Задача 3.16.Найти возможное значение спина основного состояния ядра 17О, возникающего в реакции срыва при взаимодействии дейтронов с ядрами 16О, если известно, что орбитальный момент захватываемых нейронов ln = 2. Сравнить результат со значением спина по оболочечной модели ядра.
Решение
Предполагается, что в реакции срыва электрическое поле ядра ориентирует дейтон таким образом, что в момент наибольшего сближения ядра и дейтона, ближайшим к ядру оказывается нейтрон, который и захватывается ядром, а протон продолжает движение. Ядро 16О является дважды магическим ядром у которого заполнены как протонные, так и нейтронные 1s и 1р оболочки. Поэтому спин ядра 16О равен нулю. Захват нейтрона с образованием основного состояния ядра 17О может произойти, согласно оболочечной модели, только на нижний уровень 1d5/2, спин которого равен 5/2.
Согласно правилу сложения квантово-механических векторов, возможные значения спина ядра 17О могут принимать следующие значения:
I(17O) = I(16O) + ln + sn = 0 + 2 ±1/2 = 5/2 и 3/2.
Второе значение спина отвечает возбужденному уровню
1d3/2 ядра 17О,
переход с которого в основное состояние должен сопровождаться испусканием дипольного
γ-кванта Е1. Энергия
связи ядра Ядро представляет
систему связанных между собой нуклонов. Возникновение связанного состояния возможно
только под действием ядерных сил притяжения, удерживающих нуклоны в ограниченном
объеме. Устойчивость связанного состояния обеспечивается тем, что ядро как система
из взаимодействующих между собой нуклонов должна иметь минимум полной энергии.
Полная энергия Е1 системы из А нуклонов до объединения в ядро,
т.е. находящихся между собой на таких расстояниях, когда действием сил между ними
можно пренебречь, будет равна (массы выражены в единицах энергии) 