5. Ротационни спектри на ядра
Несферични ядра в допълнение към вибрационни нива на спектъра на възбуждане и свързаните с преходите на нуклоните в по-високи нива обвивка, имат нива на възбуждане спектри, които са въртене в природата. Нива възбуждане спектри, възникващи в резултат на въртене несферични ядра, имат няколко характерни особености; последователност на нива често се нарича въртене групата. Пример въртене лента за четни дори ядро Hf 170, показан на фиг. 7.5.
Фиг. 7.5.
Rotational лента 170 Hf ядро.
Ротационни нива лента енергия могат да бъдат получени чрез решаване на уравнението на Шрьодингер с Hamiltonian отразява ротационни степени на свобода на ядрото.
Трябва да се подчертае, че според квантовата теория, ротационните степени на свобода, присъща на изключително без сферичен обект.
При обсъждането на ядрени квадруполни моменти е доказано, че продълговатите ядра имат положителен куадруполен момент и сплескан - отрицателна. Директно измерване на електрическите моменти квадруполни възможни само за ядрата, чиито спин е по-голяма или равна на 1. Въпреки това, много дори, дори ядро с въртене и паритет 0+. са деформирани и деформацията се появява в спектрите на възбудени състояния под формата на ротационни ленти. Преглед на въртене Hamiltonian се получава лесно от принципа на кореспонденция от класически и квантовата ценности. В класическата физика енергия тяло с инерционен момент θ и ъглов момент J е Erot = J 2 / 2θ. В квантовата физика, стойността на J съответства на 2 точки в квадрат оператор качеството на вълновата функция на ядрото. Тъй като системата за ядрен спин приети наименования и частици се измерва в единици на ал.
Формула, свързани нивото енергия на въртене и завъртане състояние, приблизително описва хода на нивата на въртене групата.
Задача 7.7. Оценка инерция деформира ядро 170 Hf, въртене спектър, който е показан в Таблица 7.1, заедно със стойностите на нивата на въртене въртене "ленти".
В таблицата са дадени интервали енергии? Е между този и по-ниско ниво на енергия. Съотношението на енергийните нива за интервали въртене групата, нивата на въртене и съответните състояния на тези ядра инерционни моменти може да бъде получено от (7,5):
Обикновено не инерционен момент на ядрото се изчислява в ядрената физика в определено състояние, и количеството = 2е / 2 единици ž -1 MeV. Резултатите от изчисляване на тази стойност за петте ядра 170 Hf възбудени състояния са показани в четвъртия ред на таблицата.
Изчисление показва, че основната инерция момента, в който се увеличава с увеличаване на въртящия момент и поради това, ъгловата честота. Този резултат се разбира добре от отпадане сърцевина модел: инерционният момент на капки се увеличава с увеличаване на ъгловото въртящ момент - настъпва промяна във форма. Важен и интересен факт, който може лесно да се докаже в този пример е, че подготвената при изчисляване на моментите на инерцията е най-малко два пъти по-малък от инерцията момента на ротатора твърдо с една и съща маса.
Долната граница стойност пропорционална на инерционен момент може да се получи от формула инерционен момент сфера с радиус R (който се използва при изчисляването на постоянно преобразуване):
Фиг. 7.6. Въртене ленти и инерционният момент зависимост от скоростта на въртене на още дори 164 Er ядро.
По този начин, по-горе изчисление показва, че ядрото на по-ниска възбудимост има инерционен момент на по-малко от 50% от инерцията момента на ротатора на твърдото вещество с една и съща маса. Част от нуклоните не участва в въртеливото движение се дължи на ефекта на нуклон сдвояване, което води до СУПЕРФЛУИД свойства и ядра главно по-нисък възбудени състояния. Скъсване нуклон двойки срещащи се при много високи ротационни моменти на ядрата, се показват като рязко увеличение в момента на инерция на ядрото до стойности, близки до оценка на твърдо състояние, получен по-горе (виж фиг. Ris.7.6).
Този ефект (т.нар bekbending (backbending)) е добре проучено в последните 20 години в тежък-йонни ускорители на. Спектрите на сърцевините на възбуждане главно се извършва чрез измерване на енергията на гама лъчи, излъчени от ядрото при прехода от по-високо ниво на по-ниска енергия.
Свързани статии