Critical charge in quantum electrodynamics
Creators
- 1. Gosudarstvennyj Nauchnyj Tsentr Inst. Teoreticheskoj i Ehksperimental'noj Fiziki, Moscow (Russian Federation)
Description
The essential parameters in quantum electrodynamics of strong Coulomb fields are critical charge of the nucleus Zcr and the critical distance Rcr between two colliding heavy nuclei. At Z = Zcr or at R = Rcr the electron ground state reaches the boundary of the lower continuum and the spontaneous production of positrons from vacuum becomes possible. Different methods for calculation of Zcr and Rcr, the dependence of these quantities on the screening of the nuclear charge Z by an atomic shell, on the external magnetic field, on the mass and spin of the particle, etc. are discussed. The effective potential method for the Dirac equation and application of the WKB method to the Coulomb field at Z > 137 and to the two-particle Salpeter equation for the quark-antiquark system are discussed. Some technical details of the calculation of the critical distance Rcr in the relativistic two-Coulomb-centre problem are described
Abstract (Russian)
В квантовой электродинамике сверхсильных кулоновских полей существенными параметрами являются критический заряд ядра Zcr и критическое расстояние Rcr в системе двух сталкивающихся тяжелых ядер, при достижении которых основной уровень электронного спектра опускается до границы ниже континуума, после чего (т.е. при Z > Zcr, или R < Rcr) становится возможным спонтанное рождение позитронов из вакуума. Рассмотрены различные методы расчета Zcr и Rcr, зависимость этих величин от экранировки поля ядра электронной оболочкой атома, от внешнего магнитного поля, от массы и спина частицы и т.д. Обсуждаются метод эффективного потенциала для уравнения Дирака, применение метода ВКБ к кулоновскому полю при Z > 137, а также к двухчастичному уравнению Солпитера для системы кварк-антикварк. Описаны некоторые технические детали вычислений критического расстояния Rcr в релятивистской задаче двух кулоновских центровAdditional details
Additional titles
- Original title (Russian)
- Критический заряд в квантовой электродинамике
Publishing Information
- Journal Title
- Yadernaya Fizika
- Journal Volume
- 64
- Journal Issue
- 3
- Journal Page Range
- p. 421-446
- ISSN
- 0044-0027
- CODEN
- IDFZA7
INIS
- Country of Publication
- Russian Federation
- Country of Input or Organization
- Russian Federation
- INIS RN
- 33023102
- Subject category
- S72: PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND FIELDS;
- Descriptors DEI
- ATOMS; CHARGES; COULOMB FIELD; DIRAC EQUATION; MAGNETIC FIELDS; PARTICLE PRODUCTION; POSITRONS; QUANTUM ELECTRODYNAMICS; QUARKS
- Descriptors DEC
- ANTILEPTONS; ANTIMATTER; ANTIPARTICLES; DIFFERENTIAL EQUATIONS; ELECTRIC FIELDS; ELECTRODYNAMICS; ELEMENTARY PARTICLES; EQUATIONS; FERMIONS; FIELD EQUATIONS; FIELD THEORIES; LEPTONS; MATTER; PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS; QUANTUM FIELD THEORY; WAVE EQUATIONS
Optional Information
- Notes
- 137 refs., 10 figs., 5 tabs.