Larguras de estados de buraco nucleares em um modelo relativístico

Abstract

Desde a década passada tem havido muito interesse no tratamento relativístico de sistemas nucleares. Uma rica variedade de problemas tem sido investigada usando modelos de teoria de campos relativística que incorporam as características essenciais da interação nuclear. Um modelo particularmente simples é o modelo de Walecka no qual a atração de alcance intermediário é devida a troca de um méson escalar-isoescalar o e a repulsão de curto alcance deve-se à troca de um méson vetorial-isoescalar w. A teoria de campo médio derivada desse modelo apresenta um grande campo escalar de Lorentz atrativo devido ao méson escalar o e um também grande campo vetorial de Lorentz repulsivo devido ao méson w. Esses grandes campos médios quase se cancelam no potencial central de partícula única, mas na obtenção do potencial spin-órbita se somam. Os resultados reproduzem as pequenas energias de ligação experimentais e as separações spin-órbita previstas pelo modelo de camadas. O presente trabalho tem como objetivo calcular as larguras de estados de buraco nucleares na matéria nuclear, usando o modelo de Walecka, e verificar se, também nesse caso ocorrem cancelamentos. Os resultados são comparados com as larguras de estados de buraco presentes no estado final de experiências de espalhamento quase-livre. O limite não-relativístico também é apresentado nesse trabalho., As diferenças entre os resultados dos cálculos relativísticos e não-relativísticos não são grandes embora não sejam completamente insignificantes. A comparação entre os valores experimentais e as larguras obtidas, as quais decorrem de fortes cancelamentos entre os campos médios relativísticos, mostra que o modelo fornece bons resultados, reproduzindo adequadamente as principais tendências dos resultados experimentais.

For the last decade there has been much interest in the relativistic treatment of nuclear systems. A great variety of problems have been investigated using models of relativistic mean-field theory, which incorporate the essential characteristic of nuclear interactions. A particularly simple orle is the Walecka model in which the intermediaterange attraction is due to the exchange of a scalar-isoscalar o-meson and the short-range repulsion crises from the exchange of a vector-isoscalar w-mesort. The nuclear mean-field theory corresponding to this model is characterized by a large attractive Lorentz-scalar field due to the w-meson and an also large repulsive Lorentz vector field dize to the w-meson. These large relativistic mean-fields almost cancel in the central single-particle potential, but they add up in the spin-orbit potential. The results reproduce the small experimental binding energies and the spin-orbit splittings of the shell-model. The goal of this work is to calculate the widths of nuclear hole states in nuclear matter, within the Walecka model, and to verify if strong cancellations occurs in this case also. The calculated widths are compared with the experimental widths of nuclear hole states that are present in the final states of quasi-free scattering experiments. The non relativistic limit is also discussed. The differences between the results of relativistic and non-relativistic calculations are not large, nevertheless they are not completely negligible. The comparison between the experimental values and the calculated widths, which are obtained from strong cancellations between the relativistic mean-fields, shows that the results are in good agreement with experimental data and the Walecka, model adequately reproduces the main trends of the experimental widths of nuclear holes states.