Файл: l_09.pdf

Изоспин

Изоспин

атомных

атомных

ядер

ядер

Изоспин

Изоспин

атомных

атомных

ядер

ядер

Полный

изоспин

A

нуклонов

1

A

I

I

α

α

=

= ∑

. 

Все

состояния

ядра

имеют

проекцию

изоспина

3

2

Z N

I

−

=

. 

В

ядре

A

нуклонов

, 

каждый

из

которых

имеет

изоспин

I =

2

1

. 

Поэтому

возможные

значения

изоспина

2

2

Z N

A

I

−

≤ ≤

. 

Минимальное

значение

3

I

I

=

. 

Максимальное

значение

I

равно

2

A

и

отвечает

всем

α

I

, 

направленным

в

одну

сторону

.  

Опытным

путём

установлено

, 

что

энергия

возбуждения

ядерного

состояния

тем

выше

,

чем

больше

значение

изоспина

. 

Поэтому

изоспин

ядра

в

основном

состоянии

I

gs

имеет

минимальное

значение

gs

I

3

2

Z N

I

−

=

=

. 

Аналоговые

Аналоговые

состояния

состояния

ядер

ядер

Изоспины

основных

состояний

ядер

7

3

Li

, 

7

4

Be

Igs

=

 1/2. 

Основные

состояния

этих

ядер

образуют

изодублет

. 

Для

того

, 

чтобы

из

ядра

7

3

Li

  (

3

I

=

−

1/2), 

находящегося

в

основном

состоянии

, 

получить

ядро

7

4

Be

  (

3

I

=

+

1/2) 

в

основном

состоянии

, 

нужно

совершить

поворот

в

изопространстве

, 

в

результате

которого

один

из

нейтронов

ядра

лития

превратится

в

протон

. 

При

таком

повороте

все

остальные

квантовые

характеристики

у

преобразованного

нейтрона

  (

орбитальный

момент

, 

проекция

спина

, 

четность

и

др

.)

сохраняются

и

переходят

к

протону

. 

Остальные

нуклоны

при

этом

преобразовании

не

изменяют

свои

квантовые

характеристики

.

В

итоге

получается

система

из

четырех

протонов

и

трех

нейтронов

 – 

ядро

7

4

Be

в

которой

все

нуклоны

остались

в

тех

же

индивидуальных

состояниях

, 

в

которых

они

были

до

поворота

в

ядре

7

3

Li

т

. 

е

. 

ядро

бериллия

окажется

в

основном

состоянии

, 

как

и

ядро

лития

. 

То

, 

что

основные

состояния

бериллия

и

лития

эквивалентны

,

доказывается

одним

и

тем

же

значением

спинов

и

четностей

 (3/2

−

) 

их

основных

состояний

. 

Аналоговые

Аналоговые

состояния

состояния

ядер

ядер

7

7

Li, 

Li, 

7

7

Be

Be

∆

Е

Изодублеты

 (

I

=

 1/2) 

уровней

ядер

 7

3

Li

и

  7

4

Be

Зеркальные

ядра

являются

частным

случаем

ядерных

состояний

, 

принадлежащих

к

одному

изомультиплету

. 

Примерами

аналоговых

состояний

могут

служить

основные

состояния

ядер

14

3

C(6 , 8 ,

0 ,

1,

1)

P

p n J

T

T

+

=

=

= −

, 

14

3

O(8 , 6 ,

0 ,

1,

1)

P

p n J

T

T

+

=

=

= +

и

первое

возбужденное

состояние

ядра

14

3

N(7 , 7 ,

0 ,

1,

0)

P

p n J

T

T

+

=

=

=

с

энергией

 2,31 

МэВ

. 

Таким

образом

, 

в

изомультиплет

входят

состояния

с

одинаковыми

значениями

P

J

и

T

в

соседних

ядрах

изобарах

. 

Так

как

проекция

изоспина

3

T

принимает

2

1

T

+

значение

, 

изомультиплет

образуют

2

1

T

+

ядерных

уровней

. 

0 

2,31 

МэВ

0 

0 

Аналоговые

Аналоговые

состояния

состояния

ядер

ядер

14

14

С

С

, 

, 

14

14

N, 

N, 

14

14

O

O