ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2021
Просмотров: 2230
Скачиваний: 1
Спин
Спин
ядра
ядра
J
J
Атомное
ядро
в
каждом
состоянии
характеризуется
полным
моментом
количества
движения
J
.
Этот
момент
в
системе
покоя
ядра
называется
спином
ядра
.
Для
спинов
атомных
ядер
выполняются
следующие
закономерности
:
•
A
−
чётное
J
=
n
(
n
=
0, 1, 2, 3,...),
т
.
е
.
целое
;
•
A
–
нечётное
J
=
n
+
1/2,
т
.
е
.
полуцелое
.
•
Чётно
-
чётные
ядра
в
основном
состоянии
имеют
J
=
0.
Это
указывает
на
взаимную
компенсацию
моментов
нуклонов
в
основном
состоянии
ядра
–
особое
свойство
межнуклонного
взаимодействия
.
1
2
1
2
1
2
...
...
...
=
+
+
+
+ +
+
+
=
=
+
+
+
A
A
A
J
s
s
s
l
l
l
j
j
j
Силы
Силы
спаривания
спаривания
Между
любой
парой
нуклонов
одного
типа
на
уровне
действует
дополнительное
взаимодействие
не
сводящееся к
центрально
симметричному
V
(
r
).
Это
взаимодействие
V
ост
называется
остаточным
.
Свойства
V
ост
таковы
,
что
паре
нуклонов
одного
сорта
на
одном
уровне
выгодно
иметь
результирующий
момент
равный
нулю
.
V
ост
снимает
вырождение
по
J
этой
пары
так
,
что
низшим
оказывается
состояние
с
J
=
0,
что
является
проявлением
сил
спаривания
.
Дополнительная
энергия
связи
ядра
за
счёт
сил
спаривания
1-3
МэВ
.
Возникновение
сил спаривания
в
ядрах
обусловлено
особенностями
взаимодействия
в
системе
нуклонов
.
На
характерных
ядерных
расстояниях
нуклоны
притягиваются
,
и
им
энергетически
выгодно
находиться
на
одном
и
том же
уровне
в
состояниях
,
характеризуемых
одними
и
теми
же
числами
nlj
.
Энергетически
наиболее
выгодно
нахождение в
одном
состоянии
нуклонов
одного
типах
.
Наиболее
устойчивой
при
этом
оказывается
пара
нуклонов
с
противоположно
направленными
моментами
,
т
.
е
.
с
+
z
j
и
−
z
j
.
Такая
пара
нуклонов
обладает
максимально
возможным
набором
совпадающих
квантовых
чисел
,
и
,
соответственно
,
волновые
функции
нуклонов
этой
пары
характеризуются
наибольшим
перекрытием
.
Результирующий
полный
момент
и
чётность
такого
состояния
J
Р
=
0
+
.
1P
3/2
Чётность
Чётность
ядерных
ядерных
состояний
состояний
Четность
Четность
ядра
ядра
P
P
Четность
ядра
Р
как
системы
нуклонов
определяется
произведением
четностей
отдельных
нуклонов
р
i
:
1 2
P
р р
р
А
= ⋅ ⋅⋅⋅
четность
нуклона
в
центральном
поле
( 1)
li
р
p
i
i i
i
π
π
=
= ⋅ −
,
i
π
−
внутренняя
четность
нуклона
,
равная
+
1.
Поэтому
четность
ядра
в
сферически
симметричном
состоянии
определяется
произведением орбитальных
четностей
( 1)
l
α
−
нуклонов
в
этом
состоянии
:
Р
=
1
( 1)
l
−
2
( 1)
l
−
⋅⋅⋅
( 1)
l
A
−
=
( 1)
l
α
α
∑
−
Четность
ядерного
состояния
Р
указывает
на
симметрию
волновой
функции
Ψ
ядерного
состояния
относительно
операции
зеркального
отображения
пространства
Р
.
ˆ
Ψ = Ψ
P
p
На
схемах
ядерных
уровней
обычно
указывают
энергию
,
спин
и
чётность
каждого
уровня
.
Спин
указывается
числом
,
а
чётность
знаком
плюс
для
чётных
и
минус
для
нечётных
уровней
.
Этот
знак
ставится
справа
сверху
от
числа
,
указывающего
спин
.
Например
,
символ
1/2
+
обозначает
чётный
уровень
со
спином
1/2,
а
символ
3
−
обозначает
нечётный
уровень
со
спином
3.
Спины
Спины
J
J
и
и
чётности
чётности
P
P
основных
основных
состояний
состояний
ядер
ядер
−
чётно
-
чётное
ядро
J
P
=
0
+
;
−
нечётное
ядро
J
=
j
;
( 1)
l
P
= −
;
−
нечётно
-
нечётное
ядро
j
,
l
,
j
p
,
l
p
,
j
n
,
l
n
-
полный
и
орбитальный
моменты
нечётного
протона
или
нейтрона
.
;
≤ ≤
p
n
p
n
p
n
+
l
l
J
+
j - j
j
j
P = (-1)