Материал: l_15
Вращательные
Вращательные
состояния
состояния
атомных
атомных
ядер
ядер
2
(
1)
2
вращ
E
J J
I
=
+
h
.
Волновой
функцией
вращающегося
ядра
является
собственная
функция
оператора
квадрата
полного
момента
2
ˆ
J
,
имеющего
собственные
значения
2
h
J
(
J
+1),
т
.
е
.
сферическая
функция
)
,
(
ϕ
θ
JM
Y
.
Волновая
функция
ядра
,
имеющего
форму
аксиально
-
симметричного
эллипсоида
,
не
изменяется
при
пространственной
инверсии
,
т
.
е
.
переходит
сама
в
себя
.
Поэтому
волновая
функция
ядра
,
имеющего
форму
эллипсоида симметрична
,
что
исключает
состояния
с
J
= 1, 3, 5, ... .
Чётность
P
сферической
функции
равна
J
)
1
(
−
.
Поэтому
чётность
вращательных
состояний
четно
-
четного
ядер
всегда
положительна
.
Обобщенная
Обобщенная
модель
модель
ядра
ядра
В
простейшем
варианте
обобщенной
модели
ядер
учитываются
два
типа
ядерных
движений
:
коллективное
вращение
ядра
относительно
внешней
системы
координат
(
, ,
x y z
),
обусловленное
его
деформацией
,
и
одночастичное
движение
нуклонов
относительно
внутренней
,
вращающейся
системы
координат
(1,
2, 3)
в
деформированной
потенциальной
яме
.
Полный
момент
количества
движения
ядра
J
r
складывается
из
коллективного
вращательного
момента
ядра
R
r
и
внутреннего
момента
нуклонов
J
′
r
.
J
R J
′
= +
r
r r
Моменты
J
′
r
и
R
r
прецессируют
вокруг
направления
полного
момента
количества
движения
J
r
.
Так
как
аксиально
-
симметричное
эллипсоидальное
ядро
может
вращаться
только
вокруг
оси
перпендикулярной
к
оси
симметрии
3,
то
из
этого
вытекает
,
что
вектор
R
r
перпендикулярен
оси
3
и
проекции
полного
и
внутреннего
угловых
моментов
на
ось
симметрии
должны
быть
равны
между
собой
.
3
3
J
J
K
′
=
=
h
Используя
связь
между
радиусом
ядерных
сил
a
и
массой
m
переносчика
взаимодействия
a
mc
=
h
,
которая
следует
из
соотношения
неопределенностей
для
виртуальной
частицы
,
получаем
для
характерном
ядерном
расстояниях
1,5
a
≈
Фм
2
200
МэВ Фм
130
МэВ
1,5
Фм
c
m c
a
π
⋅
=
≈
≈
h
Положительные
,
отрицательные
и
нейтральные
пионы
(
0
,
,
π π π
+
−
)
описывают
взаимодействие
между
nn
-,
np
-,
pp
-
парами
на
характерных
внутриядерных
расстояниях
1,5–2,0
Фм
.
π
π
-
-
мезоны
мезоны
,
,
кванты
кванты
ядерного
ядерного
поля
поля
n
π
u
u
u
u
u
u
d
u
d
d
d
d
d
u
n
p
p
u
Кварковая
диаграмма
np
-
взаимодействия
π
p
n
p
Однопионное
np
-
взаимодействие
n
Диаграммы
N
-
N
взаимодействий
На
меньших
расстояниях
должен
происходить
обмен
более
тяжёлыми
мезонами
−
ω
(
2
с
т
ω
=
782
МэВ
),
η
(
2
с
т
η
=
549
МэВ
)
и
ρ
(
2
с
т
ρ
=
770
МэВ
).
Особую
роль
в
этой
области
расстояний
играет
обмен
ω
-
мезоном
.
Характер
взаимодействия
зависит
от
спина
частицы
,
переносящей
взаимодействие
.
Обмен
векторными
частицами
J=1
приводит
к
отталкиванию
между
нуклонами
.
Это
отталкивание
является
аналогом
отталкивания
двух
одноимённых
зарядов
в
электростатике
.
Обмен
скалярными
мезонами
J=0
приводит
к
притяжению
между
нуклонами
.
N
N
N
N
π
(140
МэВ
)
N
N
N
N
η
(549
МэВ
)
N
N
N
N
ρ
(770
МэВ
)
N
N
N
N
ω
(782
МэВ
)
Пионы описывают
NN
взаимодействие на
расстояниях
1.5 – 2
Фм
.
π
η
ρ
ω
J
p
0
-
(1)
0
-
(0)
1
-
(1)
1
-
(0)
Ядерные
Ядерные
реакции
реакции
1919
г
.
РЕЗЕРФОРД
14
4
17
7
2
8
N
He
O
p
+
→
+
ВХОДНОЙ
И
ВЫХОДНОЙ
КАНАЛЫ
РЕАКЦИИ
1.
Сильные
взаимодействия
2.
Электромагнитные
взаимодействия
3.
Слабые
взаимодействия