Extensión nuclear: densidades y radios

1.4 Extensión nuclear: densidades y radios

El análisis de la sección 1.3 se indica la evidencia inequívoca de la saturación de la fuerza nuclear fuerte entre los nucleones en un núcleo atómico. Bajo estos supuestos de saturación y carga de independencia cada nucleón ocupa un tamaño casi igual dentro del núcleo. Llamando ro un radio elemental para un nucleón en el núcleo, una estimación más ingenuo da para el volumen nuclear

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Esta relación describe la variación del radio nuclear, con un valor de  fm al deducir de un radio de "carga", y un valor de  fm de radio de la "materia" completo.[pic 3][pic 4]

El acceso experimental para obtener información sobre los radios nuclear proviene de partículas de dispersión  fuera del núcleo atómico con la energía adecuada para trazar la carga nuclear y / o distribución de la materia. Un perfil típico correspondiente es un Fermi o forma Woods-Saxon, descrito por la expresión[pic 5]

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donde  la densidad central.  es entonces el radio medio en densidad y a describe el carácter difuso de la superficie nuclear.[pic 7][pic 8]

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La dispersión de electrones del núcleos es, por ejemplo, uno de los métodos más apropiados para deducir radios. Las secciones transversales durante muchas décadas se han medido en, por ejemplo 208Pb (ver figura 1.8) y dar información detallada sobre la distribución de la densidad nuclear p, (r), como se explica en el recuadro lb También señalamos el nivel actual día de la comprensión de la variación en la carga y la distribución de la densidad de la materia de muchos núcleos. Una comparación entre los datos de los últimos, de alta calidad y los cálculos Hartree-Fock para la carga y la masa densidades se presentan en las figuras 1.9 da un acuerdo impresionante entre el experimento y la teoría.

Aquí, algunos detalles que deben ser presentados en relación con la expresión de la mecánica cuántica de estas densidades. Al adoptar los modelos colectivos, nucleares (gota de líquido, ...)

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una distribución suave Pc(r), Pmasa (r) puede ser dada (figura 1.10). En un enfoque más microscópico, las densidades resultan de los orbitales ocupados en el núcleo. Uso de una descripción shellmodel donde orbitales se caracterizan por números cuánticos = U,, I,, j,,, mu (radial, orbital, giro total, el número cuántico magnético) la densidad se puede escribir como (figura 1.10).

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1.5 El momento angular en el núcleo

Los protones y los neutrones se mueven en un campo medio y así causan el momento angular orbital para acumularse. Además, nucleones, como los fermiones con espín intrínseco k / 2, se suman a un momento angular total de todo el núcleo. La adición se puede hacer usando correctamente técnicas para el momento angular, en una primera etapa de combinación orbital y el momento angular para el momento angular total del nucleón y más tarde la adición de "spin" individuo (se utiliza como una abreviatura para el momento angular) para el espín nuclear total de I (figura 1. 1 1)

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