Цикл работ «Метод сепарабельной аппроксимации сил Скирма и эффекты сложных конфигураций в структуре экзотических ядер» получил поощрительную Премию ОИЯИ за 2021 год. Статьи цикла написаны международной группой ученых, в том числе трое авторов: Николай Арсеньев, Виктор Воронов и Алексей Северюхин — представляют сектор структуры ядра Лаборатории теоретической физики им. Н. Н. Боголюбова ОИЯИ.
Исследование и предсказание свойств средних и тяжелых ядер, удаленных от линий стабильности, требует развития новых теоретических подходов. В данном цикле работ на базе функционала плотности энергии предложен новый метод, позволяющий представить гамильтониан в сепарабельной форме, что открывает возможность проводить расчеты в очень больших конфигурационных пространствах.
На основе обобщенных уравнений квазичастично-фононной модели исследованы низкоэнергетические спектры нейтронно-избыточных ядер, включая состояния смешанной симметрии. При этом условие самосогласование в канале частица-частица дало возможность изучить роль поверхностного парного взаимодействия при описании g-факторов состояний 2+. Изучено влияние сложных конфигураций на характеристики гигантских и пигми-резонансов. Учет ангармонических эффектов слабо влияет на ширину гигантского дипольного резонанса (ГДР), в то время как при описании ширины изоскалярного гигантского монопольного и квадрупольного резонанса этот эффект является определяющим.
Установлена решающая роль двухфононных компонент в распределении силы E1-переходов в низкоэнергетической области и существенном увеличении ширин пигми-дипольного резонанса в нейтронно-избыточных ядрах. Впервые проведено теоретическое исследование свойств двойного гамма-распада нижайшего квадрупольного состояния и найдено, что ширина двойного гамма-распада чувствительна к величине смешивания простых и сложных конфигураций. Показано, что однофононная ГДР конфигурация и двухфононная конфигурация типа [ГДР ⊗ 21+] играет ключевую роль в расчете ширины. Продемонстрирована возможность введения обобщенной электрической дипольной поляризуемости как новой ядерной наблюдаемой.