A nukleáris kagylók modellje
8. A nukleáris kagylók modellje
Kísérleti vizsgálatok azt mutatták bizonyos atommagok változás periodicitása az egyes jellemzők (például a kötési energia, vissza, a mágneses momentumát paritás, néhány jellemzője α- és β-bomlás) alapállapot és a gerjesztett állapotok az atommagok. Ez a periódus (8. Ábra) a sejtmag cseppmodellje nem volt képes leírni.
Az említett periodicitás hasonló az atom elektronhéjai tulajdonságainak periodicitásához, és a neutronok és protonok mágikus száma határozza meg:
2., 8., 20., 28., 50., 82., 126., 184. (a)
2, 8, 20, 28, 50, 82, 114 (±)
Az első V0 (r) kifejezés a nucleus összes nukleonja által létrehozott központi szimmetrikus mezőt írja le. A második kifejezés V1 (r) () a nukleon spin-orbit kölcsönhatását írja le. A harmadik kifejezés a páros erejű típusú nukleonok közötti maradék kölcsönhatást írja le, és jellemzi a V0 (r) és V1 (r) () által létrehozott önkonzisztens mező eltérését.
A döntő lépés a fejlesztés a héj modell volt, a feltétellel, hogy a spin-pálya kölcsönhatása nukleonjai átlagos területén a mag vezet felosztása szinteket a j értékének két szinten a J = l ± 1/2, ahol j - nukleon centrifugálás, l - orbitális a nukleon pillanatában.
A spin-orbit felosztás nagyságát a reláció határozza meg
Potenciálisan, a spin-pálya kölcsönhatás, belül egy héj eltávolítjuk degeneráltsága teljes perdület j nukleon, amely attól függően, a tájékozódás a nukleon centrifugálás egy adott értéket vesz 2 l - l J = ± 1/2. Az orbitális szög-lendülettel rendelkező állapot felosztása két állapotba, a szögmúzás és a centrifugálás különböző kölcsönös tájolásával. Az alábbiakban, energiával, a j = l + 1/2 cseppet tartalmazó szinttel, mivel ebben az esetben a nukleon erősebben kölcsönhatásba lép a mag fennmaradó nukleonjaival.
Az 1s. Ábrán a nukleáris szemcsés részecskék szintjei az ls-hasadásra való jogosultságot szemléltetik. 15.
Ábra. 15. Egy részecskék szintje gömb alakú szimmetrikus Woods-Saxon héjpotenciálban: a bal oldalon - anélkül, hogy figyelembe venné a spin-orbit interakciót, a jobb oldalon - a megengedettnél. A göndör zárójelek kombinálják azokat az értékeket, amelyek egy oszcillátor héjba kerülnek.
A spin-orbit felosztás nagysága nagyobb, annál nagyobb a lassú. Kezdve az 1g szinttől, majd 1 órától stb. Az ls spin-pályájának felosztása hasonló lesz a szomszédos oszcillátorhéjak közötti távolsággal.
Egy fajta nukleonjainak száma a nlj alsó részen egyenlő: vj - a z tengelyen lévő junynek vetületének száma a z tengelyen:
Az egyrészecske-héjmodellben lévő magok állapotát a nukleonok elrendezésével határoztuk meg egy részecske alsó részeken, és ezeket konfigurációknak nevezzük. A mag földi állapota megegyezik a legalacsonyabb alsóbb aljzatú nukleonok helyével.
A 15. ábrán bemutatott szintek azonosak a protonok és a neutronok esetében a Z = N = 50 értékig. Z és N esetében nagyobbak, mint 50, a szintszekvenciák és a protonok és neutronok kitöltésének sorrendje eltérő.
A nukleáris alsó részek energiahelyzete, következésképpen a töltésük szekvenciája az A. tömegszámtól függ. A 16. ábra azt mutatja be, hogyan változik az En részecske neutron alsó részének pozíciója az A tömegszám függvényében.
Ábra. 16. A neutron egyrészecske alsó részének energiafüggése En a tömegszámra A.
Bármely két, egy típusú nukleonjai mellett az általános subshell, amelyet redukálunk, a központosán szimmetrikus interakció V (R), hat további interakció, nem csökken a V (R), amelyet az úgynevezett reziduális - Vost. A Vost tulajdonságai olyanok, hogy egyfajta egyfajta nukleon egy párjára egy pillanatnyi pillanat J = 0 legyen. Ez a párosító erők hatása. korábban említettük a Weizsacker-képlet megvitatásában. A magnak a fenti erők által okozott további kötési energiája 1 ± 3 MeV.
A párosító erők eredete a magokban a kölcsönhatás jellemzői miatt alakul ki a nukleon rendszerben. A jellemző magtávolságoknál r
(1 - 2) az Fm nukleonok vonzódnak, és energikusan kedvező számukra az alsóbb szinteken állnak olyan államokban, amelyek ugyanolyan kvantumszámokkal jellemezhetők. Ebben az esetben a leginkább kapcsolódik egy pár neutron (proton), amely ellentétesen irányított pillanatokkal rendelkezik, azaz. c + jz és -jz Ez a pár a nukleonoknak a lehető legtöbb lehetséges egybeeső kvantumszámát jelenti, és ennek megfelelően a pár nukleonjainak hullámfüggvényeit a legnagyobb átfedés jellemzi. Az így kapott teljes pillanat és paritás egy J P = 0 +.
Így a magok földi és alacsony fekvésű állapotaiban a nukleonokat nn és pp párokkal csoportosítják, ellentétesen irányítottak. Annak érdekében, hogy mindegyik párt elpusztítsuk, szükséges, hogy a magba egy 1-3 MeV energiát hozzunk létre. A nukleáris anyag szuperfluiditása van. Három esetben az egyrészecske héjmodell egyértelműen megjósolja a mag nukleáris állapotának spinját és paritását.
1. A mag töltött kagylóval. Mivel mindegyik töltött héjban az összes lehetséges kivetítéssel rendelkező állapotot elfoglalják, a létrejövő alsó pillangó és a mag teljes szögsebessége nulla. A vetület + jz-vel ellátott alsó részének minden nukleonja megegyezik egy, a -jz vetítéssel rendelkező nukleonnal. és a subshell nukleonjainak teljes pillanata nulla lesz. A jz szögsebesség vetülete a következő diszkrét értékeket veszi figyelembe:
A zárt alátét paritása pozitív, mivel egyenlő paritású (2j + 1) nukleonokat tartalmaz. Ezért zárt héj esetén:
2. Egy nukleon, amely meghaladja a töltött kagylókat. A töltött kagylók magja a 0 + karakterrel rendelkezik. és ezért a pillanatot és a paritást egy egyetlen külső nukleon kvantumszámai határozzák meg. Ha ez a nukleon az államban van, akkor a mag teljes szögletes lendülete J = j, és a kernel eredő paritása P = (-1) l. Ezért a mag alapállapota ebben az esetben van
3. "lyukkal" ellátott mag, töltött héjban, azaz. egy alsó részen, amelyben egy nukleon hiányzik a töltés előtt.
Ebben az esetben ugyanazok a szabályok vannak a talajállapot spin és paritásának meghatározására, mint egy magra, melynek egy nukleonja van a töltött héjnál nagyobb mértékben:
Az egyszemcsés héj modellben a következő szabályokat lehet megfogalmazni a J spinhez és P paritáshoz a mag nukleáris állapotában:
ahol j, l, jp. lp. jn. Ln utal egy furcsa nukleon (proton, neutron) teljes és orbitális pillanatára. Ezek a szabályok teljesen leírják az atommagok pörgetéseinek és paritásainak megfigyelt kísérleti szabályszerűségét.