Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych Wykład 5 – modele jądrowe cd.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych Wykład 5 – modele jądrowe cd."— Zapis prezentacji:

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

2 Energia wiązania w modelu kroplowym energia objętościowa: a V = const energia powierzchniowa: a S = const energia kulombowska: a C = const

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

4 C. F. von Weizsäcker i N. Bohr : półempiryczny wzór na energię wiązania: E B = E V + E S + E C + E A + E P + E M a V = 15.85 MeV a S = 18.34 MeV a C = 0.71 MeV a A = 23.22 MeV = 11.46 MeV po dopasowaniu do ponad 1200 nuklidów:

5 czy to działa?

6 model kroplowy jest: fenomenologiczny klasyczny kolektywny można wyznaczać masy jąder: m = Z · m p + (A – Z) · m n – E B (A,Z) a także energie separacji, rozszczepienia, rozpadu itd... Model kroplowy

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

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

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

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

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

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

13 liczby magiczne 50150 250 200100 2 4 6 8 10 A EB/AEB/A [MeV] 2 8 20 28 50 82 126 N=50 Z=50 N=82 Z=28 Z=82 N=126 Z=20 N=20 N=28 Z=8 N=8 Z=2 N=2

14 Model powłokowy 2820285082126 mag Z mag N 4 2 He 16 8 O 40 20 Ca xx 28 Ni 51 23 V xx 50 Sn 90 40 Zr xx 82 Pb 136 54 Xe 208 82 Pb magiczne = silnie związane

15 Częstości występowania nuklidów

16

17

18 P otencjał w modelu powłokowym Rozwa ż amy nukleon, znajduj ą cy si ę w polu potencja ł u pochodz ą cego od pozostałych nukleonów. potencjał Woodsa - Saxona

19 dodatkowo dla protonów: potencjał kulombowski

20 Kształt studni potencjału

21 Liczby kwantowe w modelu powłokowym orbitalna liczba kwantowa l - określa orbitalny moment pędu nukleonu: l przybiera wartości całkowite, a liczba możliwych ustawień dla danego l wynosi 2l + 1 spin s - określa własny moment pędu nukleonu liczba możliwych ustawień spinu (s = ½): 2s+ 1 = 2 dla danego l : 2(2l + 1) możliwych stanów

22 Poziomy energetyczne stan s1s, 2s, … główna liczba kwantowa stan p1p, 2p, … stan d stan f dla poziomy energetyczne rozszczepiają się (sprzężenie spin-orbita) ( l ) ( l - ½ ) ( l + ½ )

23 Najniższe poziomy energetyczne 1p1p 1p 1/2 1p 3/2 1s1s 1s 1/2 1d1d 1d 3/2 1d 5/2 2s2s 2s 1/2

24 9/2 10 50 1/2 2 40 5/2 6 38 3/2 4 32 7/2 8 28 1/2 2 2 3/2 4 6 1/2 2 8 1/2 2 16 3/2 4 20 5/2 6 14 5/2 6 56 7/2 8 64 11/2 12 76 3/2 4 80 1/2 2 82 1/2 2 126 13/2 14 124 3/2 4 110 5/2 6 106 9/2 10 100 7/2 8 90 11/2 12 148 3/2 4 184 7/2 8 180 1/2 2 172 5/2 6 170 15/2 16 164 9/2 10 136 1j 3d 2g 4s 9/2 1/2 5/2 3/2 7/2 1/2 3/2 1/2 3/2 5/2 7/2 5/2 11/2 3/2 1/2 3/2 13/2 5/2 7/2 9/2 11/2 1i 1h 2f 3p 3s 2d 1g 2p 1f 1p 2s 1d 1s 12 6 82 50 28 20 8 2


Pobierz ppt "FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych Wykład 5 – modele jądrowe cd."

Podobne prezentacje


Reklamy Google