En un núcleo, la fuerza nuclear fuerte causas de las interacciones entre los protones y los protones, entre los neutrones y los neutrones, y entre los protones y los neutrones. ¿Qué sabemos acerca de esta interacción?
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Joe Liversedge
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Los protones y los neutrones se denominan colectivamente como los nucleones. Los nucleones interactuar a través de la fuerza nuclear fuerte, y esta interacción no puede ser expresado por una simple ecuación. La razón es que los nucleones no son partículas fundamentales. En realidad son grupos de quarks.
De corto alcance
La baja energía de la estructura de los núcleos es muy insensible a los detalles de la nucleón-nucleón interacción que usted escoja como una aproximación a la subyacente real de quark-quark interacción. Y esto es bueno y malo. Es bueno porque usted no necesita entender mucho acerca de los desagradables detalles con el fin de averiguar las propiedades de los núcleos, por ejemplo, por qué los núcleos tienen los tamaños y formas que hacen. Es malo porque significa que nunca se puede inferir mucho acerca de la interacción simplemente mediante la observación de las propiedades de los núcleos. Como un ejemplo de cómo insensible de la estructura nuclear es para los detalles de la fuerza nuclear fuerte, cúmulos de átomos de sodio tiene la magia de los números que coinciden con los primeros números de magia para los núcleos; esto es debido a que estos números de magia depende sólo de la de corto alcance, la naturaleza de la interacción.
Otros efectos que pueden ser entendidas basado en el corto alcance de la interacción son:
Los núcleos de actuar como si tuvieran la tensión superficial (por eso se resisten a ser deformado).
Los núcleos son más estables si tienen un número par de protones y un número par de protones (porque entonces los neutrones y los protones se puede emparejar con el tiempo invertido órbitas que maximizar su superposición espacial).
Los nucleones en una concha abierta tienden a la par, así como para formar el total mínimo del momento angular (el opuesto de Hund reglas para los electrones).
Residual de la interacción
El corto alcance de la naturaleza de la interacción nuclear es muy sorprendente, ya que el quark-quark fuerza se cree que es aproximadamente independiente de la distancia. Lo que ocurre aquí es que los nucleones son de color neutro, como un átomo de hidrógeno es de carga neutra. Así como los átomos de hidrógeno "no debería" interactuar, de los nucleones "no debería" interactuar. Las fuerzas entre los nucleones muy cerca de cancelar, y del mismo modo las fuerzas eléctricas entre dos átomos de hidrógeno muy cerca de cancelar. El nonvanishing interacción proviene de los efectos de la polarización de una partícula, por el otro. Por esta razón, el nucleón-nucleón interacción se conoce como un residual de la interacción.
Aparte de su constante de acoplamiento y de su rango, ¿qué otras características de la central nuclear de interacción son importantes para la comprensión de baja energía de la estructura nuclear?
Spin-órbita
No es un spin-órbita de la interacción, que es mucho más fuerte, y en la dirección opuesta en comparación, a la espera de la relatividad especial solo.
La simetría entre los neutrones y protones
La interacción nuclear permanece sin cambios cuando transformamos los neutrones a protones protones y a los neutrones. Por esta razón la luz de los núcleos de exhibición casi idénticas propiedades si intercambia su N y Z. los núcleos Pesados no tienen esta simetría, que es roto por la interacción eléctrica.
No hay características cualitativas inferrable de los tamaños de los núcleos
Softonic no obtener cualquier tomas, la información cualitativa acerca de la interacción que se basa en observar los tamaños de los núcleos. Una muy amplia clase de interacciones entre partículas puntuales resultados en la n-sistemas del cuerpo que han obligado a los estados y finito de la densidad. La densidad finita (es decir, la falta de un colapso total de un punto) es esencialmente un genérico consecuencia del principio de incertidumbre de Heisenberg. Sólo para ciertos tipos especiales de potencialidades que volar a $-\infty$ a distancias cortas se puede eludir este (Lieb 1976).
Una variedad de modelos
Debido a que el nucleón-nucleón interacción es un residuo de la interacción, y los nucleones son realmente compuesto en lugar de pointlike, la noción de un nucleón-nucleón interacción es una aproximación, y uno puede modelar en una variedad de formas, siendo la producción de acuerdo con los datos. En particular, algunos modelos tienen un duro, repulsivo núcleo, mientras que otros no,(Chamel De 2010, de la Piedra de 2006) y ambos tipos pueden reproducir el observado los tamaños de los núcleos. Esto refuta la idea errónea de que un núcleo duro que se necesita para explicar los tamaños de los núcleos.
Referencias
Chamel y Pearson, 2010, "La Skyrme-Hartree-Fock-Bogoliubov método: su aplicación a lo finito de los núcleos de neutrones y de estrellas, costras," http://arxiv.org/abs/1001.5377
Lieb, Rev Mod Phys 48 (1976) 553, disponible en http://www.pas.rochester.edu/~rajeev/phy246/lieb.pdf
Piedra y Reinhard, 2006, "La Skyrme Interacción en lo finito de los núcleos y de la materia nuclear," http://arxiv.org/abs/nucl-th/0607002
