Очевидные свойства ядерных (нуклон-нуклонных) сил



бет1/15
Дата27.01.2020
өлшемі1.31 Mb.
түріЛекция
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15


ЛЕКЦИЯ 5

Содержание

  1. Очевидные свойства ядерных (нуклон-нуклонных) сил.

  2. Дейтрон. Зависимость ядерных сил от спина. Их нецентральность. Волновая функция дейтрона.

  3. Зарядовая независимость ядерных сил.

  4. Спин-орбитальные силы.

  5. Обменный характер нуклон-нуклонных сил.

  6. Радиальная форма нуклон-нуклонных сил. Квант ядерного поля. Теория Юкавы.

  7. Изоспин частиц и ядер.



1. Очевидные свойства ядерных (нуклон-нуклонных) сил

Ряд свойств нуклон-нуклонных (NN) сил непосредственно следует из рассмотренных фактов:




  1. Это силы притяжения (следует из существования ядер).

  2. Это короткодействующие силы (из размеров ядер следует, что

радиус нуклон-нуклонных сил rNN 1 фм).

  1. Это силы большой величины (глубина ядерного потенциала  40 МэВ). Нуклон-нуклонные силы значительно превосходят силы

другого типа (электромагнитные, слабые и гравитационные).

  1. Они обладают свойством насыщения (энергия связи ядра W пропорциональна числу нуклонов в ядре A, а не A2). Это свойство можно объяснить как обменным характером NN-сил, так и отталкиванием на малых расстояниях.



2. Дейтрон. Зависимость ядерных сил от спина.

Их нецентральность. Волновая функция дейтрона.

Ряд свойств ядерных сил получается из характеристик простейшей системы связанных нуклонов - дейтрона. Дейтрон () - это связанная система нейтрон-протон (np). Дейтрон стабилен и существует только в основном состоянии. Его наблюдаемые характеристики приведены в таблице 5.1

Таблица 5.1



Характеристики дейтрона







Масса (mc2)

1876 МэВ

Энергия связи W

2.224 МэВ

Спин J

1

Четность P

+1

Магнитный момент 

0.85742 N

Электрический квадрупольный момент Q

0.282 фм2

Приведенные в таблице 5.1 значения  и Q являются наблюдаемыми (квантовомеханическими), а не внутренними (классическими). Внутренний электрический квадрупольный момент Q0 для дейтрона в 10 раз больше наблюдаемого (формула (3.34) для J=1):

Q0 = 10Q = 2.82 фм2.

Отсюда, используя связь между Q0 и параметром деформации 


Q0 = ,

получаем, полагая =Rd  4.3 фм (см. ниже), для дейтрона

() =0.19.

Эта величина дает наглядное представление о степени несферичности дейтрона.



Спин дейтрона определяется формулой

() = p + n + ,

где - относительный орбитальный момент нуклонов в дейтроне.

Так как четность дейтрона

P = p n (-1)L = +1,

то L - чётно (p = n = +1).

Антипараллельные спины нуклонов в дейтроне



p + n = ()

невозможны, т.к. в этом случае L=J=1 и четность дейтрона должна была бы быть отрицательной, чего нет. Поэтому в дейтроне спины нуклонов параллельны () и



p + n = .

Здесь и везде, где число приводится в виде вектора (в данном случае ) мы, как это обычно принято для вектора квантовомеханического момента , указываем в качестве этого числа максимальную величину проекции этого вектора в единицах , т.е. просто квантовое число j. На самом деле длина вектора равна .



Для орбитального момента L, очевидно, есть лишь две возможности: L=0 (s-состояние) и L=2 (d-состояние). Спиновые и орбитальные моменты в этих двух случаях направлены следующим образом:





Рис. 5.1

То, что дейтрон существует лишь в состоянии с параллельными спинами  и не существует в состоянии  указывает на зависимость ядерных сил от спина. Нуклоны в состоянии  взаимодействуют иначе (притяжение в этом состоянии сильнее), чем в состоянии .

Итак, пятое свойство ядерных сил

5. Ядерные



Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15




©engime.org 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет