Ядра магические

В таблице 5 приведены квадрупольные моменты некоторых ядер. Размерность квадрупольного момента равняется размерности произведения электрического заряда на площадь. На рисунках 41 и 42 изображена зависимость величины квадрупольного момента ядер от числа протонов и числа нейтронов в ядре. Особенно малы квадрупольные моменты для магических ядер. [c.127]

Важнейшим свойством ядерных сил также является зависимость их величины от взаимной ориентации спина и орбитального момента движения каждого нуклона, т. е. спин-орбитальный характер. Спин-орбитальное взаимодействие играет значительную роль в ядрах и составляет примерно 10% от общей энергии взаимодействия. Учет спин-орбитальной связи достаточно правильно передает эмпирическую последовательность энергетических уровней и значения магических чисел (см. 31). [c.136]

Магические ядра обладают повышенной устойчивостью, что имеет разнообразные проявления. Отметим некоторые из них. [c.182]

Проводились экспериментальные исследования зависимости сечения захвата а нейтронов с энергией 1 Мэа атомными ядрами. Исследования показывают, что сечение захвата увеличивается с возрастанием массового числа примерно до Л = 100, а при более высоких значениях А оно становится примерно постоянным. Но на этот общий ход кривой а А) накладывается еще своеобразная тонкая структура, связанная с наличием магических ядер. Сечение захвата нейтронов магическими ядрами уменьшается (иногда даже на один-два порядка). Это также служит указанием на повышенную устойчивость магических ядер. [c.182]

Исследования показывают, что энергия связи нуклона в магическом ядре больше на (0,5 — 1,5) Мэе, чем в соседних четных ядрах. Это указывает на то, что, по-видимому, в магических ядрах образуются замкнутые устойчивые оболочки нуклонов, присоединяемый же избыточный нуклон (сверх магического числа) начинает постройку новой оболочки и удерживается в ядре значительно слабей. [c.182]

Все вышеизложенные факты и некоторые другие, здесь не указанные за недостатком места, приводят к выводу о том, что в магических ядрах существуют замкнутые оболочки. [c.183]

Накопление большого нового экспериментального материала привело к более убедительному доказательству существования магических чисел. Капельная модель ядра оказалась не в состоянии объяснить этот новый экспериментальный материал. Поэтому в 1947—1948 гг. снова возобновляется интенсивная разработка модели оболочек. Примерно в эти годы было выдвинуто предположение о том, что учет принципа Паули может привести к резкому уменьшению числа столкновений нуклонов в ядре ( 30), а это дает некоторое основание для того, чтобы рассматривать движение нуклонов как независимое движение каждого нуклона, обладающего большой длиной свободного пробега. [c.183]

Следующие ядра возникают в результате заполнения р-уровня (с I — 1), который из-за спин-орбитального взаимодействия расщепляется на два подуровня 2р,, и 2р,,. На подуровне 2р, может поместиться 2/ 1 =2-% + 1 4 одинаковых нуклона (например, протона), а на подуровне 2р,, может разместиться 2/ Ч- 1 - 2-V-2 - - 1 -= 2 одинаковых нуклона. Совокупность нуклонов, заполняющих 2р, и 2/ , подуровни, образует новую замкнутую оболочку из 4 2 6 одинаковых нуклонов. Суммарное число нуклонов, заполняющих первую и вторую оболочку (2 j 6), совпадает со значением второго магического числа. [c.190]

Дважды магические ядра 181 Движение ядра вращательное 196 [c.393]

НО всех нуклонов. При этом если сравнивать эти ядра. между собой, то оказывается, что среди них выделяются как особо устойчивые гНе и аО , т. е. ядра, содержащие либо по два нуклона каждого вида, либо по восемь. Аналогичное заключение может быть сделано также относительно ядер с числом нуклонов 20, 50, 82 и 126. В дальнейшем мы еще не раз встретимся с особой ролью чисел 2, 8, 20, 50, 82 и 126, которые были названы магическими (см. гл. III). [c.41]

Л/ = 82), а второй —82 протона (Z = 82). В обоих случаях соответствующие ядра отличаются особой устойчивостью (особенно малой массой), вследствие чего а-переход на них сопровождается освобождением большой энергии. Как уже упоминалось, число 82 является одним из магических чисел, происхождение и значение которых не может быть понятно в рамках капельной модели ядра, и требует для своего объяснения другой модели — модели ядерных оболочек (см. гл. III). [c.124]

Рассмотрим ряд ядер, Н, аНе , 2He каждое из которых получается из предыдущего присоединением к нему одного нуклона. Значения энергии присоединения этого нуклона к трем первым ядрам соответственно равны 2,2 5,5 и 20,6 Мэе, т. е. быстро возрастают по мере приближения к последнему ядру. Однако если аналогичное построение продолжить и дальше, присоединив к ядру аНе еще один нуклон (протон или нейтрон), то оказывается, что (в обоих случаях) его энергия присоединения будет отрицательна и соответствующее ядро-продукт (aLi или гНе ) неустойчиво. Таким образом, ядро гНе , содержащее два протона и два нейтрона, т. е. дважды магическое ядро, является особенно устойчивым. Этот вывод подтверждается также тем, что ядра гНе (в виде а-частиц) испускаются при радиоактивном распаде. [c.185]

Проверить особую устойчивость ядер с числом частиц, равным 8, 20, 50, 82 или 126, трудно из-за того, что все ядра с четным числом протонов и нейтронов более устойчивы, чем ядра с нечетным массовым числом и ядра с. нечетным числом нейтронов и протонов. Однако если сравнение производить только среди четно-четных ядер, то становится очевидной особая устойчивость ядер с магическими числами содержащихся в них нуклонов. [c.185]

Из таблицы видно, что для дважды магического ядра g0 числа во всех столбцах выпадают из закона монотонного роста, [c.185]

Кроме того, высокая стабильность магических ядер проявляется в уменьшении (в Юн-100 раз) сечений захвата нейтронов этими ядрами. [c.186]

Аналогично наибольшая энергия (3-распада наблюдается при р-переходах на магические ядра, а наименьшая—при р-рас-падах магических ядер. [c.187]

Дополнительным аргументом в пользу такого взгляда является то, что магические числа для нейтронов и протонов одинаковы. Значит, нуклоны в ядре сохраняют свою индивидуальность (двигаются по некоторым индивидуальным орбитам). [c.188]

Таким образом, имеются все необходимые предпосылки для построения оболочечной модели ядра в поле сферического потенциала движутся не взаимодействующие между собой частицы — нейтроны и протоны, которые имеют полуцелый спин и подчиняются принципу Паули. Потенциал в первом приближении одинаков для нейтронов и протонов, так как кулоновское отталкивание для протонов становится заметным только у тяжелых ядер. Это заключение подтверждается совпадением магических чисел для протонов и нейтронов. Благодаря сферической симметрии потенциала орбитальный момент количества движения / является интегралом движения, причем всем 21 -f 1 ориентациям [c.191]

Как правило, резонансы рассеяния наблюдаются для легких ядер, которые характеризуются большим расстоянием между уровнями и, следовательно [см. формулу (35.14)], большой нейтронной шириной Гп. Например, упомянутый выше резонанс рассеяния для Мп имеет Г = 20 эв, которая во много раз превосходит радиационную ширину Г ". У тяжелых ядер ярко выраженные резонансы рассеяния наблюдаются в тех случаях, когда ядра являются магическими по числу содержащихся в них нейтронов (трудность присоединения добавочного нейтрона, т. е. относительная малость Г-i). [c.346]

Дважды магическое ядро 184—187 Двойной р-распад 141, 637 [c.715]

Магические ядра имеют большое число изотопов и изотонов. Ядра с магическим N сравнительно слабо поглощают нейтроны. Сечение захвата нейтрона с энергией порядка 1 МэВ при N = 50, 82, 126 меньше на 1—2 порядка, чем на ядрах с близкими значениями N. Наконец, дважды магические ядра характеризуются повышенной твердостью первые возбужденные состояния у них лежат на 1—2 МэВ выше, чем у соседних ядер. [c.44]

В ядре потенциал очень быстро спадает с расстоянием, так что 2з-состояние оказывается гораздо выше по энергии, чем состояния р. Поэтому в ядре за оболочкой Is./ следует оболочка 1р в, которой могут находиться 6 нуклонов одного сорта. В 1р-оболочке орбитальный момент I уже не нуль. Поэтому здесь начинает сказываться спин-орбитальное взаимодействие, описываемое вторым слагаемым в гамильтониане (3.5). При I = , s = полный момент j может быть равен либо /а, либо За счет спин-орбитального взаимодействия состояния (/ = /а) оказываются несколько ниже состояний 1ру . При малых I это спин-орбитальное расщепление невелико. Поэтому 4 состояния ]р / и 2 состояния pi/ входят в одну и ту же оболочку. Эта оболочка заполняется до конца при восьми нуклонах одного сорта в ядре (2 нуклона в Isi/ -оболочке и 6 в 1р-оболочке). Протонная и нейтронная 1р-оболочки заполняются до конца в дважды магическом ядре кислорода дО . [c.96]

Здесь уже сказывается отличие ядра от атома. Следующим за гелием инертным газом является не кислород, а неон, у которого Z = 10. Различие возникает за счет двух состояний 2si/j, которые в атоме входят во вторую оболочку, а в ядре — в третью, В эту же третью ядерную оболочку входят 10 состояний Id, расщепляющихся на лежащие ниже состояний 2sy шесть состояний и на четыре состояния Ыу , лежащие несколько выше состояний 2si/j. Спин-орбитальное расщепление здесь все еще недостаточно для того, чтобы переводить состояния из одной оболочки в другую. Всего в третьей оболочке имеется 2 + 10 = 12 состояний. Прибавив сюда 8 состояний из предыдущих двух оболочек, мы получим, что в ядре с заполненной третьей оболочкой будет 20 нуклонов соответствующего сорта. Эта оболочка замкнута по протонам и нейтронам в дважды магическом ядре кальция зоСа . Аналогия с атомными оболочками здесь (а дальше тем более) уже полностью утрачивается. В атоме (в ядерных обозначениях) в третью оболочку входят состояния 3s, 2р, Id. [c.96]

Рассмотрим на основе схемы оболочек спины и четности ядер. Из модели оболочек без остаточного взаимодействия следует, что а) основные состояния дважды магических ядер должны иметь характеристику 0+ б) характеристика основного состояния ядра, имеющего на один нуклон больше дважды магического, совпадает [c.98]

С характеристикой низшего уровня оболочки, начинающейся от соответствующего магического числа в) характеристика основного состояния ядра, имеющего на один нуклон меньше дважды магического, совпадает с характеристикой высшего уровня оболочки, оканчивающейся на соответствующем магическом числе. Эти правила выполняются без исключений. Например, в ядре изотопа азота, № не хватает одного протона до дважды магического ядра gO . На магическом числе Z 8 оканчивается вторая оболочка с высшим уровнем Ipi/,. Поэтому основное состояние ядра 7N должно иметь (и действительно имеет) ха- [c.99]

В модели ядерных оболочек часто используется понятие дырок Дыркой в ядер ной оболочке называется система нуклонов одного сорта в этой оболочке, число которых на единицу меньше соответствующего магического. Например, вместо того чтобы говорить, что в ядре имеется семь протонов, можно сказать, что в этом ядре есть одна протонная дырка в р-оболочке. Аналогично можно сказать, что в ядре имеются две протонные дырки в р-оболочке, и так далее. В квантовой теории доказывается, что дырку в хорошем приближении можно считать частицей, масса и заряд которой противоположны по знаку массе и заряду соответствующего нуклона. Введение дырок полезно тем, что оно дает возможность значительно уменьшить число рассматриваемых частиц при расчетах структуры ядер, близких к магическим снизу . [c.100]

Из величины энергии связи для различных ядер следует, что наиболее устойчивыми являются четно-четные ядра, наименее устойчивыми— нечетно-нечетные. Особой устойчивостью обладают ядра, содерлощие магическое число нуклонов (2, 8, 20, 50, 82, 126). [c.99]

Другие за кономерности в изменении свойств атомяых ядер в зависимости от числа содержащихся в них нуклонов были обнаружены при детальном рассмотрении энергии связи, спина, магнитного и электрического квадрупольного моментов ядер, распространенности изотопов в природе, особенностей а- и 3-распа-дов и других характеристик. При этом оказалось что перечисленные свойства изменяются таким образом, что из всей совокупности атомных ядер должны быть выделены ядра, содержащие 2, 8, 20, 50, 82 или 126 (магические числа) нейтронов или протонов . Опыт показывает, что ядра с такими количествами нейтронов или протонов магические ядра) особенно устойчивы. Наибольшей устойчивостью обладают так называемые дважды магические ядра, т. е. ядра, которые содержат магическое число протонов и магическое число нейтронов (например, Ше, 0 , [c.184]

Последним стабильным ядром с Z = N является дважды магическое ядро 2оСа °. Его процентное содержание среди естественной смеси изотопов кальция равно 97%. Предшествующее ядро с Z — Nимеет относительную распространенность [c.187]

В 6 было отмечено, что при переходе числа нуклонов через магическое квадрупольный электрический мо,мент изменяет знак (ядра с магическим числом, нуклонов не имеют квадрупольного момента). Этому переходу соответствует изменение формы ядра (переход от шлюснутого ядра через сферически-симметричное к вытянутому или наоборот). [c.188]

Существование магических чисел указывает на наличие какой-то внутренней структуры ядра, на закономерное распределение отдельных частиц ядра по его энергетическим уровням или орбитам подобно тому, как это наблюдается с атомными электронами. Можно полагать, что совокупность ч-астиц, находящихся на одном или нескольких, близких друг к другу по величине энергии, уровнях, составляет ядерную оболочку, последовательное заполнение которой приводит к образованию особо устойчивых ядер (по аналогии с образованием инертных газов при застройке атомных оболочек). [c.188]

Исследование различных свойств атомиых ядер (энергия связи, распространенность в природе, особенности а- и р-распада и др.) локазывает особую устойчивость ядер, содержащих 2, 8, 20, 50, 82 или 126 (магические числа) протонов или нейтронов. Подобное поведение атомных ядер объясняется в оболочечной модели ядра, построенной по аналогии с моделью электронных оболочек в атоме. [c.200]

В простейшем одночастичном варианте оболочечной модели ядра рассматривается движение непарного нуклона в сферически симметричном однородном потенциале, образованном взаимодействием остальных нуклонов. Решение уравнения Шредингера для этого потенциала с учетом сильного спин-орбитального взаимодействия позволяет получить определенную последовательность энергетических уровней, группирующихся около нескольких значений энергии. Уровень характеризуется величиной энергии, полным моментом г и орбитальным числом /. В соответствии с принципом Паули на каждом уровне размещается 2i + 1 нуклонов. Полное заполнение группы соответствует построению оболочки, которая содержит магическое число нуклонов. Размещение ядер по оболочкам производится путем содоставления массового числа, спина и других характеристик ядра с параметрами уровней. [c.200]

Такой гамильтониан хорошо воспроизводит уровни в дважды магическом ядре изотопа свинца gaPb . Для других ядер параметры [c.94]

Дважды магическим ядром, содержащим пятьдесят протонов, является ядро изотопа олова 5oSn . о ядро нестабильно, поскольку у него слишком велик процент нейтронов. [c.97]

Пятая оболочка содержит 32 состояния, а именно 8 состояний gy , 6 состояний 2Л/ , 4 состояния 2с(з/,, 2 состояния 3s./ и 12 состояний l/iiVj. В оболочке h, как и в 1 , спин-орбитальное расщепление настолько велико, что состояния и принадлежат разным оболочкам. Обратим внимание на то, как высоко находятся в ядре состояния 3si/,. В атоме они относятся к третьей оболочке, а в ядре за счет коротко действия ядерных сил — к пятой. При заполнении пятой оболочки в ядре оказывается 82 нуклона соответствующего сорта. Классическим примером ядра с заполненной пятой оболочкой (по протонам) является изотоп свинца вгРЬ . Это ядро — дважды магическое, поскольку число его нейтронов равно 126, что соответствует заполнению шестой нейтронной оболочки, содержащей 44 состояния 10 состояний l/i./ , 8 состояний 2fy , 6 состояний 2/ь/ , 4 состояния 2 состояния 3/ v, и 14 состояний [c.97]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...