1 / 24

FIZYKA III MEL

FIZYKA III MEL. Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych. Wykład 5 – modele jądrowe cd. Energia wiązania w modelu kroplowym. energia objętościowa:. a V = const. energia powierzchniowa:. a S = const. energia kulombowska:. a C = const. energia asymetrii:. a A = const. znika dla N = Z.

oliana
Download Presentation

FIZYKA III MEL

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. FIZYKA IIIMEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych Wykład 5 – modele jądrowe cd.

  2. Energia wiązania w modelu kroplowym • energia objętościowa: aV = const • energia powierzchniowa: aS = const • energia kulombowska: aC = const

  3. energia asymetrii: aA= const znika dla N = Z • energia dwójkowania: dla jąder parzysto- parzystych dla A nieparzystych dla jąder nieparzysto- nieparzystych  = const Energia wiązania

  4. C. F. von Weizsäcker i N. Bohr: półempiryczny wzór na energię wiązania: EB = EV + ES +EC + EA + EP + EM aV = 15.85 MeVaS = 18.34 MeVaC = 0.71 MeVaA = 23.22 MeV = 11.46 MeV po dopasowaniu do ponad 1200 nuklidów:

  5. czy to działa?

  6. Model kroplowy fenomenologicznyklasycznykolektywny model kroplowy jest: można wyznaczać masy jąder:m = Z · mp + (A – Z) · mn – EB(A,Z) a także energie separacji, rozszczepienia, rozpadu  itd...

  7. A = const (nieparz.) δ = 0 m e+ jądra niestabilne (+) jądra niestabilne (-) e- e- e+ jądro stabilne Zo-2 Zo Zo+2 Z Stabilność jąder ze względu na przemianę  EB(Z) jest zależnością paraboliczną. Jądro stabilne ma najmniejszą masę dla danego A. Warunek:

  8. Stabilność jąder ze względu na przemianę  jądra nieparz.-nieparz. (mniej stabilne) A = const (parz.) m δ > 0 δ < 0 jądra parz.-parz. (bardziej stabilne) e+ e- e+ e+ e- e- Zo-3 Zo Zo+3 Z nawet trzy stabilne izobary!

  9. 1938 Model gazu Fermiego Enrico Fermi(1901-1954)

  10. Bariera kulombowska energia Fermiego Poziomy energetyczne Model gazu Fermiego Nukleony zajmują najniższe dostępne stany w studni potencjału. Na każdym poziomie tylko 2 identyczne cząstki – zakaz Pauliego.

  11. zakaz Pauliego Model gazu Fermiego W stanie podstawowym wszystkie dostępne stany kwantowe zajęte. Nukleony nie mogą zmienić stanu swego ruchu bez doprowadzenia energii z zewnątrz – nie zderzają się. Średni pęd nukleonów – pęd Fermiego:

  12. W zderzeniach protonu z jądrem trzeba uwzględnić pęd Fermiego energia progowa niższa Model gazu Fermiego Przykład: p + p  p + n + + m = 140. MeV energia progowa ELAB = 290. MeV

  13. EB/A [MeV] 10 8 6 Z=28 Z=50 N=82 N=50 N=28 Z=82N=126 4 Z=8N=8 Z=20N=20 2 Z=2N=2 50 100 150 200 250 A liczby magiczne 2820285082126

  14. Model powłokowy magiczne = silnie związane

  15. Częstości występowania nuklidów

  16. potencjał Woodsa - Saxona Potencjał w modelu powłokowym Rozważamy nukleon, znajdujący się w polu potencjału pochodzącego od pozostałych nukleonów.

  17. dodatkowo dla protonów: potencjał kulombowski

  18. Kształt studni potencjału

  19. orbitalna liczba kwantowal- określa orbitalny moment pędu nukleonu: lprzybiera wartości całkowite, a liczba możliwych ustawień dla danego lwynosi 2l + 1 spin s - określa własny moment pędu nukleonu liczba możliwych ustawień spinu (s = ½): 2s+ 1 = 2 Liczby kwantowe w modelu powłokowym dla danegol : 2(2l + 1) możliwych stanów

  20. główna liczba kwantowa stan s 1s, 2s, … stan p 1p, 2p, … stan d stan f dla poziomy energetyczne rozszczepiają się (sprzężenie spin-orbita) ( l - ½ ) ( l ) ( l + ½ ) Poziomy energetyczne

  21. Najniższe poziomy energetyczne 1d3/2 2s 2s1/2 1d 1d5/2 1p1/2 1p 1p3/2 1s1/2 1s

  22. 1j 3/2 4 184 3d 7/2 8 180 4s 1/2 2 172 5/2 6 170 15/2 16 164 2g 11/2 11/2 12 148 9/2 10 136 1i 126 1/2 1/2 2 126 3p 3/2 13/2 14 124 13/2 3/2 4 110 5/2 5/2 6 106 2f 7/2 9/2 10 100 9/2 7/2 8 90 82 1h 3s 1/2 1/2 2 82 3/2 3/2 4 80 11/2 12 76 2d 11/2 5/2 7/2 8 64 7/2 5/2 6 56 1g 50 9/2 9/2 10 50 1/2 1/2 2 40 2p 5/2 5/2 6 38 3/2 3/2 4 32 1f 28 7/2 7/2 8 28 20 3/2 3/2 4 20 1d 2s 1/2 1/2 2 16 5/2 5/2 6 14 8 1/2 1/2 2 8 1p 3/2 3/2 4 6 2 1s 1/2 1/2 2 2

More Related