.14/Л.01.01 По адресу: 48G031 Ллыаты, у.ч. Тояи 6и, д. Sti, фйукчесаьй факультет.

С диссертацией можно оонгиоздп'ьи ь библиотеке К an ГУ.

Учений секретарь следналпиироианного Совета

С.И.Йсатгев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РА.БОТЫ.

Актуальное г:, ¡v^ííit'.:.

II настоящее лремч очии к« фу идамеитзчьинх нон pon га сопряженном ядерной фиоики моЖ1Ч быть сформулирован cw"y«r>wt ойрьоом: "iî kih's мере кмрювая erpy viyp1' п\ клона иручмя^тс.! я пу^ши-нуплошгам »oaiiMojicTic гая л"?

Круг НПТСреСОН НО О'ГОМУ допросу кг.К ТСГфОПШШ, TPit Ч иХСН^рИМСН-таюров с toman, по существу, с поисками нрияьдеплй различных viioio-кварковых состояний, име'ошкх место в пол-чс г и перекрыяэшп hvk.:oî'uh, п их лпчимоотношеняю с тря;1яцИ'ЧШов Ол-жчп'чй) картиной гдерпмх сил.

Структура ядерной мптерча на палых межпу.лонинх расстояниях коучагтея нре.чде »coro я процессах поатюдснсч »im |)оал'.н<;х ч яир-туадьных фотонов с ядром. Естественно, в первую очередь у кчг.г иные проблемы должны быть прояснены а цнухнуклошюИ снсг:?;с.

До недавнего времени олектромагнчтные ироиессы на дейтроне вполне хорошо они сыпались на основе юа.цмодейо 'чтя j¡e>';;iy iiyttmiiinj." im-средством обмене)и меоонамч. Структурность Gapnoiioii ii]>u тем л распет не принималась. Отчасти такое положение определялось отсутствие;»? оксиериментальных данных и области достаточно больших переданных импульсо», критичных к структуре бариоиои.

Однако, н последние годы интенсивное раииитие техники и мечод«х"1 эксперимента позволило получить нолын экспериментальный материал дли упругого п исупругого рассеяния электронов на дейтроне при больших переданных импульсах. Тем самым возросла актуальность теоретического описания птих реакций.

Так, при появлении новых экспериментальных данных для процесс.!"» D S¡j,D D было обнаружено не только количественное, но и качественное отклонение от теоретических предсказаний, выполненных п традиционном подходе.

ТакИМ об]>аоом, действительно, становится актуальным рассмотрение Процессов D(e,e')np и D(e,e')D, но уже на новом, хварховом уровне, имея вйиду два аспекта: С одной стороны хорошо повестпо, что, в отличие от упругого рассеяния электронов на дейтроне, в случае олсктро-рааценления роль обменных мсоонных токоп ощутима уже при анергиях чуть выше порога. С другой стороны необходимо включить дополнительно кварковые степени свободы и оценить их реальный вклад.

Для достижения отоп цели в работах [1,2] была предложена модель tWtotoManbithtx сШЭДных каналов, включающей мептшые обмены на ерединх Ц бйЯШЭх patCToiütfix у, учитывающей шестмзпркопузо струк-

туру дейтрона на малых расстояниях при оинсашш нуклон-нуклонного ьпанмодействия.

Апробацию данной модели мы проводим, описывал электромагнитный процессы при больших переданных импульсах, а именно: дифференциальное сечение реакции D(e,e')np и магнитный формфактор дейтрона. н сопоставлении с окспериментальными данными.

Применительно к проблеме потенциального описания нуклон-нуклон-ного воаимодействия в данной модели аналшируются причины корового поведения феноменологических потенциалов на малых расстояниях.

В работе также рассмотрены реакции хвапиунругого выбивания протона ио дейтрона D(e,e^)JV', предложенные к научению в работах Глои-мана, Неудачина а Обуховского. Большой интерес к оти'м реакциям свя-ваи с вооможностыо извлекать информацию о к парковых корреляциях в дейтроне непосредственно ио импульсных распределений и спектроскопических факторов, наблюдаемых оксперименталыю и реакциях такого тина (при отом протон должен быть очень быстрый, а снектатор N*t наоборот, медленный). Отличие этих реакций от предыдущих состоит в том, что одесь собственно нуклон-нуклонное воаимодействие в дейтроне проявляется слабо, в то время как хнарковые корреляции играют существенную роль.

При и гом для ииучения отого класса реакций мы опирались на метод, хорошо разработанный в ядерной фиоике лииких онергий к »опросу о кластерных степенях свободы'в атомных ядрах, имеющих оболочечную пруктуру, и перенесенный на уровень конституентиых кваркоЛ.

Целью настоящей работы является;

• теоретическое описание реакций олектрорасщепления дейтрона у порога V(e,e')np и упругого D(e,t')D рассеяния олектронов на дейтроне с учетом нуклонных, меооиных я кварховых степеней свободы сопоставление с окснеряментальным материалом для обоснования модели ортогональных свяиашгах каналов

• оценка вкладов, происходящих вследствие учета к парковой структуры ядра, h описании дифференциал!.иого сечения реалциа олек-трорасиугнления дейтрона у порога D(e,e:')up и магнитного форм-фактора ¡(enipoiia при большие переданных импульсах

• получение и аналня характеристик (амплитуды виртуального ран вала дейтрона lia два нроипнольных бариона, соответствующие импульсные распределения и нффектнвшле числа.) микроскопической структуры дейтрона

» соода.чие йаоиса для расчета реакций квпинунругого p<n:iH"M.'H4in,i дейтрона D(c,p.'p)N* с барионным репонансом « гачегтпе сп-мч тора

Научная новиоип.

Рапработана и проведено обоснование модели ортогональных счпщи пых ханалов, псоволяющая па единой ослоп» пцедиатт. нуклоннып, мо понные и квартовые степени свободы при описании упругою рассеяния олектронов на дейтроне и олектрорасщенлепия дейтрона на ир-пару в око лонороговой области энергий.

С исиолызованием укапанной модели проведен последовательный учеч микроскопической (кварковой) структуры дейтрона и дано качественное объяснение королого поведения феноменологических потенциалов ,NN взаимодействия.

Покачано, что олектроматнитные процессы на дейтроне с образованием двухиуклоиной системы в конечном канале практически печувстви тсльны к к парковым корелляциям.

Оценены пффективные числа наблюдения рапдичны» барнон-барнон-HFiix па]) в дейтроне и амплитуды виртуального распада дейтрона, на два произвольных бариона.

Научная оаачнмость.

Реоультаты.исследоваПйй, Проведенных в диссертации, носят тооре-тнческип характер Я имеют ЬнЛ'ГеМие для описания плек грома гнитных процессов па. двухнуклониой crttterfe, а также ядерных реакций с аналогичной динамикой. Большая 4асть численных реоульта.тов находится в хорошем согласии с пкепгриментом, с одной стороны, и может найти широкое приложение вевяои с новыми окшерименталышми данными, г другой стороны, например, для дейтрона/

Апробаций работы.

(Содержание диссертации докладывалось на XXXVII совещании по ядерной спектроскопии и структуре атоМно'го ядра" (Юрмала, апрель 1417, 1987); XI Международной конференции йо частицам и ядрам (Киото, апрель 20-24, 1387); Международной конференции по теории малочаг.тлч-иых и кварк-адрОнШх систем (Дубна, июнь 1G-20, 1У87); V Международной конферейЦйи йй кластерным аспектам в ядерных и суоядсрных системах (Киото, ГпоЛЬ 25-23, 1938); XII Международной конференции но проблемам нескольких тел в фппиге (Ванкувер, июль 2-Я, 1989); VII Международной Конференции по поляризационным явленная в ядерной фяанКе (Париж, lirojii. )S90);vY/'.; З/Кроленской «онферонцкя по .»а-лочастичным npnfwfcltoM В ф'шпке ^Амстердам, август 23-27, 1083).

Публикации и объем работы.

Основные результаты работы опубликованы в 3 статьях и 7 теоисах, список которых приведен в конце автореферата. Диссертация состоит ш) введения, трех глав, паключепил и шести приложений. Содержит 118 страниц текста, включая 22 рисунка и 7 таблиц; в список литературы включено 68 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ.

[(о цьодопии дастся постановка оадачи, обоснование актуальности работы, приводится краткий перечень основных реоультатов.

В первой главе обсуждаются основные типы дейтронных волновых функций, (традиционная, в методе реоонирукнцих групп, в модели ортогональных сышанных каналов и в трансляционнр-иньариантнон модели оболочек), иснольоуемых в расчетах, проводится их сравнительный авали». Особое внимание уделено положению модели ортогональных свяаан-иых каналов, предложенной к рассмотрению в работах [1,2].

Н традиционном подходе под дейтроном понимают такую протон-нейтронную систему, в которой нуклоны рассматриваются как точечные, а ьначит и бесструктурные частицы, взаимодействующие посредством двухчастичного потенциала. Н итой теории взаимодействие на средних и больших расстояниях описи мается обменом мсиоиами, в то время как малые расстояния определяются чисто феноменологическим путем, обычно подгонкой пуклон-нуклоннмх фпо рассеяния под оксперимента&ьные наб» юдаемыс. Специфической особенностью феноменологических потенциалов является коровое поведение потенциалов на расстояниях, сравнимых с раоморамн нуклона. С теоретической точки прения причину такого по-ьедения потенциалов можно объяснить, приняв во внимание составную природу нуклинов.

В частности, такой аналин можно провести на бале метода реоонирующих групп (МРГ), поскольку отот метод базируется на явном учете структуры нуклона, в отличие от традиционного. • . .

Волновая функция относительного движения находится ио

решения интегро дифференциального уравнения МРГ.

Снедуст отметить, что на средних ( больших ) расстояниях, где оф-фект оператора кварковых перестановок пренебрежимо мал (отсутству-«■г;, Ф/нщня (Н) соответствует "традиционной" функции относи-К'лыиио движения. Однако, в качестве Х'л'л,(г) м:1 1,!; можем Испояьоо-ц.чп. феноменологическую волновую функцию, поскольку в этом случае нолю,! |несгик парковая волновая функция (1) не будет нормирована на единицу !!•' »«а наличия веарк-обменних членов. Чтобы избежать этого

:» расчетах второй главы мы перенормирусм феноменологическую вон новую функцию дейтрона, полученную с Парижским потенциалом. В расчетах третьей главы мы использовали тот факт, что оффскт действия оператора антисимметрииацпи в значительной степени учитывается модификацией одной только ¿-составляющей феноменологической функции, например, Парижской функции.

В расчетах, представленных во второй главе, вообще говоря, исполь-оовалось две раоличные шестикварковые волновые функции дейтрона () ). Одна ио них с модифицированной феноменологической парижской функцией (2). Вторая, полученная 1 лоцманом и Штраусом с микроскопическим шесгикнаркоиым гамильтонианом позволила оценить возможное отличие оффективных чисел.

Оператор перестановок между кварками различных бариопоп имеет ограниченное действие в координатном пространство, что "подсказывает" возможность эффективного учета влияния кнаркопых обмеиов.Это широко используется л модели ортогональных связанных каналов, разработанной для дейтрона как шсстикларковой системы ¡1,2].

Модель ортогональных свяпанных каналои напоминает обобщенный MIT, где в качестве оффективного потенциала исиольоуется глубокий притягивающий потенциал с оапрещенным ниаколожащим состоянием (ГП!ЗС), полученный группой авторов в МГУ. Пот енциал МГУ не хуже Парижского описывает фалы пр рассеяния и дейтроиные ня/нш-даемые. ' -

В модели ортогональных связанных ханалай я области перекрывания нуклонов вводи тел два связанных лакала, ортогональных между собой: "нуклошшй канал" и кваркован 5е конфигурация |55}. Полна.ч дейтронная волновая функция для случая S -волны может быть представлена как их сумма.

Условие ортогональности каналов позволяет довольно четко уяснить физическое содержание |?VJV) капала. |NN) канал.в области лерекрыва-ния нуклонов включает п себя суперпозицию всех ьозможпых возбужденных кварковых конфигурации: NN'*,N*N',NN*,CC*t С*С*,.... Это делает наш базис фиоически полным lia расстояниях, сравнимых с размерами нуклонов. ' ■

С другой стороны, на средних и больших расстояниях, где взаимодействие обусловлено меоонными обменами, \NN) капал содержит л себе ДЛ, тrNN и другие Каналы, возникающие в результате мегнншьж обменов.

В модели ортогональных связанных каналов было показало, что кп-рпппе поведение феноменологических потенциалов обусловлено 'деструктивной интерференцией непообужденной 56 и возбужденной (со-

держащейся неявно ъ ортогональном ей |NЛ') начале в области перекрывания нуклонов) квартовых конфигураций, что полностью подтверждаем си микросьоничеслими расчетами.

Значение осцилляторного параметра в S" канальной волновой функции диктуете» феноменологической волновой функцией N N кластерного капала, их свянь определяет также » вес S6 компоненты,

< .'ледует отметить, что наше раоделение каналов оправдано с микроскопической точки пропил. Oto подтверждается работами рада авторов, например, работами Обуховското, Кукулмна, Кусаинова и других.

M этой же главе приведены основы теоретического формалиома noci роения бариошюй иолноной функции в рамках трансляционно-инвари-антной модели оболочек (TUMO), Значительно упростило нам решение нгой проблемы то г факт, что копституоитпые кварки можно считать ди-p.ikobcmimu частицами 6cj аномального м;п ни гного момента. Ото поово-лаег провести некоторую аналогию с нуклонами и испольоовать методы нуыкшиой кластерной фшщхи для расчетов кваркопых систем.

biaim носит офшорный характер) и является вводной к следующим главам, где положены оригинальные реиультаты. ' .

Но второй г лат; диссертации рассматриваете формаявпм Микроскопического описании реакции квшшупругого выбивания протона ии дейтрона с репонанечш в качестве спектатора.

Ли кластерной ядерной фниии и хорошо известно, что реакция олек-тровыбивания нуклонов ио ядер в к никнул ругой области поовоЛяет непосредственно получать сведении о распределении нуклонов в ядрах но импульсам, которое существенным обрамим оависит от корреляции между нуклонами. Поскольку получение аналогичной информации о кварках яв-лвется важным для раовития наших представлений о структуре дейтрона, мы обратились к процессам квапиунругого выбивания протона олектропом ио дейтрона J)(c,e'p)H, где под II подразумевается тот или иной реиопаис-спектатор.

Информация о интересующей нас внутренней структуре дейтрона навожена в Импульсном распределении, которое потюляе'г оценить вероятность наблюдения в дейтроне двух сформированных в барионы I) и II квнрковых кластеров.

Ло второй главе мы рассчитываем кварк-обменные члены исходя из волновой функции дейтрона, схожей с МРГ представлением, Ii качестве Функции X,v«('£) mi.' ипгольоуем модифицированную волновую функцию, полученную в Парижском потенциале, возбужденные шести кваркопые конфигурации. Для Неко юрых случаев, кал будет покапано ниже, ого существенно.

Мы рассматривали только S-волновуго компоненту дейтрона. Квар ковые обменные вхлады для Л-волны на 3 порядка но величине меньше чем для S-волны.

ГЗ качестве внутренних волновых функций нуклонов выбраны состояния |Wn). Вообще говоря, в качестве нуклонной волновой функции мы должны были бы поять сунерпоипцию всех возможных баоисных функций ТИМ О, обладающих нуклонпыми квантовыми ч ислам й. Однако, нпимесь остальных компонент по'сравнению г. |/V0) невелика (2- 13%) и мало скапывается на конечных реоультатах.

Бра-канал представляет собой нронопедение внутренних волновых функций двух нроиаволышх барионов В и R, антисимметрчоованное по всем кварковым перестановкам

Вклад кварковых обменов в механизм реакций данного тина анализируются на основе рассчитанных амплитуд виртуального распада, которые, строго говоря, не являются функцией относительного движения, поскольку содержат И прямой и кваркобменный члены. Uac, конечно, в первую очередь будут интересовать вклады именно кварковых обменов в амплитуду расщепления и эффективные числа. (В случае N N компоненты прямой и кварк-обменный вклады.)

Мы уже говорили о том, что ип-оа наличия оператора антисимметри-оации п шестикварковой волновой функции содержится не только нуклоН-Нуклонная компонента, но и масса других барпон-барионных компонент, таких как AA,7VN*,7VW*h других.

Поэтому во второй главе вычисляются амплитуды виртуального рао-вала дейтрона на два произвольных бариона и соответствующие им (эффективные числа.

Эффективные, числа являются интегральными характеристиками, и испольоуются в микроскопическом подходе вместо вероятности раплич-ных барион-барионных Яэмпонент.Они отражают нетривиальную структуру шестик валковой волновой функции. Но необходимо помнить, что их определение не является релятивистски коварйантным и что мы имеем дело с Иерелятйвистскими тести- и трех-кварковыми волновыми функциями, которые дают только качественную картину.

Эффективное число N-N'пары в дейтроне близко к единице. Эт о было понятно оаранеее, поскольку нуклон-нуклонная пара в дейтроне преимущественно находится на средних к больших расстояниях. Это число практически полностью определяется прямым членом, очень слабо пЛтерфе-ренцией прямого в обменного членов и. совсем неокачптельно вкладом чисто кваркового обмена.

'Пчкая малоетт. й!Ш!1е объяснима. Во-первых, обменные члены важны на Малых р'яг.гл'оянМХ, В то ftpettâ гаг NN Ффл в дейтроне находятся '

преимущественно па средних и больших расстояниях. Во-вторых, х(г) вымирает как ра» в области кора. (Именно поэтому, на наш взгляд, реакции кнппиупругого выбивания про гона ио дейтрона с нейтроном в качестве спс:;татора, хорощо описываемые в традиционном подходе, не могут дать критической информации о кварконой структуре дейтрона)

'Г|,с!11,.н причина в малом значении снин-иооспинового кваркобмен-ного вклада в NN — NN канал =-1/27. Хотелось бы пдссь отметить, чю аналогичный фактор для перехода, например, в Л - Д на порядок больше ио величине, NN —> ДД = 4ч/5/27,

Существенно го, что ото'т фактор динамически-независим, поскольку определяется сиип-изосниновой частью кварковых волновых функций нуклона и дельта-резонанса.. Поэтому следует ожидать существенно бояь-шегр вклада кварковых обменов в Д - Д канал по сравнению с нуклон-пуклоппым.

Анализируется т очность приближении, в котором реальные барноны отождествляются с компонентой, дающей максимальный вклад я обсуждается оффехт смешивания барионных волновых функций.

Особое внимание уделяется механизму микроскопического описания реакций D(c,(Jji)A и U(e,e'p)N* из-за возможности исследования на их основе ядерной структуры, поскольку квартовые корреляции проявляются в них существенным обраоом и, ч то существенно, оти компоненты могут оказаться наблюдаемыми при CEBAF онергиях.

'1Ь.н, например, рассчитанное нами аффективное число NA,(lj710)-nap является достаточно большим и может быть иомереио в соответствую- • щей реакции l)(e,ép)N(i7lti). ' • •' .

Ио компонент, имеющих квантовые числа Д-реоонанса, самый большой вклад дают функции |А0), а ото означает, что наличие ДД компоненты в области перекрывания нуклонов в дейтроне в (значительной степени обусловлено нсвообужденным нижним уровнем S'e. Амплитуда интеграла перекрывания в области г < 0.2фм значительно превосходит пуклонную, но быстро вымирает, ио мере приближения к радиусу кора. Снект роскопичесхий фактор ДД - канала cocí авляет 2% от спектроскопического фактора NN канала, но ота величина полностью обусловлена кваркопыми корреляциями.. Следовательно, наблюдение данного канала в »*( нерименте может подтверди il или онровершуть паши модельные представлении о структуре дейтрона.

И трчтгл.-н главе рассматриваются процессы илектрорасшепления дейгрома в околонороюиой области и упругое рассеяние идектронов на дейтроне в рамках модели ортогональных связанных каналов.

.Хорошо известно, что импульсное (пднонуклонное) npnrrrí,;i-, ниг' н<-

с

описывает экспериментальных наблюдаемых. Действительно, ядерный ток, представленный в виде суммы однонуклонных токов при наличии взаимодействия между нуклонами не удовлетворяет требованию сохранения тока, а следовательно, и требованию калибровочной инвариантности.

Следовательно, чтобы полный ядерный ток сохранялся, к однонуклон-ным токам надо добавить ток, обусловленный внаимодействием между нуклонами. Исходя ио того, что взаимодействие нуклонов набольших и средних расстояниях обусловлено обменом меоонами, ту добавку следует отождествить с меионпыми степенями свободы в ядре.

Реакция электрорасщеиления дейтрона 0(е,е')пр у порога (— 1 .Ь М»В) является иоовекторным переходом. Она представляет особый интерес при поучении воаимодействия между нуклонами, так как и ииовек-торном М1-переход<; большую роль играют обменные меооиные токи. Действительно, имеются реоулг/гаты очень точных экспериментом по рассеянию электронов наоад вплоть до ¡значений переданных импульсов ~ 30фм~а для относительных энергий пр системы от 0 до 3 Ми]3. Однако,'импульсное приближение имеет характерный минимум при ч1 ^ 12фм~2, отсутствующий в эксперименте и, как будет иокаиано ниже, решающую роль а описании эксперимента вплоть до q1 к 25фм играют ииовекторные обменные меоонные токи. '

Упругое рассеяние электронов на дейтроне представляет собой иоо-сканярпый М1-иерсход, следовательно, вклад обменных меоонних токов сильно подавлен вплоть дЪ достаточно больших q2.

Мы остановимся на расчете только магнитного формфактора IHq2) так как с одной стороны, он довольно чувствителен к поведению дву-хнуклонной системы на малых расстояниях, а с другой стороны, он обусловлен только шоскалярным переходом, в который обменные мепонные токи не дают паметного вклада вплоть до довольно высоких q2. Именно игыза этого мы ограничились учетом однонуклонных токов и вклада квар-ковых корреляций в первую очередь.

На рис.1 изображены диаграммы, дающие доминирующий вклад в электромагнитные процессы на дейтроне. Первые две ио лих отвечают "парному" току, обусловленному рождением NN пары, третий представляет собой "меоонную" диаграмму, а четвертый соответствует обмену пир меионом черт Д -реоонанс. Пажпо отмети i L, что ток, отвечающий первым трем диа)ра.ммам в совокупности с одномуилопным голом сгрсч j удовлетворяет уравнению непрерывности, в случае V я К0''®1*.

При описании дифференциального сечения пропела />(с, в 1>ас-емтрение принимаются вклады обменных тг- и /> мононнпх токов и ме-чч■!м.5мп обмена мсмоними черен А-инобару, имеющие м»ч ш на i priniix

И)

и малых межнуклонных расстояниях.

Для описания экспериментальных данных упругого рассеяния олек-тронов на дейтроне (упругого магнитного формфагл'&ра '/(СЙгроиа) Ъ р&с-смотрение был принят обменный меионный ток, а именно, парный тоз. отвечающий диаграмме в) на рис.]. Необходимо отмстить, что при введении меоонных обменных токов вошшкает неоднозначность в выборе тамил!.топ пана тгЛт воаимодействия. '1>1К, парный ток может быть рассчитан в рамках псевдоскалярной и псевдовекторной теории связи.

Рис.1. Диаграммы обменных меоониых токов: а) одному-

клонный ток; б) парный ток; в) мсиоипый ток; г) млад Д-иообары

Мы в расчетах испольоовали псевдоскалярную >т>рию свяои.

Выражения, полученные расписыванием фейнмановских диаграмм, для матричных илементов ОМ'Г нодраоумевают "олементарность" ттЫN вершины. Такое предположение приводит к сингулярностям- в соответствующих матричных олементах, более высоким, чем 1 /г. Эта ситуация является неудовлетворительной, поскольку хорошо иовестпо, что нуклоны отнюдь не точечные частицы. Поправка на раомеры нуклона учитывается введением феноменологических пNN фЪрмфактор.ов, которые модифицируют яN воаимодействия на малых расстояниях и, в частности, приводят к устранению нежелательных сипгуллрностей. В расчетах нами испольоуются формфакторы в динольной форме.

Учет формфакторов оакпючается в умножении каждой ж N N вершины на 1<\нц{к).

В полученных нами результатах в качестве волновой функции дейтрона испольоовалась функция ортогональных свяоанных каналов.

Поскольку в сечение процесса £?(е,е')пр у порога дает вклад только иоовекторный переход (АТ - 1), то в качестве волновой функции конечного состояния иг.нольоуется только -волна. Вклад остальных волн

является пренебрежимо малым.

Функция конечного состояния |NN >тканала, полученая нами числен ным решением уравнения Шредингера с укапанным глубоким потенция лом имеет уиловое поведение, так же как и дейтрониая ^-волна.

Учет кварковых корреляции в области перекрывании нуклонов проведен в рамках предложенной к рассмотрению модели ортогональных свяпанных каналов.

Лри расчете матричных элементов, соответствующих кварлопым чле нам, конституентные кварки трактовались как дираковские частицы бео аномального момента.

Особое внимание делено эффектам деструктивной интерференции ортогональных NN и .Vе каналов как одной ии вооможностей объяснения корового поведения феноменологических потенциалов на расстояниях меньше 1 фм.

Суммарный вклад N N и 5е каналов качественно блинок к реиульта-там традиционных расчетов. Это объясняется тем, что сумма уоловой функции NN и осцилляторпой 5е "чымирает" на малых расстояниях Именпо'такое поведение характерно и для феноменологических волновых функций дейтрона. Следует отметить, что кварковые корреляции играют существенную роль уже при относительно небольших ц'1. Их добавление намегно сдвигает' положение нуля. Причем и нашем случае нуль для NN вклада также сдвинут от нуля-» Парижском потенция.'!'!.

■Необходимо подчеркнуть важную роль интерференционных членов (NN0.!-1?9) в нашем подходе. Их деструктивная интерференция с чистым NN вкладом обеспечивает характерный дифракционный минимум при </1 ~ 50фм"2 . Напомним, что такой'характер интерференции обусловлен тем, что функции NN и 8е ортогональных каналов обладают противоположными онаками. в короной области. Л клад "чисто кнаркового 5е канала" в среднем на порядок меньше по сравнению с интерференционными переходами.

В оаключение третьей главы полученные репультаты сравниваются с экспериментальными данными и с расчетами, проделанными в рамках традиционного подхода.

П приложениях приведены пространственные и снин-иооспингвые части волновых функции для бприоно» Jl\ Т — , ¡¡; \\ 2', ;; вы-

вод орбитальной обменной части барион-барионного интеграла перекрывания; преобразование Фолди-Вайтхайпена уравнения Дирака для частицы с аномальным магнитным моментом; раоложение по мультино-лям; перевод операторов "парного" и "меоонного" токов ии импульгною предел пиления в координатное; расчет приведенных матричных п.чечен-

гов для ''парной" и "мезопной" диаграмм в процессеолсктрорасщепления дейтрона, у порога.

В паклнгщцци сформулированы основны« рооультаты работы, рыиосимыо на оащиту:

1. Для описания электромагнитных процессов предложена и разработана модель ортогональных связанных каналов. Она правильно отражает и шестикварковую динамику в области перекрывания нуклонов и мезонпую физику на средних межнуклонпЫх расстояниях. Основанный на потенциале МГУ, как одном из ее существенных олемсптов, вышеназванная модель сочетает в себе точность феноменологического потенциала и отсутствие двойного счета, тех или иных процессов в области перекрывании нуклонов. Возможности вышеуказанной модели в описании процессов (при больших импульсах передач) исследовались на примерах реакций упругого !)(<,<:') 11 и неупругого !)(<:,с')пр рассеяния электронов на дейтроне.

2. Ггаулътаты проведенных исследований сравнивались с расчетами, основанными на. феноменологических коровых потенциалах и современными экспериментальными данными, имеющимися к настоящему времени.

Срав||е!ШС;Покаоало",-Тго при параметрах обрезания, используемых в традиционном подходе Лг = ! .25 Го 15, Л,, = 1.5 ГоВ достигнуто хорошее согласие с последними окснериментальными данными для процесса олсктрорасщепления дейтрона у порога, полученными в Сакле. Учет кварковых корреляций в рамках модели ортогональных связанных каналов привел к исчезновению провала в Области д2 ~ 50фм~2 и позволил уменьшить расхождения между теорией и экспериментом при более высоких д2. . ,,

Оптимальное описание достигается при параметрах Л» = 1.25 ГоВ, Ар — 1.0 ГоВ. При отом в учет принимались однопуклонные степени свободы,ж и р-меоонные токи ( парный, мезопный и обмен мезонами через Д-рсзонанс) и кварковые корреляции в |6"6) канале.

3. Привлечение к рассмотрению кварковых корреляций, в дополнение

к 7гмезонному парному току при Л, = 1.5 ГоН, дает безувлоВое

поведение структурной функции и хорошо описывает нксперимен-тальные данные.

-1. Проведено сравнение электромагнитного формфактора дейтрона и дифференциального сечения реакции олсктрорасщепления дейтрона

у порога при достаточно.высоких импульсах передач в обычном потенциальном описании с описанием в ггалумикроскопической модели с учетом кварковых корреляций. Покапано, что одесь нет места для качественно кваркових эффектов, не сводимых к обычной NN картине.

й. Рассчитаны виртуальные кварк-обмешые амплитуды i> —> (iapuoa + бар ион рапвала на два ироиовольных бариона и соот ветсгвую-щие «ффективпые числа. Отмечено, что спектроскопический фактор ДД - капала составляет 2% от спектроскопического фактора NN канала, но ота величина полностью обусловлена кварковыми корреляциями. Следовательно, наблюдение данного канала и оке. лерименте может подтвердить или опровергнуть наши модельные представления о структуре дейтрона. Полученные числа являются основой для систематичного поучения шестикварковой структуры дейтрона в процессах типа f)(c, (/р)А и D(e, c'p)N* и могут быть но-леоны для расчета других реакций, где снектатором является один ип вообужденных бар ионов, а также в более сложных случаях.

Рспулктаты диссертации опубликованы и работах:

1. L.Ya.Clozman,,N.A.Bnrkova, E.l.Kuchina and V.J.Kukiilin "Nncleonic, .mesonic and quark degrees of freedom in the description of electromagnetic processes in the two-nucleon system", Phyaics Letters B2ft() 400-412(1988)

2. L.Ya.Okmnan, N.A.Durkova and B.I.Kuchink "Elastic and Inelastic Magnetic Form Factors of Denteroa in the Model of Orthogonal Coupled Channels", Zeitschrift für Physik A, Atomic Nuclei 332, 339 - 318 (1989)

3. L.Ya.Glozman, E.l.Kuchina "Baryon-baryon components in the deuteron as quark-exchange currents" Phys.llev. C49, 1149-1165 (1094)

4. Пюзман Л.Я., Буркова H.A., Кукулип В.И. и Кучина Б.И. "Расчет электрорасщепления дейтрона у порога с учетом мепонных и Марковых степеней свободы" XXXVII Совещание по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра (Юрмала, 1987) Теоисы

5. N.A.Uurkova, L.Ya.Glozman, V.I.Kukulin, E.l.Kuchina "Deuteron el ectrodisintcgration at t,href hold with нши.н and quaik de^rec-i c! fici;-d'liij" XI International Conference on Partie les and Nuclei (KwHo.Aptil ?M-'21,198i) Abstract Book I p.Ofl'J-601

О Глоиман JI.il., LJypioua Н.Л., Кувулии В.И. я Кучина. И.И. "Расчет олектрчрасщсплония дейтрона у порога с .учетом меоониых и кваркоимх степеней свободы" Internal,ional Conference on the Theory of Eew Hotly and Qiiark-IIadronic System;:, Дубна, 16 20 июня 1987г., Сборник анночатшй, ОШ1И, Д4-87-237,с.10Э

7. L.Ya. Glozman, E.I.Kuchiua "E);tstic and inelastic magnetic, forin-factors оГ the deutcron in the model of orthogonal coupled channels" Contributed papers of the 5th International Conference on Clustering Aspects in Nuclcar and Subtuideat Systems, Kyoto,Japan, July 25-29,19S8, p.'102-403

8 L.Ya.Glozman and E.l.Kuchina "Elastic and inelastic magnetic form-factors of the deuteron in the model of orthogonal coupled chaunels and role of the node in the D-wave" 12-t.h International Conference on Few Body Problems in Physics (Vancouver, Canada,July 2-8,1989) p.GM

9. L.Ya.Glozman, E.l.Kuchina, N.A.Uurkova "What characteristics of the elastic ed scattering arc sensitive to quark exchanges?" 7-th International Conference on Polarization Phenomena in Nuclear Physics (Paris,July 9-13,1990) Abstracts of contributed Papers p.23C

10. L.Ya.Glozman, E.l.Kuchina "Daryon-liar.yon Components in Deuteron as Quark-Exchange Currents" ConTerence Handbook, 14th European Conference on Few-Body Problems in Physics, Amsterdam, The Netherlands, 23-27 August, 1993, p.102.

Кучина Елена Игоревна

ДЕЙТРОЬДАГЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТ'ПК КУБЫЛЫСТАРДЫ СИПА'ГТАУДАГЫ НУКЛОНДЫК, МЕЗОНДЫК ЖЭНЕ КВАРКТЫК ЕРК1НД1К ДЭРЕЖЕЛЕР1.

Ек1 нухлонды жуйедеп электромагнит'пк хубылыстарды сипаттау мен NN - эсерлер1 ушш ортогонаяьды баиланыс арналар модад жасалынды. Бул модельде сонымен катар улкен жоне орташа кашыктыктар уппп ме-зопдык фиоиха мен иуклондардын б!р>н-б1р! жабатын аймахтарындагы алты-кварктык диламнкасы да барабар хорпнсш тапты. Электрондардьш дейтронда сершмд! жоне сергпмс'ю магнитти шашырау кубылыстары ое-рттелдь Алынган кортындыпар тепкнн коры бар нотенциалдар нспишде баяндалатын достурге айналган суреттемемен салыстьхрылады. Осы про-цесстердш кварктык ара хатынастыхха сео!мталдыгы талданады. - Ядролардахы иуклондардын хурдел1 курылысыи д:>л сскеруго тырыс-тык. Осы жумыста оган ап аракашыктыктагы толык аитыкваркты тоя-яын функциясын коодырылган жене кшдырылмаган алтыкваркты кура-ушылардын дистфуктипт! сунернооицияеы туршдс кол жетть. Пул функция реаонанс беретш группалардын тонкындык фунишясына уксас. Он-дагы хваркгы антисимметрия беруинн! кварттык алмасу тоги (КАТ) ка-тысжандык ден тусшд!ршед!. КАТ-тын аркасында дейтроннын контеген ортурл! барион-барион курамдарын байкауга бплады. Дейтроннын алчы-кваркты курыпысын жуйел) турде верттеу упнн баоиг. ретшде виртуаль-ды дейтрон -» бариоя -I бар л он кварк-аамасу амплитуд алары меи олар-дын тшмд! сандары есептелш шыгарылды. Ларионды толкыцдык фун-щиялардагы араласу пффектлер! талланды.

Kuciiin;! Elena Igori;vii!»

MJCLEONJC, MESONIG AND QUA UK REGKEER 'OP ЕНЕКПОМ 3N THE DESCRIPTION OF EIjECTROMAGNET 1С PROCESSES ON THE PEUTKHON.

The model (jГ orthogonal coupled channels is carried out Гот the NN interaction and (lie description оГ electromagnetic process»^ in l.wo-r.i:deon s.vhi.cih. Hot.li lli« adequate reflection of l.lie six-quart; dynamic." in the regioa of nucleoli overlap and inesonic physics at middle and long ranges is at,(.sine;) in iIh: given model. The processes of elastic and inelastic magnetic, scattering oi'electrons on denleron але investigated and compared with traditional description 011 the basis of the potentials wilh a repulsive core. Sensetivity of these processes to quark exchanges is «.iiali/.iug.

Attempt, lia.s been made to take the 'composite structure of nucleoli« explicitly into account in the lindens. In ода Wovk this is done by considering the full six-quark wave (unction at small distances as a destructive superposition of lioiiexcited and excited six-quark components. This function is analogous to the resonating group method wave function. The presence of the quark antisymmel.rizer is treated as presence of the quark exchange currents (QEO). Due to QEC it could be possible to observe a lot, of different baryon-baryon components in the deuteron. To crea.t the basis for a systematical study of the deuteron six-quark structure a great number of the virtual deuteron -> baryon + baryon quark exchange amplitudes and the corresponding effective numbers have-been calculated. The effccts (if mixing in the baryon wave function а,те under consideration.

i