Fizyka jadra i czastek elementarnych I

1
Modele jadra atomowego
Od modeli jadrowych oczekujemy w szczególnosci
wyjasnienia a) stalej gestosci materii
jadrowej, b) zaleznosci /A od A, c)
warunków trwalosci nuklidów, d) obserwowanych
wartosci spinów, parzystosci, momentów
elektromagnetycznych, e) pochodzenia i roli
wyrózniajacych sie (duzych) energii wiazania
dla niektórych jader, f) wystepowania liczb
magicznych.
2
Modele jadra atomowego
a) model silnego sprzezenia, np. model
kroplowy - oddzialywania miedzy czastkami w
jadrze sa tak silne, ze ich ruchy sa
calkowicie skorelowane b) model czastek
niezaleznych, np. model gazu Fermiego oraz
model powlokowy - oddzialywania miedzy
czastkami w jadrze mozna sprowadzic do
niezaleznego oddzialywania kazdej z nich z
pewnym usrednionym potencjalem.
3
(No Transcript)
4
(No Transcript)
5
(No Transcript)
6
           
7
(No Transcript)
8
N/Z 1?1,6
Sciezka stabilnosci
9
(No Transcript)
10
   
11
bliskie nieparzystej liczbie calkowitej przy A
parzystym
bliskie parzystej liczbie calkowitej przy A
parzystym
12
(No Transcript)
13
(No Transcript)
14
Model kroplowy jadra nie wyjasnia zjawisk, w
których przejawiaja sie kwantowe cechy jader,
np. widm jader wzbudzonych, istnienia spinów
jadrowych, momentów magnetycznych itp.
15
(No Transcript)
16
Energia potencjalna nukleonu w modelu Fermiego
(okreslana tez mianem potencjalu) opisana jest
sferycznie symetryczna funkcja V(r), przy czym
V(r) V0 dla rltR oraz V(r) 0 dla r?R a
wlasciwie V(r) ? dla r?R
Innymi slowy jadro jest ukladem swobodnych
czastek o spinie ½ , zamknietych w kuli o
promieniu R, przy czym brzeg kuli jest
nieprzenikalny dla tych czastek.
17
W jadrze wystepuja dwa rodzaje czastek
neutrony i protony stad jadro to uklad dwóch
niezaleznych od siebie gazów Fermiego.
18
(No Transcript)
19
Dla nukleonu o T 35 MeV
20
(No Transcript)
21
Mechanizm powstawania studni energetycznej dla
protonu bedacej superpozycja potencjalu
kulombowskiego i jadrowego.
   
22
(No Transcript)
23
Dla A 20
Dla A 200
24
(No Transcript)
25
Model gazu Fermiego uzasadnia potrzebe
uwzglednienia energii asymetrii w pólempirycznym
wzorze Weizsäckera na mase jadra.
26
(No Transcript)
27
(No Transcript)
28
(No Transcript)
29
(No Transcript)
30
(No Transcript)
31
Zaleznosc gestosci materii jadrowej ? oraz
potencjalu Woodsa-Saxona V od odleglosci od
srodka jadra r.
32
(No Transcript)
33
Stany energetyczne opisywane
sa obsadzane przez 2(2l1) nukleonów danego
rodzaju.
Mnoznik 2 uwarunkowany jest liczba wartosci
magnetycznej liczby kwantowej spinu (s)
nukleonu 2s12 (s1/2)
34
(No Transcript)
35
Jesli dodatkowo uwzglednimy , energie
oddzialywania spin-orbita
to
36
(No Transcript)
37
(No Transcript)
38
Zblizony do rzeczywistosci obraz stosunków
energetycznych w modelu powlokowym. Poziomy
neutronowe jadra z N80 R i a sa parametrami
potencjalu Woodsa-Saxona.
39
(No Transcript)
40
(No Transcript)
41
(No Transcript)
42
Spiny i parzystosc stanów jadrowych przewidywane
przez model powlokowy jadra atomowego
Konfiguracja nukleonów w jadrze.
43
 
44
 
45
 
46
(No Transcript)