Читать онлайн «Принципы теории атомных ядер»

АКАДЕМИЯ НАУК СССР Я. И. Ф РЕ Н КЕЛЬ ПРИНЦИПЫ ТЕОРИИ АТОМНЫХ ЯДЕР ВТОРОЕ ИЗДАНИЕ И 3Д ATE Л Ь СТВ О АКАДЕМИИ НАУК СССР М ОС КВА-ЛЕНИНГРАД 19 5 5 Ответственный редактор профессор Я. А. Смородине кий ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА Выпуская в свет второе издание книги Якова Ильича Френкеля „Принципы теории атомных ядер", мы отдаем долг памяти ушедшего от нас советского физика-теоретика, очень много сделавшего для развития теоретической физики вообще и в нашей стране в частности. Автор адресовал свою книгу широкому кругу физиков и инженеров, отвечая ею на стремительно растущий интерес к физике, и особенно к ядерной физике. Нам кажется поэтому естественным предпослать этой книге краткую характеристику тех новых идей, которые были внесены Я. И. Френкелем в современную теорию ядра. Теоретическое изучение ядра можно разбить, очень грубо, на два направления. Первое из них основывается на изучении движения отдельных нуклонов в ядре. По этому пути идут различные теории ядерных сил, так строилась теория дейтрона. Сюда же можно частично причислить и теорию оболочечного строения атомных ядер, в рамках которой нашли свое объяснение очень многие их свойства. Теория оболочек исходит из представления об отдельных нуклонах, движущихся в усредненном сферически симметричном (как в атоме!) поле, создаваемом всеми остальными нуклонами. До сих пор не совсем ясно, каким образом такая модель ядра оказывается совместимой с представлением о сильно взаимодействующих, тесно расположенных нуклонах, и ее успех есть проявление весьма сложных и необычных свойств квантовых систем, состоящих из многих частиц. Но как бы ни велики были успехи такого рода теорий, ясно, что далеко не все явления можно объяснить, детально прослеживая поведение отдельных частиц. Подобно тому как методами классической механики можно изучать только срав- 4 ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА нительно простые явления, так и обычные методы квантовой механики могут быть использованы только для изучения сравнительно простых явлений, определяющихся поведением небольшого числа частиц. Огромная область ядерной физики при этом оказывается недоступной дая теории, — это область взаимодействия нейтронов и протонов с ядрами — теория ядерных реакций. Благодаря сильному взаимодействию и малым расстояниям между частицами в ядре столкновение нуклона с ядром существенно отличается от столкновений двух свободных частиц. Очевидно, что эти явления требовали дая своего теоретического изучения новых методов, нового направления ядерной физики. Первым теоретиком, выдвинувшим такие новые идеи, и был Я. И. Френкель. Исходя из особенностей системы, состоящей из большого числа частиц, Я. И. Френкель обратил внимание на то, что такие системы следует изучать с точки зрения статистики, которая трактует поведение систем, полностью отвлекаясь от детального описания отдельных частиц, и рассматривает лишь усредненные характеристики системы. Лая развития таких представлений была использована аналогия, которая сыграла огромную роль в ядерной физике.