Cтраница 1
Одинаковые нуклоны стремятся объединиться в пары с нулевым суммарным моментом. Поэтому спины основных состояний у четно-четных ядер равны нулю, а в ядрах с нечетным числом А равны спину последнего, неспаренного, или так называемого свободного, нуклона. [1]
Если конечное состояние двух одинаковых нуклонов имеет полный спин единица ( триплет), то Ф - нечетная функция относительных координат. [2]
Энергия спаривания нейтронно-протонных пар больше, чем для пар одинаковых нуклонов, что связано с характером ядерных сил ( см. гл. [3]
![]() |
Зависимость энергии связи ядра от параметра деформации а Пунктирная кривая соответствует Z2 / A 45, для сплошной Z2 / A 45. [4] |
Существенную роль для понимания процесса деления играет пятое слагаемое в формуле для энергии связи ядер, учитывающее эффект спаривания одинаковых нуклонов в ядре. Деление происходит соответственно через составные ядра 92U236 и 92U239, возбуждение которых и следует рассматривать. [5]
![]() |
Зависимость энергии связи ядра от параметра деформации а. Пунктирная кривая соответствует Z2 / A 45, для сплошной Z2 / A 45. [6] |
Существенную роль для понимания процесса деления играет пятое слагаемое в формуле для энергии связи ядер, учитывающее эффект спаривания одинаковых нуклонов в ядре. Деление происходит соответственно через составные ядра 92U236 и 92U239, возбуждение которых и следует рассматривать. Очевидно, что величина Z2 / A больше и, следовательно, энергия активации EaKJ меньше для ядра 92U236, так. [7]
Остаточное взаимодействие учитывается допущением о спаривании одинаковых нуклонов в ядре. Это допущение состоит в том, что нуклоны одного сорта объединяются в пары таким образом, чтобы у каждой пары момент равнялся нулю, а четность была положительной. При нечетном числе одинаковых нуклонов один из них остается неспаренным. [8]
Это взаимодействие имеет то преимущество перед рассмотренным ранее взаимодействием, связанным с нейтральными мезонами, что оно дает обменные силы между нейтроном и протоном. Однако очевидно, что взаимодействие (18.8) может происходить только между протоном и нейтроном и не может иметь места между двумя одинаковыми нуклонами. Это противоречит опыту и исключает поэтому теорию заряженных мезонов. [9]
Рассмотрим теперь истолкование наблюдаемых спинов ядер на основе модели ядерных оболочек. У ядер с магическим числом протонов и нейтронов спин, магнитный и квадрупольный моменты равны нулю. При наличии двух одинаковых нуклонов вне заполненной оболочки спин ядра будет определяться взаимной ориентацией моментов этих двух нуклонов, причем для четно-четных ядер общий спин равен нулю. Это значит, что связь благоприятствует антипараллельной ориентации моментов двух протонов или двух нейтронов. [10]
Они не зависят от электрического заряда нуклонов ( принцип зарядовой независимости) и обладают свойством насыщения. Ядерные силы имеют три составляющие; центральные силы, зависящие от расстояния, спин-спиновые, которые зависят от ориентации спинов, и спин-орбитальные, которые зависят от ориентации спинов относительно прямой, соединяющей нуклоны. На рис. 5.4 графически изображены кривые зависимости составляющих потенциальной энергии взаимодействия двух одинаковых нуклонов ( протон - протон или нейтрон - нейтрон) для случая, когда общий спин нуклонов перпендикулярен прямой, соединяющей эти нуклоны. [12]
На самом деле, однако, проверка справедливости изотопической инвариантности возможна, потому что при переходе к нескольким частицам путем суперпозиций (5.34) уже можно получать состояния с определенным зарядом, вполне доступные экспериментальному наблюдению. Например, для двух частиц из зарядовой независимости следует только, что в системах протон - протон и нейтрон - нейтрон ядерное взаимодействие должно быть одинаковым. А из изотопической инвариантности еще следует и то, что в системе нейтрон - протон есть состояния, в которых ядерное взаимодействие такое же, как и в системах из двух одинаковых нуклонов. Мы не будем здесь разбирать, как построить эти состояния путем когерентного сложения (5.34), потому что ниже будет изложен более простой и более общий метод их получения. [13]
На самом деЛе, однако, проверка справедливости изотопической инвариантности возможна, потому что при переходе к нескольким частицам путем суперпозиций (5.34) уже можно получать состояния с определенным зарядом, вполне доступные экспериментальному наблюдению. Например, для двух частиц из зарядовой независимости следует только, что в системах протон - протон и нейтрон - нейтрон ядерное взаимодействие должно быть одинаковым. А из изотопической инвариантности еще следует и то, что в системе нейтрон - протон есть состояния, в которых ядерное взаимодействие такое же, как и в системах из двух одинаковых нуклонов. Мы не будем здесь разбирать, как построить эти состояния путем когерентного сложения (5.34), потому что ниже будет изложен более простой и более общий метод их получения. [14]
Остаточное взаимодействие учитывается допущением о спаривании одинаковых нуклонов в ядре. Это допущение состоит в том, что нуклоны одного сорта объединяются в пары таким образом, чтобы у каждой пары момент равнялся нулю, а четность была положительной. При нечетном числе одинаковых нуклонов один из них остается неспаренным. [15]