52?
X И
с;
Описание качественных и количественных свойств К. и. невозможно в рамках традиционных в ядерной физике представлений о внутр. движении нуклонов и многократном рассеянии налетающей частицы нуклонами ядра (напр., в области л^1,5 эти механизмы дают сечение на неск. порядков меньше экспериментального) и требует гипотезы о наличии в ядрах, наряду с нуклонами, плотных многокварковых состояний (6gT 9g, 12<? и т. д.) ядерной материи (или малонуклонных корреляций) с размерами порядка размеров нуклона. Предполагают, что ядра являются гетерофазными системами ≈ представляют собой смесь двух фаз адронной ма-
Рис. i. Зависимость от массо- └' вого числа А инвариантных ' сечений кумулятивных про- « цессов рождения протона (пунктирная кривая) и л~-иезона (сплошная кривая; сечение умножено на 100) с импульсом 0,5 ГэВ/с под углом 180°, Выход на постоянное значение для тяж╦лых ядер соответствует пропорциональности сечения мас-
200
(толщиной 1≈2 мм). Скорость струи металла достигает 10 ≈ 15 км/с. По сравнению с расширяющимися продуктами детонации обычных зарядов в сходящемся потоке продуктов кумулятивного заряда давление н плотности вещества и энергии значительно выше, что обеспечивает направленное действие взрыва и высокую пробивную силу кумулятивной струи.
Теория К. э. позволяет рассчитать параметры струи и макс, глубину е╦ проникновения в преграду. В общо-принятой гидродинамич. теории К, я. для материала оболочки и преграды используют модель идеальной жидкости. Возможность такого приближения обоснована тем, что при высоких (до 10 ГПа) давлениях, возникающих при К. э., упругие силы на два порядка меньше инерционных. В предположении бесконечной скорости детонации (действие взрывчатого вещества сводится к обжатию металлич. конуса, см. рис., продуктами взрыва со скоростью V) гидродиламич. теория для массы т, радиуса г, длины / и скорости v кумулятивной струи приводит к след, выражениям:
(a/2), r-- y~2hR sin (а/2),
соному числу. Более сильная зависимость от А для л╦гких и средних ядер связана, по-видимому, с конечностью объ╦ма ядра.
терии: нуклонной и кварк-глюонной плазмы. Однако природа таких образований и механизм рождения кумулятивных частиц недостаточно ясны. В частности, неясно, создаются ли эти образования налетающим на
ядро адроном или постоянно образуются и распадаются в ядре в результате флуктуации плотности ядерной материи (т. н. флуктони Блохинцева). Однозначный ответ иа этот вопрос может быть получен из опытов по глубоко нс-упругому рассеянию лептопов на ядрах в области ж>1. Предварительные результаты таких экспериментов свидетельствуют в пользу второй возможности.
К. п. являются одним из предметов изучения релятивистской ядерной физики, лежащей па стыке физики ядра и физики элементарных частиц. Дальнейшее их тщательное исследование может, по-видимому, прояснить природу удержания цвета.
Лит.: Б ал дин А. М., Физика релятивистских ядер, «ЭЧАЯ», 1977, т. 8. с. 429; Стивинский B.C., Предельная фрагментация ядер ≈ кумулятивный эффект (эксперимент), там же, 1979, т. 10> с, 949; Стрикман М. И., Франкфурт Л, Л., Рассеяние частиц высокой энергии как метод исследования малонуклонных корреляций в дейтоне и ядрах, там же, 1980, т. 11, с. 571; Ефремов А. В., Кварк-партон-ная картина кумулнтивного рождения, там же, 19Ь2, г, 13, С. 613. Л. В. Ефремов. КУМУЛЯТИВНЫЙ ЭФФЕКТ (кумуляция) (от ср.-век. лат. cumulatio ≈ скопление} ≈ существенное увеличение действия взрыва в к.-л. определ╦шюм направ-
Схема заряда с выемкой конической └ формы и образова- * ние кумулятивной струи: 1 ≈ дегона- i тор; 2 ≈ взрьшча-тое вещество; 3≈ J металлическая облицовка; 4 ≈ кумулятивная струя; 5 ≈ продукты взрыва; 6 ≈ фронт детонационной волны.
где М ≈ масса облицовки конуса. Макс, глубина проникновения струи в преграду з=У^р0/р)1 (р└ и р! ≈
536
ления. Достигается приданием спец. формы зарядам взрывчатых веществ (ВВ). Обычно для этой цели заряды изготовляют с выемкой в противоположной от детонатора его части (рис. ). При инициировании взрыва сходящийся лоток продуктов детонации формируется в высокоскоростную кумулятивную струю, прич╦м К. э. увеличивается при облицовке выемки слоем металла
соответственно плотности облицовки и преграды) достигается при нек-ром оптим. удалении заряда от преграды, наз. фокусным расстоянием. Резкое падение пробивного действия при удалении заряда от преграды связано с неустойчивостью струи.
К. э. применяется в исследовательских целях (возможность достижения больших скоростей вещества ≈ до 90 км/с) в горном деле, в военной деле (бронебойные
снаряды).
Лит, ; Лаврентьев М. А,, Ш а Г> а т Б -В., Методы теории функций комплексного переменного, 5 изд., М., 1987; и х ж е. Проблемы гидродинамики и их математические модели, 2 над., М., 1977; см. также лит. при ст. В ярые.
Б. В. Новожилов,
КУПЕРА ЭФФЕКТ ≈ образование связанных пар
частиц в вырожденной системе фермиопов при. наличии сколь угодно слабого притяжения между ними. Решая Шр╦дингера уравнение для двух частиц вырожденного ферми-газа (газа электронов), Л. Купер (L. Cooper, 1956) показал, что слабое прнтяжешю между ними приводит к т. н. спариванию части п., находящихся вблизи ферми-поверхности, т. е. к образованию связанных состояний двух частиц.
К. э. представляет собой основу микроскопич. теории сверхпроводимости (см. Бардина ≈ Нупера ≈ Шриф-фера модель). В идеальном ферми-газе сверхпроводимость (т. е. свертекучесть системы заряж. частиц) невозможна; для появления сверхпроводимости необходимо, чтобы в эиергстич. спектре фсрмиевских возбуждений надоен, состоянием возникла конечная энср-гетич.щель. К уперовское спаривание частиц с конечной энергией связи и приводит к формированию такой щели. Тем самым для ферми-систем со спариванием удовлетворяется критерий сверхтекучести Ландау.
В результате К. э. любая вырожденная фервш -система с притяжением между частицами должна обладать свойством сверхпроводимости (сверхтекучести). В реальных металлах взаимодействие между электронами складывается из экранированного (на больших расстояниях) кулоновского отталкивания и при т я-ж е н и я, вызванного возможностью обмена виртуальными фононами и обусловленного поляризацией кристалла вокруг электронов [Х/Фр╦лих (Н. Frohlich), 1952]. Соотношение этих типов взаимодействия и определяет возможность сверхпроводимости в металле.
Для возникновения куперовского спаривания достаточно, чтобы в разложении в полипом Лсжандра амплитуды рассеяния фермионов друг на друге хотя бы один член разложения оказался отрицательным (при-тяжепие на соответствующей гармонике), Куперовские пары обладают орбитальным моментом, равным номеру
