Размещено на http://www.allbest.ru

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Хецеліус Ольга Юріївна

УДК 539.184; 539.13

КВАНТОВА СТРУКТУРА НАДТОНКОЇ, ЕЛЕКТРОСЛАБКОЇ

ВЗАЄМОДІЙ У ВАЖКИХ АТОМАХ ТА ЯДРАХ

01.04.16 - фізика ядра, елементарних частинок і високих енергій

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора фізико-математичних наук

ОДЕСА - 2010

Дисертацiєю є рукопис.

Робота виконана в Одеському національному університеті ім.І.Мечникова та Одеському державному екологічному університеті Мiнiстерства освiти і науки України.

Наукові консультанти:

доктор фiзико-математичних наук, професор

Тюрін Олександр Валентинович,

Одеський національний університет ім. І. Мечникова, директор Науково-дослідного інституту фізики

доктор фiзико-математичних наук, професор

Глушков Олександр Васильович,

Одеський державний екологічний університет, завiдувач кафедри вищої та прикладної математики

Офiцiйнi опоненти:

доктор фiзико-математичних наук, професор

Болотін Юрій Львович,

начальник відділу теорет.-групових властивостей елементарних частинок, теорії ядра та нелінійної механіки Ін-ту теоретичної фізики ім.О.І.Ахієзера Національного Наукового Центру “Харьківський фізико-технічний інститут”

доктор фiзико-математичних наук, професор

Висоцький Володимир Іванович,

завідувач кафедри математики і теоретичної радіофізики Київського національного університету ім. Тараса Шевченка

Лауреат Ленінської премії СРСР, доктор фiзико-математичних наук, професор

Старостін Андрій Ніконович,

начальник відділу нерівновагових систем Центру теоретичної фізики і обчислювальної математики Державного Наукового Центру Російської Федерації “Троїцький інститут інноваційних і термоядерних досліджень», м. Троїцьк, РФ

З дисертацiєю можна ознайомитись у науковій бiблiотецi Одеського націо-нального політехнічного університету за адресою: 65044, м. Одеса, пр. Шевченка, 1.

Автореферат розiсланий “2” червня 2010р.

Вчений секретар

спецiалiзованої вченої ради

д.т.н., проф. Зеленцова Т.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність темы. В останні три десятиліття фізика елементарних частинок відзначена вражаючими експериментальними досягненнями: відкриття t-кварка, спостереження осциляції, вимір СР-порушень у системі , В- мезонів, свідоцтва прискореного розширення Всесвіту, визначення частки темної енергії і темної матерії у Всесвіті і т. д. Фундаментальними подіями з'явилися створення об'єднаної теорії слабких і електромагнітних взаємодій між елементарними частинками, у т.ч. завбачення слабких нейтральних струмів (теорія Глешоу-Салама-Вайнберга; Нобелівська премія з фізики, 1979р.), прояснення квантової структури електрослабкої взаємодії (теорія 'т Хоофт-Вельтман; Нобелівська премія з фізики, 1999р.). Ці та інші результати зміцнили статус Стандартної Моделі (СМ) фізики частинок як найбільш просунутої зараз теорії, що описує всі фундаментальні взаємодії за винятком гравітації. Відзначимо, що взаємодії, які описуються СМ, є калібрувальними, тобто здійснюються за допомогою обміну калібрувальними бозонами: фотоном, ,бозонами, а також глюонами, які відповідають за електромагнітні, слабкі, сильні взаємодії, відповідно. У той же самий час, незважаючи на успіхи, СМ з багатьох причин не можна вважати остаточною теорією (зокрема, густина матерії, що входить у СМ, становить приблизно 5% від густини енергії Всесвіту; нейтрино в СМ є безмассовимі, відсутні осциляції нейтрино; проблема мас частинок, зокрема, кварків, не кажучи вже про гравітацію). Взаємодії недостаючого у СМ скалярного поля (хіггсовський бозон, який, планується знайти на Великому адронному колайдері в CERN) з іншими елементарними частинками, тобто кварками, лептонами і калібру-вальними бозонами, повинні бути відповідальні за виникнення мас цих частинок. СМ можна розділити на три сектори: калібрувальний сектор, сектор ароматів і сектор, в якому порушується симетрія. У той час як два перших сектору активно вивчаються у прискорювальних експериментах (LEP, SLD, BELLE та ін), сектор спонтанного порушення симетрії привертає зараз пильну увагу, оскільки може дати ясні натяки на існування в експериментах Нової фізики за межами СМ. Відомо, що стандартний механізм Хіггса ставить під сумнів сучасне розуміння СМ на квантовому рівні, і виявляється необхідним введення додаткових структур (нових симетрій, нових розмірностей, нових частинок: лептокварків, додаткових Z'-, W'- бозонів т.і.), для того щоб стабілізувати електрослабкий масштаб. До числа недостатньо добре вивчених аспектів СМ слід віднести проблему кількісного опису структури слабкої електрон - ядерної, нуклон-нуклонної т.і. взаємодій, обумовленої обміном Z бозоном. Слабка нуклон-нуклонна взаємодія характеризується безрозмірною сталою, що відбиває перенормування слабкої ферміевскої взаємодії сильною і виражається для нуклонів через відомі сталі слабкої мезон-нуклонної взаємодії, точність визначення яких викликає великі сумніви. Новим віянням у фізиці електрослабкої взаємодії з'явилися нові, вражаючі оптичні (Штарк-накачування, обертання площини поляризації) експерименти ( Болдер, Сіетл, США; Новосибірськ, Росія та інші) у важких атомах і ядрах (Мессбауерівська спектроскопія), що дозволили відкрити нові можливості для дослідження порушення (незбереження) парності (НЗП=PNC) у слабкій взаємодії електрона і нуклона (і N-N). Відкриття анапольного моменту ядра (передбаченого в 1957р. Я. Б. Зельдовичем і в 1997р. виявленого Wood et al) та усвідомлення певного значення інших залежних від ядерного спину внесків в ефект НЗП призвело до необхідності повного перегляду існуючої кількісної теорії опису порушення парності у важких атомах і ядрах. Ясно, що фундаментальна теорія важких атомів, ядер, що претендує на прецизійний опис ефектів НЗП, а також пара-метрів надтонкої структури (НТС) повинна адекватно враховувати весь набір релятивістських, радіаційних, ядерних ефектів (включаючи розподіл магнітного моменту, скінченний розмір ядер, нейтронну "skin "поправку), складних кореляційних поправок (у т.ч.,тиск континууму) та, зрозуміло, і слабку взає-модію. При цьому більшість методів теорії, незважаючи на прогрес у їх розвитку, не здатні забезпечити одночасний точний опис електромагнітних і слабких взаємодій. Незважаючи на зроблені в останнє десятиліття численні спроби розвитку таких методів для опису ефекту НЗП (метод мега-Дірак-Фок (ДФ), різні версії теорії збурень т.і.; пакети: "Dirac", "Beta", "QED", "GRASP", "BERTHA", ”Superatom-ISAN” та інші) залишається невирішеним комплекс проблем урахування шуканих ефектів. Окремо слід звернути також увагу на безпрецедентний прогрес в галузі ядерної -спектроскопії і відкриття нових кооперативних ефектів на рівні «ядерна підсистема-електронні оболонки» (NEET) (обумовлений в т.ч. і значним прогресом у розвитку, розробці лазерів ВУФ діапазону, разерів т.і.), адекватна теорія яких відсутня до сих пір.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами та темами. Дос-лідження, які виконані в дисертації, увійшли до планів НДР і проектів Одеського національного університету ім.І.Мечникова та Одеського держав-ного екологічного університету Мiнiстерства освіти і науки України (2007-2010): “Розвиток і застосування нових методів обчислювальної математики і математичної фізики в задачах класичної, квантової механіки, КЕД” (№ держреєстрації 0104U002223), “Розробка сенсору оптичних рентгенівських зображень внутрішнім підсиленням на базі неідеального гетеропереходу (№ держреєстрації 0103U003154), “Розвиток і застосування нових квантово-механічних і КЕД методів в задачах обчислювальної математики, математичної фізики, теорії ядра і частинок, квантовій геометрії” (№ держреєстрації 0109U000348); НДР “Розвиток нових високоточних методів розрахунку елементарних ядерних процесів, включаючи процеси у полі лазерного випромінювання,і нових оптимальних технологічних схем лазерного розділення ізотопів” у відп. з грантом Президенту України від 26.06.08р. № 207/2008-рп (№держреєстрації 0108U010783), НДР згідно гранту Міжнарод-ного центру теоретичної фізики ім.А.Салама (Abdus Salam International Centre for Theor.Phys., Trieste, Italy; Summer school on Рarticle phys. - smr 1847, 2007).

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є розробка нового, прецизійного теоретичного підходу до опису надтонких і слабких (феномену НЗП) взаємодій у важких ядрах і атомах, який базується на формалізмі нової комбінованої релятивістської ядерної та КЕД теорії збурень (ТЗ) з прецизійним урахуванням радіаційних, кореляційних ефектів, а також розвиток нової, кількісної теорії різних кооперативних електрон--ядерних процесів у важких ядрах, включаючи розвиток основ гразерної електрон--ядерної спектроскопії. ядерний спектроскопія іон атом ядро

Для досягнення мети були сформульовані такі наукові задачі:

1. Розробити новий підхід до кількісного опису характеристик НТС і електрослабкої взаємодій у важких атомах, ядрах, в основі якого лежить комбінована КЕД (ТЗ), енергетичний підходу і релятивістська модель середнього поля (РМСП) ядра.

2. Розробити новий, калібрувально-інваріантний підхід до конструювання релятивістської функції Гріна (ФГ) рівняння Дірака з несингулярним ядерним потенціалом та комплексної енергією для використання в задачах обчислення поправок обмінно-кореляційних діаграм і радіаційних поправок до амплітуд.

3. Розробити новий підхід до урахування принципово важливих багато-частинкових обмінно-кореляційних ефектів як ефектів 2-го і вище порядків ТЗ з урахуванням всіх класів основних діаграм.

4. Розвинути новий, ефективний релятивістський метод штурмівських розкладів для урахування станів континууму.

5. Сформулювати узагальнений енергетичний підхід до обчислення амплітуд радіаційних переходів у важких релятивістських системах і з використанням нового методу релятивістських ФГ з несингулярним ядерним потенціалом та комплексною енергією розробити прецизійний калібрувально-інваріантний підхід до опису радіаційних КЕД поправок.

6. Провести докладне вивчення енергій рівнів, амплітуд переходів, ядерних магнітних моментів, параметрів НТС для ¹³³Cs, ¹³⁷Ba ⁺, ²⁰⁵Tl, ²⁰⁹Bi⁸²⁺, ²⁰⁷Pb⁸¹⁺ та інших систем з прецизійним урахуванням релятивістських, КЕД, ядерних, кореляційних ефектів.

7. Виконати розрахунок PNC амплітуд переходів для атомів (ядер), зокрема, ²⁰⁵Tl, ¹⁷³Yb та багатьох інших з урахуванням кореляційної, брейтівської, е-е слабкої взаємодій, КЕД, ядерних ефектів (розподіл магнітного моменту ядра, ефект скінченного розміру ядра та ін.).

8. Визначити кількісно внески у PNC амплітуду, що залежать від ядерного спіну, зокрема, внаслідок анапольного моменту ядра, і провести порівняння з даними ядерних оболонкових та інших моделей.

9. Виконати розрахунок для ряду ядер значень слабкого заряду Q_W і провести порівняння цих даних з завбаченнями СМ.

10. Розробити нову теорію кооперативних електрон--ядерних процесів за участю нуклонів ядра, електронних оболонок, фотонів, які приводять до появи ліній електронних супутників біля лінії ядерного -переходу, і кооперативних NEET («ядерне збудження-електронний перехід») процеcів у важких ядрах.

11. Виконати розрахунки інтенсивностей електронних супутників в спектрах - випромінювання ядер і ймовірностей процесу NEET у ряді ядер.

Об'єкт дослідження- фізика електрослабкої взаємодії у важких атомах, ядрах.

Предмет дослідження-квантова структура надтонкої і електрослабкої взаємодій у важких атомах, ядрах і незбереження парності.

Методи дослідження: методи теорії ядра, квантової теорії поля, КЕД для опису важких фермі-систем (атомів, ядер), в т.ч. параметрів НТС, електрослаб-кої взаємодії (КЕД ТЗ, метод ФГ, формалізм Гелл-Мана та Лоу); обчислювальні методи в задачах моделювання (на основі РС кодів "Superatom-ISAN", "Cowan-ISAN") характеристик важких ядер, гамма-спектрів тощо.

Наукова новизна отриманих результатів визначається розвитком 4 напрямків:

1) прецизійний теоретичний підхід до опису надтонких і слабких взаємодій у важких кінцевих фермі-системах (атомах,ядрах); 2) релятивістська ядерна спектроскопія НТС; 3) комбінована релятивістська ядерна та КЕД теорія ефектів НЗП у важких атомах і ядрах; 4) теорії кооперативних електрон--ядерних процесів (гразерна електрон--ядерна спектроскопія).

1. Розроблено новий підхід до кількісного опису характеристик НТС і електрослабкої взаємодії у важких атомах, ядрах, в основі якого лежить нова комбінована КЕД ТЗ, енергетичний підхід (S-матричний формалізм Гелл-Мана та Лоу) і РМСП ядра; вперше адаптовано техніку обчислення матричних елементів оператору релятивістської міжелектронної взаємодії, що включає кулонівську, брейтівську магнітну, а також слабку міжелектронну взаємодію.

2. Розроблено новий, калібрувально-інваріантний підхід до конструювання релятивістської ФГ рівняння Дірака з несингулярним ядерним потенціалом та комплексною енергією, який використовується як в обчисленні поправок кореляційних діаграм, так і радіаційних поправок до амплітуд.

3. Розроблено новий підхід до урахування принципово важливих багато-частинкових обмінно-кореляційних ефектів як ефектів 2-го і вище порядків ТЗ з урахуванням всіх класів основних діаграм (всіх поправок 2 порядку і домінуючих класів діаграм вищих порядків) і новий релятивістський метод штурмівських розкладів для урахування станів континууму, який зручно називати методом Дірака-Штурма.

4. На основі нової ядерно - КЕД ТЗ сформульовано узагальнений енергетичний підхід до обчислення амплітуд радіаційних переходів у важких системах та з використанням нового методу релятивістських ФГ з несингулярним ядерним потенціалом і комплексною енергією розвинений новий калібрувально-інварі-антний підхід до опису радіаційних поправок, зокрема, урахування власнo-енергетичного внеску лембівського зсуву і внеску за рахунок поляризації вакууму, включаючи КЕД поправки вищих порядків ТЗ (зокрема, поправки Kдllen-Sabry порядку і Wichmann-Kroll порядку ).

5. Проведено докладне вивчення енергій рівнів, амплітуд переходів, параметрів НТС для ряду станів ¹³³Cs, ¹³⁷Ba⁺ , ²⁰⁵Tl, а також вперше аналогічних станів з прецизійним урахуванням релятивістських, радіаційних КЕД, ядерних, кореляційних ефектів ( у т.ч.ефектів Bohr-Weisskopf і Breit-Rosenthal-Crawford-Schawlow і КЕД поправок вищих порядків). Показано, що коректне урахування цих ефектів є принципово необхідним для прецизійного опису. Особливо відзначимо вперше отримані дані для різних характеристик ізотопу .

6. Отримані нові дані по ядерним магнітним моментам і параметрам НТС для ядер ²⁰⁹Bi⁸²⁺, ²⁰⁷Pb⁸¹⁺ , ²⁰⁹Pb⁸¹⁺, ²⁰⁷Tl⁸⁰⁺ і показано ключове значення в теорії урахування всієї сукупності релятивістських, радіаційних та ядерних ефектів, включаючи ефекти Bohr-Weisskopf і Breit-Rosenthal-Crawford-Schawlow, а також КЕД поправки вищих порядків.

7. Як приклад застосування спектроскопії НТС вперше розв'язані задачі моделювання оптимальних схем процесу лазерного розділення і детектування ізотопів Cs (продуктів реакції ядерного поділення ²⁵²Cf), Yb,U та інших.

8. Отримані нові дані по PNC амплітудам переходів для атомів (ядер): ⁸⁵Rb (5s-6s), ¹³³Cs (6s-7s), ¹³⁷Ba⁺ (6s-5d_3/2), ²⁰⁵Tl (6p_1/2-6p_3/2 ),²²³Fr (7s-8s), ²²⁶Ra⁺ (7s-6d_3/2), ¹⁷³Yb (6s^{2 1}S₀-6s6d ³D₁) з урахуванням кореляційних поправок (плюс внесок автоіонізаціонних станів, тиск континууму, ефект структурної радіації), брейтівської взаємодії, КЕД поправок, ядерних ефектів (у т.ч., ефектів Bohr-Weisskopf і Breit-Rosenthal-Crawford-Schawlow, нейтронної "skin" поправки).

9. Отримані нові дані по внескам у PNC амплітуду, які залежать від ядерного спина, зокрема, пов'язаних із взаємодією через обмін Z бозоном, (ядерний (A_nV_e) струм), комбінованим ефектом надтонкої взаємодії та спін-незалежної Z-обмінної взаємодії ( (V_nA_e) струм нуклонів) і основного джерела - анапольного моменту ядра. Порівняння з альтернативними даними, отриманими на основі методу багаточастинкової ДФ ТЗ, ядерних оболонкових моделей, методу ДФ оцінок, показує, що дані ДФ теорії містять дуже велику погрішність.

10. З використанням експериментальних вимірювань величини (-поляризованість) і прецизійних даних нашої теорії для ¹³³Cs, ²⁰⁵Tl, визначені значення слабкого заряду Q_W, які знаходяться у фізично розумній згоді з даними СМ, однак, існуюча невелика різниця значень слабких зарядів, завбачених на основі теорії і, відповідно, СМ, є вказівкою на необхідність подальшого розвитку СМ.

11. Вперше завбачені значення НЗП амплітуд для важких атомів ¹⁷³Yb (6s²¹S₀-6s6d³D₁), ²²⁶Ra⁺ (7s-6d_3/2), які разом з даними по іншим важким системам є вкрай важливими в світлі останнього (2009, Berkeley) і таких, що готуються (2010-2013р.) експериментів. Показано, що теоретичне значення РNC амплітуди Е_РNC для Yb перевищує Е_РNC, напр., важких лужних атомів на 2 порядку, що робить цей об'єкт особливо важливим у плані перевірки СМ.

12. З використанням експериментальних вимірювань величини і прецизійних даних нашої теорії для ¹⁷³Yb вперше теоретично незалежно від СМ визначено значення слабкого заряду Q_W. Показана принципова важливість врахування кореляційних, радіаційних, ядерних ефектів (розподіл магнітного моменту; ефект скінченного розміру ядра, нейтронна " skin " поправка). Від-мінність нашого Q_W від завбачення СМ вказує на необхідність ії подальшого розвитку і виявлення обмежень на масу Z' бозону і кут змішування в моделях, що виходять за рамки СМ.

13. Розвинуто нову ядерно-КЕД теорію кооперативних електрон--ядерних про-цесів в атомах, багатозарядних іонах за участю нуклонів ядра, електронних обо-лонок, фотонів, які приводять до виникнення ліній електронних супутників біля основної лінії ядерного -переходу, і кооперативних NEET процеcів у ядрах.

14. Вперше надані кількісні дані про інтенсивності електронних супутників в спектрах - випромінювання ядер у ряді нейтральних атомів і багатозарядних О -подібних іонах для ,(h₀=14.41 кэВ), (23.8), (81), (66.7) і виявлений новий ефект гігантського збільшення інтенсивностей супутників при переході від нейтрального атому до багатозарядного іону.

15. Отримані нові кількісні дані по ймовірностям процесу NEET у важких ядрах , , які знаходяться в згоді з експериментальними даними (2000, 2006). Вперше завбачені ймовірності NEET у ядрах і , причому для неідентифікований за теперишнього часу в експерименті HeЯberger і ін. (GSI) сигнал може бути інтерпретований як NEET -ядерний перехід.

Практичне значення отриманих результатів. Отримані в роботі на основі нових методів у більшості випадків вперше ядерні дані можуть бути використані в різних галузях фізики ядра, елементарних частинок, високих енергій, фізики прискорювачів, коллайдерів, а також у суміжних областях, включаючи атомну і молекулярну спектроскопію, астрофізику, фізику термоядерної, астрофізичної, лабораторної плазми, лазерну фізику і квантову електроніку, включаючи створення разерів, гразеров. Хоча в роботі вирішувалися фундаментальні завдання вивчення НТС і ефектів НЗП у важких ядрах, однак отримана інформація за вказаними ефектами може бути (обернена задача) прецизійним критерієм правильності наявної інформації по ядерним характеристикам, зокрема, коректності моделювання характеристик ядра, включаючи нейтронний і протонний розподіли, мультипольні електричні та магнітні моменти, а також, зрозуміло, анапольний момент. Отримані в роботі дані по рівням енергії, параметрам НТС, PNC амплітудам радіаційних переходів і величинам слабкого заряду для важких ядер у багатьох випадках суттєво перевищують за точністю всі наявні в літературі аналогічні новітні дані, причому для ряду атомів і ядер інформація отримана вперше. Розроблені в роботі основи теоретичної гразерної електрон--ядерної спектроскопії, в т.ч., нова теорія кооперативних електрон--ядерних процесів за участю нуклонів ядра, електронних оболонок і фотонів, що приводять до виникнення нових ліній електронних супутників біля основної лінії ядерного -переходу, і NEET сигналів може послужити основою для розвитку нових прецизійних експериментальних методик у фізиці атомного ядра. Розроблений комплекс математичного забезпечення розрахунків характеристик електрослабкої взаємодії у важких атомах і ядрах з урахуванням релятивістських, радіаційних, кореляційних, ядерних (включаючи розподіл магнітного моменту і скінченний розмір ядра, а також нейтронну "skin" поправку т.і.) дозволяє в рамках комп'ютерного моделювання досить передбачати характеристики важких ядер, включаючи визначення властивостей ядер нових надважких елементів періодичної таблиці Менделєєва, а також пошук надщільних ядер т.і.

Особистий внесок здобувача. Всі результати, які складають основний зміст дисертації, отримані особисто автором, зокрема, результати за тематичними групами: 1) прецизійний теоретичний підхід до опису НТС і слабких взаємодій у важких атомах, ядрах; 2)релятивістська ядерна спектроскопія надтонкої структури; 3) комбінована релятивістська ядерна і КЕД теорія ефектів НЗП у важких атомах і ядрах; 4) нова теорія кооперативних електрон--ядерних процесів (гразерна електрон--ядерна спектроскопія). Автор вважає своїм обов'язком висловити глибоку подяку науковим консультантам проф. Тюріну О.В. і проф. Глушкову О.В. за багаторічну співпрацю, керівництво та консультації. У роботах у співавторстві з ними автору належать основні ідеї та обгрунтування нових методів, їх реалізація, чисельні оцінки, аналіз результатів. За п.4, автору належить виведення основних формул, обгрунтування, чисельні оцінки, аналіз, висновки.

Апробація результатів дисертації. Всі наукові результати роботи були представлені й обговорювались на таких научних конференціях (2007-2010): 11^th , 12^th Int. Conf. on Meson-Nucleon Physics and the Structure of the Nucleon (Institute for Nuclear Physics, Juelich, Germany, 2007; Williamsburg, Virginia, USA, 2010), XXI, XXII International Nuclear Physics Divisional Conference of the European Physical Society “Nuclear Physics in Astrophysics III,IV“ (Dresden, Germany, 2007; Assergi, Italy,2009), the Hadron Spectroscopy Int. Conference. (HADRON07, Frascati, Italy, 2007), 12^th , 13^th , 14^th European Workshops on Quantum Systems in Chemistry and Physics (London, UK, 2007; Michigan, USA, 2008; El Escorial, Castilia, Spain, 2009), 16^th 17^th, 18^th Int. Laser Physics Workshop (LPHYS': Leon, Mexico, 2007; Trondheim, Norway, 2008; Barselona, Spain, 2009), Int. conf. on Isotopes and Isotope Effects (Benicassim-Castellу, Spain, 2007), XXV, XXVI Int. Conf. on Photonic, Electronic, and Atomic Collisions (Freiburg, Germany, 2007; Kalamazoo, Michigan, USA, 2009), 15^th , 16^th Central European Workshops on Quantum Optics (Palermo, Italy, 2007 ; Turku, Finland, 2008), XII, XIII Int. conf. on Applications of density functional theory in Chemistry and Physics (Amsterdam, The Netherlands, 2007; Lyon, France, 2009), 39^th , 40^th , 41^st European Group on Atomic Spectroscopy Conference (EGAS-39,40,41: Crete, Greece, 2007; Graz, Austria, 2008; Gdansk, Poland, 2009), IX^th European conference on Atomic and Molecular Physics ECAMP-IX (Crete, Greece, 2007), Int. Workshop on e+e- collisions from Phi to Psi (Frascati, Italy, 2008), European Nuclear Physics Conference (Bochum, Germany, 2008), European Conference on X-ray Spectrometry (Dubrovnik, Croatia, 2008), 10^thInt. Workshop on Meson Production, Properties and Interaction (Cracow, Poland, 2008), 21^st International conference on X-ray and Inner-shell processes (X08: Paris, France, 2008), Intertnational Conference on Current Problems in Nuclear Physics and Atomic Energy (NPAE-08: Kiev, Ukraine, 2008), the Zacopane conference on nuclear physics (Zacopane, Poland, 2008), Int. Conf. on Many particle spectroscopy of atoms, molecules, clusters and surfaces (Paris, France, 2008), Int. Conf. on Compton Sources for X-gamma Rays Physics and Applications (Alghero-Sardinia, Italy, 2008), 14^th Int. Conf. on Physics of Highly Ionized Ions (Chofu-Tokio, Japan, 2008), Jubilee 40^th Symposium on Mathematical Physics "Geometry and Quanta" (Toruс, Poland, 2008), XVI Int. Congress on Mathematical Physics (Prague, Czech Rep., 2009), 11^th Int. Conf. on Squeezed States and Uncertainty Relations and 4^th Feynman festival ( Olomouc, Czech Republic, 2009), 2nd Chaotic Modeling and Simulation Int. Conf. (Crete, Greece, 2009), ), 4^th International Workshop "From Parity Violation to Hadronic Structure and more..." (Maine, USA, 2009), 10^th Int. Conf. on Nucleus-Nucleus Collisions (NN2009: Beijing, China, 2009), Int.Conf. on QTRF5 - Quantum Theory: Reconsideration of Foundations-5 (Vaxjo, Sweden, 2009), 9^th Int. IUPAP Conf. on Few-Body Problems in Physics (Bonn, Germany, 2009), Int. Conf. on Math. Modeling and Computational Physics (Dubna, Russia, 2009), а також наукових семінарах НДІ фізики ОНУ ім.І.Мечникова, Одеського нац. політехнічного уні-ту, ОДЕКУ, Об'єднаного ін-ту ядерних досліджень (Дубна, Росія), Міжнародного центру теоретичної фізики ім. А.Салама (Trieste, Italy).

Публікації. Основні результати дисертації викладені більш ніж у 80 наукових публікаціях, у т.ч., 1 монографії, 45 статтях у високо рейтингових міжнародних та вітчизняних фахових журналах (визнаних ВАК України) і більш ніж 35 тезах та матеріалах доповідей на наукових конференціях.

Структура і обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 285 стор. машинописного тексту, містить у собі 32 рис., 35 таблиць, складається з вступу, 4-х розділів, висновків, списку використаних джерел (355 найм.).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступi обгрунтовується актуальнiсть, наукова та практична значущiсть роботи, формулюються мета, задачi дисертацiї, викладені основнi положення та результати дисертації. В першому розділі викладені основні положення СМ, сучасні представлення про природу фундаментальних взаємодій, зокрема, електрослабкої взаємодії, а також феномену порушення CP-інваріантності у слабких взаємодіях як у атомах, так і у ядрах, включаючи огляд найбільш феноменальних експериментів останніх років. Також викладено сучасний стан теорії кооперативних е--ядерных процесів. На відміну від слабких -розпад-них взаємодій, слабка взаємодія у атомі зберігає цілісність ядра і представлена у будь-якому стабільному атомі. Стандартна теорія електрослабкої взаємодії, що узагальнює КЕД, є строгою теорією слабкої і електромагнітної взаємодії. При цьому взаємодія нейтральних струмів, відповідних за порушення дзеркальної симетрії в атомах, є аспект електрослабкої теорії, відсутній в КЕД, тому вивчення феномену порушення парності є важливий тест перевірки загальної фундаментальної теорії. У заключному підрозділі наданий докладний аналіз сучасних найбільш розповсюджених теоретичних методів визначення параметрів НТС, НЗП у важких атомах та ядрах і вказані їх основні недоліки.

У другому розділі викладені основи комбінованої ядерно-КЕД теорії, що базується на S-матричному формалізмі, калібрувально-інваріантній КЕД ТЗ і РМСП (оболонковій; моделi Дірака-Вудс-Саксона) ядра. В КЕД теорії базовим елементом є матриця розсіяння. Послідовний метод розрахунку енергетичних зсувів базується на адіабатичній формулі Гелл-Мана і Лоу з матрицею розсі-яння, що веде до рядів ТЗ для зсуву енергії. Ряд ТЗ звичайно діаграмати-зується. З урахуванням слабкої взаємодії електронів і нуклонів ядра до стандартного гамільтоніану важкого атому додається оператор:

. (1)

Тут - стала Фермі слабої взаємодії, -матриця Дірака, сталі: , _W - кут Вайнберга. Слабкий заряд Q_W ядра може бути виражений через сталі С_1p,1n, число нейтронів N, протонів Z. Звичайне визначення (у СМ):

, (2)

де sin²=0.2230.004 (СМ). КЕД частина теорії побудована згідно з стандартними правилами. Оператор міжелектронної взаємодії взято в формі релятивістського потенціалу з урахуванням брейтівської (магнітної) і слабкої електрон-електронної взаємодій:

. (3а)

Матричний елемент міжелектронної взаємодії:

; . (3б)

Кулонівська і брейтівська частини матричних елементів виражаються через відповідні радіальні інтеграли R, що містять функцію , пов'язану з функціями Бесселя J 1-го і 2-го роду, і стандартні кутові коефіцієнти S. У КЕД енергетичному підході імовірність радіаційного розпаду пов`язана з уявною частиною енергії системи. Відповідне розкладання для уявної частини (3):

(3в)

Слабка е-е взаємодія враховується як поправка до кулонівських інтегралів Q_ijkl g_ijkl е-е взаємодії:

. (4)

Ядерний блок теорії (підр.2.3) представлений РМСП, де для визначення одночастинкових нуклонних станів стартують з ефективного лагранжіану із взаємодією, що містить поле нуклонів - та поля , , мезонов и фотона -, V, b, A; Параметрами лагранжіану є маси мезонів, відповідні сталі зв'язку g g g_p і нелінійні сталіg₂ g₃. Розподіл заряду ядра визначається формулами:

, , (5)

де =(0.71)^1/2 (ГеВ), а протонна густина будується у межах РМСП і нормована на величину заряда ядра Z.Відомою є схема РМСП з базисом функцій Дірака-Вудс-Саксона. У моделі Дірака-Вудс-Саксона розв'язуються рівняння Дірака з потенціалом Woods-Saxon (або Bloumkvist-Wahlborn). Важливим є також питан-ня урахування різної поведінки протонної _p і нейтронної _n густин (“skin” ефект), що, як можно показати, веде до змінення обчислюємої величини Q_W:

, . (6)

Далі у підр.2.4 розроблено новий калібрувально-інваріантний підхід до побудови релятивістської ФГ рівняння Дірака з несингулярним ядерним РМСП потенціалом і комплексною енергією. Радіальна ФГ визначається як 4-компонентна матриця

(7а)

де функції F, G задовольняють рівнянням Дірака:

(7б)

де , - стала тонкої структури. Функції надають перший фунда-ментальний розв'язок, який є регулярним при , сингулярним при . Будь-яка комбінация задовольняє (7) і є сингулярним розв'язком при. Існує одне значення коефіцієнту змішування, коли ця комбінація регулярна при . Це і є другий фундаментальний розв'язок. Розроблено алгоритм його знаходження, виходячи із відомого першого розв'язку та антівронскіану (). Далі, розвинутий метод ФГ використано в обчисленні поправок кореляційних діаграм і в задачі обчислення відповідних радіаційних поправок до амплітуд. В підр.2.5 розвинений новий калібрувально - інваріантний підхід до опису радіаційних КЕД поправок, зокрема, урахування власнo-енергетичного внеску (рис.1а) до лембівського зсуву і внеску за рахунок поляризації вакууму (рис.1б). На рис.1 наведені діаграми низшого по Z порядку. Тут, авжеж, ключове питання - це урахування

Рис.1 Діаграми Фейнмана: а-власно-енергетичний внесок, b - поляризація вакууму.	КЕД поправок вищих порядків ТЗ (напр., 2-петлевих вакуум-поляризаційних поправок Kдllen-Sabry порядку 2(Z) і Wichmann-Kroll порядку (Z)n. Власно-енергетичний зсув визначається відомою формулою Мора: де EL,EH - низько- і високо-енергетична час-тини лембівського зсуву. Остання має вигляд

(8а)

, (8б)

де - діраківська функція, енергетичний параметр в (8) -уявний, ФГ - комплексна. Вище викладений метод ФГ дозволяє ефективно розрахувати (8). Ефект поляризації вакууму звичайно враховують за допомогою відомого потенціалу Юлінга-Сербера, який має вигляд:

, . (9)

В роботі побудована нова форма вакуум-поляризаційного потенциіалу, яка узагальнює відомий вакуум-поляризаційний потенціал Іванова-Івановой-Глушкова (Phys.Lett.A.,1992; Phys.Rep.,1988)). Нова функція враховує внески КЕД поправок вищих порядків, зокрема, двопетлеві поправки Kдllen-Sabry порядку ²(Z),Wichmann-Kroll порядку (Z)ⁿ. У підр.2.7 викла-дені основи нового підходу до урахування багаточастинкових кореляційних ефектів як ефектів 2-го і вище порядків ТЗ з урахуванням всіх класів основних діаграм (кореляційних поправок 2 порядку і домінуючих класів діаграм вищих порядків, у т.ч., екранування кулонівської взаємодії електронів, взаємодії квазічастинка-дірка і ітерацій масового оператору). Задача розв'язується з використанням методу ФГ. Напр., кореляційна поправка 2 порядку є

,

де Q-оператор кулонівської взаємодії (3), -- поляризаційний оператор. Сумування нескінченного ланцюжка екраніровочних діаграм зводиться до сумування геометрічної прогресії з перенормуванням . В підр. 2.8 розвинуто новий релятивістський метод штурмівських розкладів для урахування станів континууму в розрахунках PNC амплітуд переходів (метод Дірака-Штурма).

У третьому розділі розвинуті нові ядерно-КЕД підхіди до розрахунку параметрів НТС і ефектів PNC у важких атомах і ядрах з урахуванням всіє сукупності основних релятивістських, радіаційних, ядерних, кореляційних ефектів, у т.ч., КЕД поправок вищих порядків, поправок на скінченний розмір і розподіл магнітного моменту ядра (ефекти Breit-Rosenthal-Crawford-Schawlow і Bohr-Weisskopf відповідно). Розвинуті підхіди у подальшому застосовані для вивчення енергетичних і спектрскопічних характеристик важких ядер, атомів, зокрема, ядерних магнітних моментів, параметрів НТС, PNC амплітуд радіаційних переходів з метою вичення ефекту НЗП. У підр.3.2.1 викладені основи релятивістської ядерної спектроскопії НТС та нового підходу до розрахунку параметрів НТС важких систем. На відміну від традиційних атомно-оптичних підходів вся теорія формулюється з початку у квантово-польовому представленні. Як звичайно, гамільтоніан взаємодії має вигляд:

(10)

з лоренц-коваріантними операторами струму відповідно для електрона та ядра; зокрема, для електрона маємо: , де, як звичайно, оператори поля електрона. Векторний потенціал, який ствроюється магнітним розподілом у ядрі:

, , (11)

де -ядерний магнетон; g_l , g_s- орбітальний і спіновий гіро- магнітні фактори. Оператор струму для ядра

де , операторы поля нуклона, -статичний аномальний магнітний момент для нуклонів (для р: =1.893_N, для n: =-1.913_N). У межах S-матричного формалізму для енергії НТС (HFS) можно отримати вираз:

. (12)

Відповідно, фотоний пропагатор береться у формі, що відповідає (3а). У загальному вигляді, авжеж, повинна фігурувати сума . Розглянемо докладніше матричні елементи НТС. У ядерному матричному елементі слід виділити стандартну діраківську частину _D і аномальну _A :

, (13)

де W пов'язана з коефіцієнтами Ракб; _е,_D, _A (напр., для s електрону, j=1/2):

, (14а)

, (14б)

, (14в)

де u, v - верхня і нижня компоненти поля ядра та f ,g - поля электрона. Розподіл магнітного моменту у ядрі тоді стандартно пов'язаний з інтегралами від суми _D і _A. Розрахунок шуканих матричних елементів проводиться з використанням апарату ядерно-КЕД ТЗ, який включає визначення u,v, f ,g - (розділ 2). У підр.3.2.2 викладені основні формули теорії ефектів НЗП, зокрема, докладного визначення відповідних матричних елементів у PNC амплітуду на основі ядерно-КЕД ТЗ. Домінуючий внесок визначається матричними елементами від спін-незалежної частини оператору слабкої електрон-ядерної взаємодії, тобто:

. (15)

Залежні від ядерного спіну внески PNC амплітуди мають три джерела: 1). взаємодія через обмін Z бозоном, обумовлена ядерним аксіально-векторним (A_nV_e) струмом; 2). комбінований ефект надтонкої взаємодії і спін - незалежної Z -обмінної взаємодії, обумовленої векторними (V_nA_e) струмами нуклонів; 3). нарешті, основне джерело - анапольний момент ядра, тобто електромагнітна характеристика ядерної системи, в якій не зберігається парність. Відповідні оператори мають такий вигляд:

, (16)

де k(i=a) - анапольный внесок; k(i=2)=k_Z0 -аксіально-векторний внесок; k(i=kh)=k_Qw -внесок за рахунок інтерференціі слабкої і надтонкої взаємодій. Сумарний спін-залежний (SD) матричний елемент має вигляд:

Зазначимо, що у PNC експериментах вимірюється величина: .

Матричний елемент оператору H⁽¹⁾ (15) між станами |i>, |j>:

. (17)

Відповідно, РNC амплітуда переходу a-b для основного оператору (15) є:

. (18)

Для спін-залежного оператору (16) PNC амплітуда приймає вигляд:

,

(19)

де внесок, що виникає, напр., від комбінованого ефекту надтонкої взаємодії і спін - незалежної Z -обмінної взаємодії:

(20)

де,, I - спін ядра, - повний кутовий момент атома, M - його z компонента, I,F- початковий та кінцевий стани. Далі аналогічно визначаються матричні елементи , .

У подр.3.3, 3.4 наведені результати розрахунку на основі нової ядерно-КЕД теорії енергій рівнів, амплітуд радіаційних переходів, параметрів НТС, ядерних магнітних моментів, параметрів НЗП (PNC) амплітуд переходів для цілого ряду важких систем (ядер, атомів): ⁸⁵Rb, ¹³³Cs, ¹³⁷Ba⁺ , ²⁰⁵Tl,²²³Fr, ²²⁶Ra⁺, ¹⁷³Yb,²⁰⁹Bi⁸²⁺,²⁰⁷Pb⁸¹⁺,²⁰⁹Pb⁸¹⁺,²⁰⁷Tl⁸⁰⁺, . У табл. 1 наведені експериментальні і теоретичні дані по магнітному моменту і енергії НТС у багатозарядному іоні ²⁰⁷Tl⁸⁰⁺, отримані в рамках різних теорій, зокрема, теорії Дірака з урахуванням розподілу заряду ядра в рамках РМСП (параметризації HS, NLC; Nagasawa etal, 2005) динамічної моделі Tomaselli (1995) і нашої ядерно-КЕД (N-QED) теорії.

Таблиця.1

Значення магнітного моменту (ядерні магнетони), енергії (еВ) НТС в ²⁰⁷Tl⁸⁰⁺

Mагн.момент [µN]	HS NLC Tomaselli N-QED
Теорія Експеримент	1.8769 1.8758 1.6472 1.8764 1.876(5)
НТС[еВ]	HS NLC Tomaselli Теп.р-та
?E1НТС ?EКЕД	3,721 3,729 3,2592 3,5209 -0,0201 -0,0178 -0,0207
Загальне	3,701 3,708 3,2592 3,5002

Відзначимо, що позначення ?E¹_НТС відноситься до величини енергії НТС, що не враховує внесок КЕД поправок. Аналіз цих даних і аналогічних для ²⁰⁹Bi⁸²⁺, ²⁰⁷Pb⁸¹⁺ , ²⁰⁹Pb⁸¹⁺ (важливе спрощення тут пов'язане з відсутністю необхідності урахування внеску в енергію НТС міжелектронних кореляцій) показує, що ключове значення для здобуття прецизійних даних має урахування всієї сукупності релятивістських, радіаційних і ядерних ефектів, включаючи ефекти Bohr-Weisskopf і Breit-Rosenthal-Crawford-Schawlow, а також КЕД поправки вищих порядків. У альтернативних моделях, згаданих вище, КЕД поправки до енергії НТС авторами не розраховувалися, а були використані оцінки Шабаєва і ін. У нашій ядерно-КЕД теорії урахування перелічених вище ефектів виконано більш послідовно у порівнянні з альтернативними моделями, що й визначає кращу згоду наших даних з експериментом. У табл.2 приведені експериментальні (A^Exp) і чисельні значення сталої А (у ГГц) НТС для валентних станів ²⁰⁵Tl; для порівняння наведені значення, отримані на основі розрахунку на основі одноконфігураційного методу ДФ (А^DF), методу ДФ з урахуванням одно-і двократно збуджених станів (A^SD-DF), методу ДФ з урахуванням взаємодії конфігурацій (A^DF+C), багатоконфігураційного методу ДФ (A^MCDF), релятивістського cluster-coupled методу з урахуванням скінченного розміру ядра (ARCC-FS), модифікованого методу ХФ (A^gHF), залежною від часу теорії РХФ (A^TDRHF), у тому числі і з урахуванням кореляцій і скінченного розміру ядра (A^TDRHF+C) , і результати нашої ядерно-КЕД теорії (A^N-QED) . Значно кращі у сенсі точності і відповідності експерименту результати отримані на основі розрахунку в рамках нашої ядерно-КЕД теорії, релятивістського cluster-coupled методу з урахуванням скінченного розміру ядра (A^RCC-FS), залежної від часу теорії РХФ з урахуванням кореляцій і скінченного розміру ядра (A^TDRHF+C).

Таблиця 2

Експериментальні (A^Exp) і теоретичні значення сталої А (в ГГц) НТС для валентних станів ²⁰⁵Tl (див. текст)

Метод/Стан	6p1/2	6p3/2	7s1/2
ADF	17.68	1.304	7.78
ADF+C	20.86	0.256	12.67
ARCC+FS	21.43 21.30	0.317 0.339	12.92 12.76
ASD-DF	18.73	1.381	-
AMCDF	20.32	1.485	-
AgHF	20.89	0.895	-
ARMBPT	21.663	0.248	12.666
ATDRHF ATDRHF+C	24.06 21.30	-1.885 0.600	13.06 12.56
AN-QED(наш р-т)	21.3098	0.2535	12.2713
Aexp	21.3108	0.2650	12.2972

Проте, як показує розрахунок на основі нашої ядерно-КЕД теорії, для прецизійної згоди теорії з експериментом принциповим, окрім урахування релятивістських і кореляційних ефектів, також виявляється урахування радіаційних КЕД поправок, ядерних ефектів Bohr-Weisskopf, Breit-Rosenthal-Crawford-Schawlow. У табл. 3 наведені результати нашого розрахунку PNC амплітуди 6s-7s для ¹³³Cs, зокрема, чисельні значення різних поправок, обумовлених кореляційними, КЕД та іншими ефектами. Використовуються скорочення: кореляційні поправки - бракнерівський внесок (corr-BO); RPA - внесок від кореляційної взаємодії «квазічастинка-дірка» плюс ітерації масового оператора (corr-RPA-); внесок за рахунок підсумовування по автоіонізаційним станам і станам континууму (AС); SR-N- внесок за рахунок структурної радіації плюс нормування; радіаційні поправки - власно-енергетична частина плюс вершинні радіаційні поправки (RAD-SE) і поправка за рахунок ефекту поляризації вакууму (Rad-PV; Uhling-Serber + Kдllen-Sabry + Wichmann-Kroll). Відзначимо, що Cs належить до важливих систем, оскільки для нього є і прецизійні експериментальні дані по параметрам НТС і багаточисельні теоретичні дані (см.табл.3), отримані різними теоретичними методами (аналогічно Tl; ті ж самі позначення). Для порівняння в табл.3 наведені також дані розрахунку деяких з вказаних внесків на основі альтернативних методів, зокрема, TDRHF-С групи Flambaum etal, MBPT-DF групи Johnson etal і Safronova etal, MCDF-QED груп Shabaev etal, Plunien-Pachucki, RCC, у яких також так чи інакше враховувалися і кореляції, брейтівський внесок, і ядерна поправка на скінченний розмір ядра. Перераховані вище групи проводили багаточисельні розрахунки Cs і в табл.3 (як і у табл. нижче) представлені най- кращі (на думку вказаних авторів) їх результати. Важливою рисою урахування кореляцій є компенсація різних внесків, а саме, бракнерівського і внеску від кореляційної взаємодії «частинка-дірка».

Таблиця 3

Теор. значення різних внесків у PNC амплітуду E_PNC (10^-11iea_B(-Q_W)/N ат.од.) для 6s-7s переходу атома ¹³³Cs (наша теорія: N-QED)

Внесок	N-QED	MCDF	MBPT-DF	MCDF-QED	TDRHF-С	RCC
Кореляція	0.0137	0.028	0.019	0.024	0.012	-
corr-BO	0.0390	-	0.037	-	-	-
corr-RPA-	-0.0253	-	-0.018	-	-0.025	-
SR-N	-0.0035 0.0065	-	-	-	-0.003 0.006	-
Внесок AC	0.003	0.001	-	-	-	-
Брейт=Breit	0.0049	0.004	0.0056	0.0045	0.0055	0.0054
Радіаційні поправки	0.0031	-	0.003	0.0024	-	-
Rad-SE	0.0069	-	0.007	0.0065	-	-
Rad-P	-0.0038	-	-0.004	-0.0041	-	-

Звернемо увагу, що суми у відповідних членах PNC амплітуди включають і підсумовування по автоіонізаційних станам і станам континууму; це дає (хоча і невелику), але поправку до амплітуди, що в нашій теорії виконано на основі методу Дірака-Штурма. У табл.4 надані результати нашого розрахунку PNC амплітуди для ²⁰⁵Tl (6p_1/2-6p_3/2), зокрема, чисельні значення різних поправок, обумовлених обмінно-кореляційними, радіаційними і іншими ефектами.

Таблиця 4

Теоретичні значення різних внесків в PNC амплітуду E_PNC (в 10^-11iea_B(-Q_W)/N ат.ед.) для ²⁰⁵Tl (перехід 6p_1/2-6p_3/2): наша теорія

Внесок	N-QED
EPNC (кореляція и інш. враховані)	-26.0394
Breit	0.232
КЕД поправки	0.156
Нейтронна “skin” поправка	0.084
EPNC (сумарно)	26.5114

Далі розглянемо докладніше внески до амплітуди E_PNC, залежні від ядерного спіну, зокрема, пов'язані з взаємодією за допомогою обміну Z бозоном, обу-мовленої ядерним аксіально-векторним (A_nV_e) струмом, комбінованого ефекту надтонкої взаємодії і спін-незалежної Z-обмінної взаємодії, обумовленої векторними (V_nA_e) струмами нуклонів, і нарешті, основним джерелом- анапольним моментом ядра (~к_а). У табл. 5 надані розраховані нами всі вказані поправки до PNC амплітуди E_PNC для ¹³³Cs (6s-7s). Згідно з експериментом Wood etal (1997), величина =-0.077 0.011 мВ/см, де індекси 34-43 відповідають значенням повного кутового моменту атома F_F,F_I. Очевидно, щоб знайти параметр к_а, який фактично є пропорційним анапольному моменту, необхідно знати теоретичні значення двох інших внесків(k_,2,hf). Далі комбінуючи ці дані (плюс обчислене значення векторної поляризованості), і експериментальні дані, нескладно обчислити і значення к_а.

Таблиця 5

Залежні від ядерного спіну поправки до PNC амплітуди E_PNC (¹³³Cs: 6s-7s), розраховані різними методами (в од. коеф. k_a,2,hf )

Поправка	MBPT-DF	Haxton et al	FM	N-QED	Д Ф
K (сумарна)	0.1169	0.1118	0.112	0.1159	-
k2-обмін Z бозоном, обумов. ядер. аксіально-вектор.(AnVe) струмом	0.0140	0.0140	0.0111 0.0084	0.0138	0.0084
khf -сумісні НТС взаім+ спін-незал. Z-обмін (вектор. (VnAe) струмами)	0.0049	0.0078	0.0071 0.0078	0.0067	-
ka -анапольний момент	0.0980	0.090	0.0920	0.0954	-

Результати проведених нами обчислень всіх залежних від спіну поправок та альтернативні дані, отримані на основі MBPT-DF (Johnson- Safronova), ядерних моделей Flambaum-Murray (FM) і Haxton et al, а також ДФ оцінки Bouchiat-Piketty приведені у табл.5. Аналіз показує, що очевидно, ДФ оцінка виявилася сильно заниженою, а дані нашої теорії, MBPT-DF та ядерних моделей типу FM в принципі знаходяться у фізично розумній згоді, хоча має місце невелика розбіжність. Поза сумнівом, представляло б значний інтерес проведення подальших аналогічних Wood et al (1997) експериментів з метою вимірювання PNC електричних дипольних переходів між підрівнями НТС, що, дало б можливість безпосередньо визначити анапольний момент ядра. Неважко зрозуміти, що домінуючий внесок у PNC дипольний матричний елемент між різними рівнями, обумовлений спін-незалежною слабкою електрон-ядерною взаємодією, зникає у випадку мікрохвильових переходів між підрівнями НТС. У табл.6 приведені остаточні результати розрахунку РNC амплітуд E_PNC (в 10^-11iea_B(-Q_W)/N ат.ед.) на основі нашої нової теорії і альтернативних теорій для різних атомів. Приведені значення амплітуд, отримані авторами в різні роки, зокрема TDRHF-С групи Flambaum et al, MBPT-DF групи Johnson et al і Safronova et al, MCDF-QED групи Shabaev et al і Plunien-pachucki, RCC, в яких також в тій чи іншій мірі враховувалися і кореляції, брейтівський внесок, і ядерна поправка на скінченний розмір ядра. Для обчислення слабких зарядів атомів ¹³³Cs і ²⁰⁵Tl використані експериментальні дані по величинам відповідно / і /М1 груп Wood et al і Forston et al і значення поляризованості (¹³³Cs)=26.99 (5)а_В³ і амплітуди М1=1.693 ат.ед. Аналіз всіх отриманих даних і, зокрема, результатів, отриманих на основі нашої нової ядерно-КЕД ТЗ, показує, що в цілому всі дані знаходяться у фізично розумній згоді з даними СМ, проте, різниця значень слабких зарядів, завбачених в рамках теорій і відповідно СМ, перевищує 1 стандартне відхилення і хоча, тут не йдеться про суттєве порушення завбачень СМ (скажімо, 2.5-3 станд. відхилення, отриманих в перших розрахунках без коректного врахування КЕД, брейтівських та інших поправок). Очевидно, проте, що навіть без врахування фундаментальних чинників, про які вказувалося вище, наявні дані по PNC ефекту стимулюють подальший розвиток СМ (вихід за її рамки).