1. Въведение
Засега няма точна теория, която обяснява всички свойства на атомните ядра. Следователно, за да се опише структурата на атомните ядра, използвайки различни модели, всеки от които се базират на различни факти и дава експериментален обясни някои свойства на изолираните ядра. По този начин, ядрени модели имат ограничено приложение. Независимо от това, те играят важна роля в развитието на ядрената теория и в тях до редица значими резултати.Ние списък на основните експериментални факти, инициира създаването на ядрени модели:
- Дори и най-ранен етап на обучение ядрото структури от данни разсейване # 945; частици на леки ядра дават основание да се предположи, че плътността на ядрената значение е приблизително постоянна. Това предположение се късно старателно тествана в разсейването на високи експерименти енергийни електрони (вж. Фиг. 1.1). Ако се приеме, че сърцевината има сферична форма, след това от факта горе следва, че основната радиус R трябва да се увеличи с масовия номер на закона R = r0 1/3. експерименталната стойност на константите
ро 1,2 · 10 -13 cm = 1.2 Ферми.
Фигура 1.1. Разсейването на електрони с енергия от 153 MeV Au ядра. В горната част на фигурата показва две различни разпределение # 961; (R) ядрен заряд: вариант А, съответстваща на равномерно разпределение такса в сфера с радиус RA. и вариант Б, което съответства на разпределението на видовете # 961; (R) = # 961; 0B) / а]> -1. който отчита светоразпръскване на повърхността на ядро слой. По-долу са показани тези разпределения съответните теоретични разсейване напречно сечение. Също така тук представена теоретична разрез на такса за точка. Експерименталните точки от данни, са показани.
Фигура 1.2. Зависимостта на специфичното свързване енергията на масово число А. Експерименталните данни са показани с прекъсната линия. Гладката кривата - резултат от изчисления от полуемпирични формула Вайцзекер.
Фиг. 1.3. Общо напречни сечения за разсейване на неутрони от ядра на Cu, Cd и Pb. Експериментирайте - твърди криви. Пунктираната линия - раздел изчислено за напълно непрозрачен ( "черно") ядро.
- Експериментални изследвания показват някои периодичност в промяна на индивидуалните характеристики на земята и възбудимост на ядра (като задължителен енергия, обратно, магнитните моменти на паритет, някои функции # 945; - и # 946; - изомери разположение разпадане ядра сред други ядра, и т.н.) .. Беше установено, че значително периодичност подобни периодичност свойства на електронен слой на атома и нуклоните определени магически номера 2, 8, 20, 50, 82, 126. Фиг. 1.2 показва, че ядрото с магически броя на неутроните или протони имат по-висока енергийна плътност комуникация. Особено стабилно двойно магически ядро ,. Две свойства се променят илюстрация ядра до магически номера са показани на Фиг. 1.4 и 1.5. крива, която показва относителното изобилие на четни дори ядра и данни за енергиите, излъчвани от тежки ядра частици.
Фиг. 1.4. Относителното изобилие на различни дори дори ядра с> 50. Избрани такива единици, в които честота Si е 10 месец юни.
Фиг. 1.5. енергия # 945; частици. линии за данни, съчетани с изотопи на един и същ елемент. Пикът на N = 128 съответства на най-благоприятните # 945; гниене случай когато се формира силно свързани магически продукт ядрото (N-2 = 126).
Фиг. 1.6. Bn енергийни разделяне неутрони. линии за данни, свързани към ядрата с идентичен неутрони излишък. Наблюдавани удари, причинени чифтосване неутрони в ядрото.
Свойствата на ядра значително променена чрез промяна на броя на единица съдържащ се в тях протони (Z) или неутроните (N). По този начин, при смяна на мощността на паритет нуклон компонент прекъсване променя ядрото клон неутрони Вп (N, Z) = Е свързване (N, Z) - Eb (N-1, Z) и Вр протон (N, Z) = Eb (N, Z ) - Eb (N, Z-1) (виж фигура 1.6) ... Експерименти показват, че най-силно свързан дори дори ядра; втората група се състои от стабилността на дори-те и странно дори ядра (ядра с нечетен масово число А), и накрая най-слабата свързан нечетен-странно ядрото. Всички четни дори ядра в основното състояние е въртят нула. като има предвид, за нечетните странно ядра, също формиране Bose система, това не е задължително.
Имоти 1 и 2, поради естеството на ядрените сили, които имат ограничен обхват и предизвикват силно взаимно привличане на нуклоните в един от друг на разстояние от
0.5 Ферми, но с намаляване на разстоянието започне да действа като много силни отблъскващи сили, които се тълкуват в присъствието на "твърдо ядро" на нуклон (вж. Фиг. 1.7).
Фиг. 1.7. Ямада-Джонстън потенциал за централно симетрична компонент на силите на нуклон-нуклон, действащи в състояние на спин-тройка с положителен паритет.
Ако само привлекателната сила, действаща между нуклоните, свиването хрумна нуклоните и ядрото ще има радиус приблизително равна на радиуса на ядрените сили (независимо от общите нуклоните); където плътността на сърцевината се увеличава пропорционално на масово число А, и връзката znergiya ще растат като
А2 (пропорционално на броя на нуклоните в ядро). В действителност, обаче, "свиването" на нуклоните продължава само докато ефектите на гравитацията е базирана на отблъскваща ефект (наситеността на ядрени сили). В резултат на това между нуклоните определи средна дистанция (от порядъка на r0), което води до факта, че всеки нуклон взаимодейства само с най-близките си съседи. Което предполага наблюдавана експериментално устойчивостта на плътност с ядрената област (
0.17 нуклон / Ферми 3 в центъра на ядрото) и Eb е приблизително пропорционална на масово число А. състоянието, в което ядрения материал е много подобен на състоянието на класическа течност или кристал, който също е наситен но не ядрената и химически сили. Това осигурява база за развитието на различни колективни ядрени модели, които разглеждат само някои колективни степени на свобода на движение на системата за нуклон. С други думи, тези модели се предполага, че взаимодействието между съседни нуклоните е толкова голяма, че степента на свобода на отделните нуклоните не могат да бъдат пренебрегнати. Първият от колективни модели (и на всички ядрени модели) капчица модел на ядрото е създаден. Той се оприличи на сърцевината на сферична капка зарежда несвиваем ядрената течност.
Property 3 допринесли за формирането на още модели ядрени полюсни: създаването на независим модел на частиците. При тези модели, базирани на големия среден свободен пътя на нуклон в ядрото, се приема, че в първо приближение нуклоните взаимодействие води до вторичен ядрената област, в която частиците се движат независимо. Най-простият такъв модел е модел Fermi газ, която е вложила крайния размер на ядрото, но не обръща внимание на влиянието на движението на повърхностните нуклоните ядрените. Независимо от изключителна простота на модела е полезно за изследване на много основни свойства на ядрото.
Най-продуктивен е версия на модела на независимите частици, в които движението на нуклоните в сферично симетрични потенциалните и гранични условия са взети предвид точно. Този модел се нарича модел на корпуса, както е изчислено в своите енергийни нива един частиците се разделят на няколко групи (аналога на електронен слой атоми), разделени с достатъчно широк интервал енергия. Той помага да се обясни честотни свойства на ядрото, даден от магията номера А (виж. Property 4). В настоящите варианти, модел обвивка отчита остатъчен взаимодействието между нуклоните, които не са включени в средната ядрената област (обикновено само между нуклоните са незаети валентността обвивка). Това позволява до известна степен да обясни произхода на колективни ядрени възбуждания (като квадруполни трептения основната повърхност, гигантски дипол резонанс и т.н.).
Много често, модел на обвивката се комбинира с един или друг колективен модел. Най-известният пример за този вид дава обобщен модел на Бор-Mottelson.
Имоти 5 беше обяснено в СУПЕРФЛУИД ядро модел, който взема под внимание малък обсег остатъчни сили, водещи да се чифтосат с неутрони и протони, неутрони и протони.Свързани статии