Сильные взаимодействия при высоких энергиях

5.1 Обзор экспериментальных данных о рождении и рассеянии частиц при высоких энергиях, поведение полных сечений, дифференциальных сечений, процессы с перезарядкой. Инклюзивные сечения рождения, спектры, множественность. Приближенная масштабная инвариантность.

5.2. Строгие ограничения на поведение амплитуд рассеяния при высоких энергиях. Ограничение Фруассара, теорема Померанчука.

5.3. Дифракционные явления при высоких энергиях. Полюса Редже и резонансы. Реджевская асимптотика и мультипериферические процессы. Померон. Эйкональное приближение и модель квазипотенциала. Реджеонная модель для инклюзивных процессов.

5.4.Процессы с большими Р^. Кварковый счет. Применения кварковой модели. Основные представления квантовой хромодинамики.

V. Ядерная физика
(для специалистов-экспериментаторов
по физике атомного ядра)

Взаимодействие ядерных излучений с веществом

1.1. Прохождение заряженных частиц через вещество. Ионизационные потери и их флуктуации. Однократное и многократное рассеяние. Взаимодействие электронов и фотонов с веществом. Излучение Вавилова—Черенкова.

1.2. Резонансное рассеяние гамма-лучей. Эффект Мёссбауэра.

1.3. Взаимодействие нейтронов с веществом. Замедление нейтронов. Ультрахолодные нейтроны.

Физика атомного ядра

2.1. Общие свойства ядерного вещества. Основные характеристики ядер: плотность, заряд, спины ядер, четность, спектры возбуждения, ядерная нестабильность. Свойства ядерных сил, нуклон-нуклонное взаимодействие. Ядерные оболочки. Энергия связи ядер. Изотопический спин. Аналоговые состояния. Гиперядра и барионные резонансы в ядрах.

2.2. Модели ядра. Капельная модель ядра. Модель ферми-газа. Одночастичная оболочечная модель. Средний ядерный потенциал. Спин-орбитальная связь. Остаточное взаимодействие. Обобщенная модель ядра. Ротационные и вибрационные уровни. Коллективные эффекты в ядрах. Гигантские резонансы. Зарядово-обменные резонансы. Правила отбора для электромагнитных и бета-переходов. Квазичастичная модель ядра, парные корреляции сверхпроводящего типа. Плотность низколежащих состояний в ядрах.

2.3. Бета-распад. Элементарная теория бета-распада. Правила отбора и форма бета-спектра, корреляционные характеристики. Разрешенные и запрещенные бета-переходы. Электронный захват. Нарушение четности в слабых взаимодействиях. Бета-распад нейтрона. Двойной двухнейтринный и безнейтринный бета-распад.

2.4. Испускание ядрами протонов, альфа-распад, деление, кластерные распады ядер. Запаздывающие процессы распада ядер. Нарушение четности при делении. Спонтанно делящиеся изомеры. Трансурановые и сверхтяжелые элементы.

2.5. Взаимодействие ядер с электромагнитным излучением. Мультипольные переходы и правила отбора для гамма-излучения. Внутренняя конверсия. Фотоядерные реакции. Кулоновское возбуждение ядер. Гигантские мультипольные резонансы.

Ядерные реакции

3.1. Основы теории ядерных реакций. Законы сохранения. Принцип детального равновесия. Каналы реакции. Матрицы рассеяния. Оптическая модель взаимодействия нуклонов с ядрами.

3.2. Реакции с медленными нейтронами. Резонансный захват нейтронов. Формула Брейта—Вигнера. Рассеяние нейтронов ядрами. Рассеяние нейтронов кристаллами. Отражение и поляризация нейтронов. Дифракционное рассеяние. Нейтронная спектроскопия. Ультрахолодные нейтроны.

3.3. Прямые ядерные реакции. Неупругое рассеяние. Реакции передачи. Ядерные реакции перезарядки. Зарядовообменные резонансы.

3.4. Исследование ядра с помощью быстрых электронов, мезонов, протонов. Мезоатомы. Образование и свойства гиперядер. Кварки в ядрах.

Ядерная астрофизика

4.1. Физика элементарных частиц и космология. Ранняя Вселенная.

Происхождение легчайших элементов, барионная асимметрия Вселенной и проблема стабильности протона. Нуклеосинтез элементов в звездах. Основные ядерные реакции — источники энергии Солнца. Ядерные реакции в звездах в процессе эволюции. Модели звезд и эволюция звезд до взрыва сверхновой.

4.2. Природа сверхновых. Механизм взрыва сверхновой. Роль нейтрино в коллапсе сверхновых. Образование нуклидов в S - и R -процессах. Происхождение средних и тяжелых элементов. Космохронология.

4.3. Нейтринная астрофизика. Солнечные нейтрино. Современные детекторы солнечных нейтрино, проблема дефицита солнечных нейтрино, масса нейтрино и гипотеза нейтринных осцилляций. Наблюдение нейтрино от сверхновых. Поиски темной материи во Вселенной.