Un núcleo de deuterio se compone de un protón y un neutrón. Ambos tienen spin 1/2 por lo que esperaría el deuterio que tiene dos giros posibles: 1 para el trío y 0 para la camiseta. Pero al parecer deuterio siempre tiene spin 1 y no existe el estado de spin 0. ¿Por qué?
Respuesta
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Eric Grunzke
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El deuterio es lo suficientemente ligero que isospin es una buena simetría: es justo el descuido de la carga eléctrica y considerar sólo la fuerte interacción entre el protón y el neutrón. En ese caso debemos esperar esencialmente la misma excitación de la estructura en la diproton, el dineutron, y el neutrón-protón del sistema.
El protón y el neutrón son tanto fermiones, y un estado que contiene dos de ellas debe ser antisimétrica en virtud de exchange. Si estos están obligados, sin el impulso angular orbital, la única manera de hacer que el estado antisimétrica es para los dos partículas a ocupar un spin singlete. Por lo que el estado del suelo de la diproton o dineutron debe tener espín cero. Desde el diproton y dineutron son tanto inestable, isospin simetría nos dice que el spin-cero deuteron también deben ser inestable.
En el establo deuteron el estado se hace antisimétrica por el isospin parte de la función de onda: el deuteron es un (simétrica) spin triplete, pero un (antisimétrica) isospin singlete. (Es cierto, pero irrelevante que el deuteron función de onda es mayormente $s$-onda; hay una pequeña contribución de $d$-wave con dos unidades de el impulso angular orbital, pero eso no cambia la simetría de los argumentos o el total de nucleones vuelta.)
Si usted prefiere, usted puede dar vuelta a este argumento a su alrededor. Si se diera el caso de que la interacción fuerte es más importante que la repulsión eléctrica de los núcleos ligeros, y si usted encuentra estable de dos nucleones estado con cero, el momento angular, que usted esperaría encontrar que dos nucleones estado para todos los valores permitidos de la carga: la dineutron, el deuteron, y el diproton. No encontramos ninguna evidencia de estable dineutrons o diprotons, y nosotros también no encontrar ninguna spinless obligado deuterones.
