Hay ninguna evidencia científica de que la partícula alfa es tetraédrica?

Question

Estoy escribiendo un artículo sobre la fuerza nuclear, y yo estoy luchando con algo. Yo siempre pensé que la de la partícula alfa como algo con una disposición tetraédrica. Si usted busca el internet en este hay un montón de éxitos. Lo mismo ocurre si la búsqueda de imágenes:

La partícula alfa es generalmente representado como un arreglo tetraédrico de dos protones y dos neutrones. Y no sólo en popscience fotos. Aquí está de nuevo en un scholarpedia artículo clusters en los núcleos por el Profesor Martin más Libre. Dice cosas como la alfa+alfa estructura de cluster se encuentra en el suelo del estado de ^{8 de}Ser, y le da a esta representación muestra la disposición de las cuatro de partículas alfa de clusters en el núcleo ^{de 16}O:

Sin embargo estoy luchando por encontrar ninguna evidencia científica de la tetraédrica la disposición o configuración de la partícula alfa. Así que mi pregunta es esta:

Hay ninguna evidencia científica de que la partícula alfa es tetraédrica?

Answer 1

La partícula alfa es un mecánico-cuántica del sistema, y no está claro lo que podemos decir por el dibujo de las bolas de billar dispuestos de acuerdo a la clásica de los poliedros.En particular, el alfa tiene números cuánticos $J^\pi=0^+$, por lo que tiene total simetría esférica. En la shell de la imagen del modelo, que ofrece una guía sencilla para la exacta 4-cuerpo de la función de onda, el alfa es un estado en el que todos los cuatro de partículas (neutrones con espín hacia arriba/abajo, y un protón con spin up/down) ocupan el mismo 1s (esféricamente simétrica) orbital. Esto implica que la alfa, que debe ser elaborado como un blob, con unta a cabo los protones y los neutrones.

El shell modelo de la función de onda no es exacta, y hay correlaciones de corto alcance, que significa que si puedo detectar un giro de protones en el origen, entonces hay una ligera mejora de la/reducción de la probabilidad de encontrar un giro de neutrones/protones cercanos, pero estas correlaciones no en cualquier sentido a favor de tetraédrica configuraciones.

Grandes núcleos (núcleos deformados, como el plutonio) tiene (semi) clásica de las formas, y hay un sentido en el que la partícula alfa clúster de núcleos (como el oxígeno y el carbono) implican grandes de la función de onda componentes que favorecen a ciertos arreglos geométricos.

Postscript (evidencia experimental): la Totalidad de los libros de texto (por ejemplo Bohr y Mottelson, de la Estructura Nuclear) están dedicados a explicar por qué la shell modelo proporciona una guía precisa para estados nucleares. Moderno variacional (y numéricos exactos) las funciones de onda pueden ser encontrados en http://journals.aps.org/rmp/abstract/10.1103/RevModPhys.70.743.

Empíricamente, la más simple pieza de evidencia es el espectro de los estados excitados. Una deformado el núcleo de bajas rotacional y vibracional de los estados. La partícula alfa tiene una gran brecha (en consonancia con una capa cerrada), y el más bajo estado excitado es $0^+$, de acuerdo con un monopolo de vibración (ver, por ejemplo, la Fig. 3-2a en Bohr Y Mottelson, vol I).