Page 193 - основы милогии 1999
P. 193
Iwiiiw M.ll. i vj. 121
периодической системы ядер, которая бы точно описывала и предсказывала свойства всех
изотопов, как это делает периодическая система химических элементов.Микромолекулярпая
модель ядра может внести определенный вклад по уточнению структуры ядра и, следовательно,
по созданию периодической системы ядер. Согласно модели ядерных оболочек полный момент
импульса ядра (т.е. спин ядра) равен сумме внутренних моментов импульса протонов ?А и
орбитальных моментов импульса нуклонов в ядре mA, где т=0,1,2,3,...
Учитывая указанные три вклада, можно объяснить значения спинов всех остальных
ядер, встречающихся в природе:_____________________________________________
Z N Ядерный спин
чет чет 0
чет нечет 1/2, 3/2, 5/2, 7/2
нечет чет 1/2, 3/2, 5/2, 7/2
нечет нечет _______________________________
Следует отметить, что нуклонный состав встречающихся в естественных условиях изотопов
резко меняется с ядра , и еще раз, начиная с ядра Аг
Между ядрами ^Не и ^(9 все стабильные изотопы (без учета их сворачивания
в двойные цепочки) строятся по схеме: +п +р +п +р +п +р +п +р +...
между lgO И «Лг нуклонный состав оказывается иным = +п +п +р+р +п +п +р+р
+...
Естественно было предположить (Бартлей), что нуклоны в ядре тоже подчиняются
принципу запрета Паули. Таким образом, можно поместить по два нейтрона и по два протона
на s- оболочку ядра (с орбитальным моментом импульса нуклона, равным нулю), и т.д.
Когда s-, р-, d- оболочки заполняются, образуется ядро
Вообще, число протонов или нейтронов, заполняющих любую оболочку, равно 2(21+1), где
1 =0,1,2,3,... Согласно принципа запрета Паули никакие два протона или нейтрона не могут
иметь одинаковые наборы квантовых чисел. Протоны заполняют свои, предназначенные им
уровни парами, причем на каждый уровень попадают два протона с противоположно
направленными спинами. Также в принципе ведут себя нейтроны. Наконец, когда протоны
и нейтроны достраивают свои замкнутые оболочки, тогда полный спин ядра равен нулю.
Например, ядро % Ni имеет нулевой спин. В случаях ядер, для которых Z четно,
N нечетно, или Z нечетно, N четно, один протон или один нейтрон не объединен в пару с
другими нуклонами. Спин такого нуклона 1/2А будет складываться с его орбитальным
моментом импульса mA, а суммарный спин ядра может иметь значения mA + 1/2 А, т.е.
полуцелое значение, поскольку m - целое. Соответственно нечет - нечет ядра имеют целые
спины, а чет - четные ядра имеют нулевые спины.
Однако основное предположение оболочечной модели - о независимом движении
нуклонов в самосогласованном поле находится в противоречии с некоторыми другими
моделями ядра, в том числе и с предлагаемой молекулярной моделью. Основное предположение
молекулярной модели, как это было указано выше, является предположение о том, что нуклоны
сохраняют пространственную ориентацию друг относительно друга неизменной, за
исключением случаев, когда ядро переходит в возбужденное состояние, в результате чего
нуклонные цепочки смещаются друг относительно друга, сжимаясь или разжимаясь в
пространстве самосогласованного поля. Потенциал этого поля зависит от расстояния до центра
ядра. Нуклоны в поле с таким потенциалом находятся на определенных уровнях энергии. В