I. Tổng quan về khai triển đa cực trong tán xạ electron hạt nhân
Chương này trình bày tổng quan về khai triển đa cực trong tán xạ electron-hạt nhân và phương pháp tính các thừa số dạng đa cực. Nghiên cứu liên quan đến tán xạ electron-hạt nhân ở năng lượng thấp đã thực hiện hoàn chỉnh vào cuối những năm 1950 đến đầu những năm 1960. Với các hạt nhân nhẹ, kết quả thí nghiệm phù hợp với các trạng thái kích thích đơn hạt, trong đó đóng góp của tương tác điện và tương tác từ có cùng bậc độ lớn như đóng góp của tương tác Coulomb. Phương pháp khai triển đa cực thường được sử dụng để tính toán tiết diện tán xạ. Các thừa số dạng đa cực là thành phần cơ bản nhất mà qua đó có thể thu được thông tin chi tiết về tính chất của hạt nhân. Phương pháp khai triển đa cực được Weigert-Rose thực hiện đầu tiên cho tán xạ điện từ của electron phân cực và hạt nhân định hướng. Tiết diện tán xạ của quá trình được xác định qua các biểu thức toán học phức tạp, cho thấy sự liên hệ giữa các đại lượng vật lý trong quá trình tán xạ.
1.1. Các thừa số dạng đa cực
Các thừa số dạng đa cực là thành phần cơ bản trong việc mô tả các tương tác trong tán xạ electron-hạt nhân. Chúng được xác định thông qua các phương pháp tính toán lý thuyết, cho phép phân tích các đặc tính của hạt nhân nhẹ. Việc tính toán các thừa số dạng này giúp làm rõ nhiều tính chất của hạt nhân và tương tác giữa electron và hạt nhân. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng, khi năng lượng tán xạ tăng lên, các thừa số dạng cũng thay đổi, điều này có thể ảnh hưởng đến kết quả của các thí nghiệm thực nghiệm. Do đó, việc tính toán chính xác các thừa số dạng đa cực là rất quan trọng trong nghiên cứu tán xạ electron-hạt nhân.
II. Phương pháp tính toán và áp dụng cho một số trường hợp cụ thể
Chương này mô tả cách thức tính toán cho tán xạ electron-hạt nhân ở năng lượng cao, xét với các electron phân cực và hạt nhân không định hướng. Việc khai triển đa cực cho tiết diện tán xạ trong khuôn khổ lý thuyết hợp nhất điện từ-yếu được thực hiện. Các biểu thức cụ thể của các toán tử đa cực được xây dựng từ mẫu lớp nhiều hạt, từ đó suy ra công thức tính trực tiếp cho các thừa số dạng. Các hạt nhân như 6Li, 7Li, và 7Be được chọn để khảo sát vì chúng đều là các hạt nhân nhẹ tuân theo mẫu lớp và có nhiều dữ liệu thực nghiệm. Việc áp dụng lý thuyết hợp nhất điện từ-yếu cho phép đánh giá chính xác hơn về các tương tác trong tán xạ electron-hạt nhân, từ đó cung cấp thông tin chi tiết về cấu trúc và tính chất của hạt nhân.
2.1. Tính toán cho một số hạt nhân điển hình
Các tính toán cho hạt nhân nhẹ như 6Li, 7Li, và 7Be cho thấy sự khác biệt trong các đại lượng vật lý tính được. Việc so sánh các kết quả tính toán với dữ liệu thực nghiệm cho phép xác nhận tính chính xác của các phương pháp tính toán. Đặc biệt, sự sai khác giữa các hạt nhân này có thể dẫn đến những đặc trưng riêng biệt trong quá trình tán xạ. Các kết quả này không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn trong việc hiểu rõ hơn về cấu trúc hạt nhân và các tương tác cơ bản trong vật lý hạt nhân.
III. Một số kết quả tính toán bằng số
Chương này nêu ra các tính toán bằng số tương ứng với các trường hợp đã xét ở Chương 2, áp dụng lý thuyết Weinberg-Salam. Các tiết diện tán xạ toàn phần của hạt nhân với electron không phân cực được khảo sát theo năng lượng và góc tán xạ. Mức độ đóng góp của tương tác yếu trong tương tác hợp nhất được ước tính thông qua tỉ số tiết diện tán xạ. Đặc biệt, mức độ vi phạm chẵn lẻ cũng được đánh giá thông qua độ bất đối xứng. Các kết quả này không chỉ cung cấp thông tin về các hạt nhân nhẹ mà còn mở ra hướng nghiên cứu mới trong lĩnh vực tán xạ electron-hạt nhân.
3.1. Đánh giá độ bất đối xứng trong tán xạ
Độ bất đối xứng trong tán xạ là một chỉ số quan trọng để đánh giá sự đóng góp của các tương tác khác nhau trong quá trình tán xạ. Các tính toán cho thấy rằng độ bất đối xứng có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào năng lượng và góc tán xạ. Việc phân tích độ bất đối xứng không chỉ giúp hiểu rõ hơn về các tương tác yếu mà còn cung cấp thông tin về cấu trúc của hạt nhân. Các kết quả này có thể được sử dụng để kiểm chứng các lý thuyết hiện có và mở ra hướng nghiên cứu mới trong vật lý hạt nhân.
