Model de coajă nucleară

Niveluri de energie scăzută în modelul nuclear shell cu un oscilator potențial fără interacțiune orbită-rotire. Numărul din dreapta unui nivel indică degenerarea acestuia, numerele întregi din casete indică numerele magice

În fizica nucleară și chimia nucleară, modelul de coajă nucleară este un model al nucleului atomic care folosește principiul de excludere Pauli pentru a descrie structura nucleului în termeni de niveluri de energie ^[1] . Primul model de coajă a fost propus de Dmitry Ivanenko (împreună cu E. Gapon) și apoi dezvoltat în 1949 în urma lucrării independente a altor fizicieni, inclusiv în special a lui Eugene Wigner , Maria Goeppert-Mayer și J. Hans D. Jensen care au fost premiați în comun Premiul Nobel pentru fizică în 1963 pentru munca depusă în acest domeniu.

Descriere

Modelul învelișului nucleului este parțial analog modelului învelișului atomic care descrie dispunerea electronilor într-un atom, în special configurația „învelișului complet” are o stabilitate specială. În mod similar, atunci când un nucleon (un proton sau un neutron ) este adăugat la nucleu, se observă că există situații în care energia de legare a unui nucleu ulterior este semnificativ mai mică decât cea precedentă. Această observație a fost caracterizată prin expresia „ numere magice ”, adică configurațiile conținând 2, 8, 20, 28, 50, 82 sau 126 de nucleoni au fost deosebit de stabile decât cele care conțin încă un nucleon. Modelul shell al nucleului se bazează pe acest fapt experimental.

Rețineți că cochilii există atât pentru protoni, cât și pentru neutroni separat, astfel încât să putem vorbi despre un „nucleu magic” atunci când unul dintre cele două tipuri de nucleoni atinge un număr magic și „nuclee dublu magice” atunci când sunt ambii. Având în vedere unele variații în umplerea orbitalilor, numerele maxime maxice sunt 126 și 184 ^{[ fără sursă ]} pentru neutroni, ci doar 114 pentru protoni. Au fost găsite câteva numere semimagice, în special Z = 40 ^[2] , 16 ar putea fi un alt număr magic ^[3] .

Pentru a obține aceste numere, modelul nuclear shell începe de la un potențial mediu la care se adaugă un termen de interacțiune spin-orbită . Termeni empirici suplimentari, încă dați de cuplarea spin-orbită nucleară (denumită în mod colectiv „ termenul lui Nilsson ”), trebuie totuși adăugați pentru a reproduce cu precizie datele experimentale.

În orice caz, numerele magice ale nucleonilor, precum și alte proprietăți, pot fi obținute prin aproximarea modelului cu un oscilator cuantic armonic tridimensional cu o interacțiune spin-orbită. Un potențial mai realist (dar și mai complex) este potențialul Woods-Saxon .

Igal Talmi a dezvoltat ulterior o metodă de obținere a informațiilor din date experimentale și a folosit-o pentru a prezice energiile care nu fuseseră măsurate anterior. Această descriere a devenit apoi modelul de boson care interacționează .

Notă

Bibliografie

• ( EN ) I. Talmi și A. de-Shalit, Nuclear Shell Theory , Academic Press, (retipărit de Dover Publications), 1963, ISBN 0-486-43933-X .
• ( EN ) I. Talmi, Modele simple de nuclee complexe: modelul Shell și modelul interacțional al bosonului , Harwood Academic Publishers, 1993, ISBN 3-7186-0551-1 .

Elemente conexe

• Model de lacrimă

linkuri externe

• ( EN ) Portalul web al modelului Nuclear Shell Model , pe cosmo.volya.net .
• ( RO ) „Despre funcțiile undei de nucleon unic” , prelegere de I. Talmi (24 noiembrie 2010) la Centrul RIKEN Nishina

Portalul Energiei Nucleare

Portal cuantic