Конспект лекций по ядерной физике Магнитный момент ядра

Экспериментальные исследования атомных ядер выявили некоторую периодичность в изменении индивидуальных характеристик основных и возбужденных состояний атомных ядер (таких, как энергии связи, спины, магнитные моменты, четности, некоторые особенности ?- и ?- распадов). Эту периодичность (Рис. 4) капельная модель ядра описать была не способна.

Четность волновой функции Строение атомных ядер

Таким образом, для четных систем Р = 1, для нечетных Р = -1:

(1.8.8)

Это свойство, характеризующее изменение (или неизменность) знака волновой функции  при инверсии координат называется четностью волновой функции.

Замечательным свойством для многих изолированных квантовых систем является закон сохранение четности: если изолированная физическая система в момент времени t = 0 имела определенную четность, то система сохраняет свою четность во все последующие моменты времени. Таким образом, четность является таким же интегралом движения, как энергия, импульс или момент импульса. Установлено, что четность сохраняется в процессах, обусловленных сильными (с участием ядерных сил) и электромагнитными взаимодействиями.

Четность системы из k нуклонов (или электронов) с орбитальными моментами l1, l2,. . . , lk равна

P = (-1)l,

(1.8.9)

где  l = l1+ l2+. . . + lk – суммарный относительный орбитальный момент системы.

Выполнение закона сохранения четности приводит к правилам отбора для электромагнитного излучения атомов и ядер, для радиоактивных превращений и ядерных реакций.

 Основные состояния четно-четных ядер всегда имеют положительную четность. У других ядер основные состояния могут быть как четными, так и нечетными. Ядра в возбужденных состояниях могут иметь различную четность, не обязательно совпадающую с четностью основного состояния, которая отмечается знаком плюс или минус при обозначении спина (например,   I = 1+ и т.п.).

 

Одним из широко используемых методов определения масс атомных ядер является анализ характеристик движения ионов в электрических и магнитных полях. Если магнитное поле индукции B направлено перпендикулярно траектории движения иона с массой Mиона и зарядом Zиона, то радиус кривизны r траектории движения иона зависит от его кинетической энергии T: