Πρότυπο Πυρήνα κατά φλοιούς
Στην πυρηνική φυσική και την πυρηνική χημεία, το Πρότυπο Πυρήνα κατά φλοιούς είναι ένα μοντέλο του ατομικού πυρήνα που χρησιμοποιεί την αρχή αποκλεισμού Pauli για να περιγράψει τη δομή του πυρήνα σε όρους ενεργειακών επιπέδων. [1] Το πρώτο μοντέλο κατά φλοιούς προτάθηκε από τον Ντμίτρι Ιβάνενκο (μαζί με τον Ε. Γκαπόν) το 1932. Το μοντέλο αναπτύχθηκε το 1949 μετά από ανεξάρτητη εργασία από αρκετούς φυσικούς, κυρίως τον Eugene Paul Wigner, τη Maria Goeppert Mayer και τον J. Hans D. Jensen, οι οποίοι μοιράστηκαν το βραβείο Νόμπελ Φυσικής του 1963 για τις συνεισφορές τους.
Το Πρότυπο Πυρήνα κατά φλοιούς είναι εν μέρει ανάλογο με το μοντέλο που περιγράφει τη διάταξη των ηλεκτρονίων σε ένα άτομο, στο ότι ένας γεμάτος φλοιός οδηγεί σε μεγαλύτερη σταθερότητα. Όταν προστίθονται νουκλεόνια (πρωτόνια ή νετρόνια) σε έναν πυρήνα, υπάρχουν ορισμένα σημεία όπου η ενέργεια σύνδεσης του επόμενου νουκλεόνιου είναι σημαντικά μικρότερη από την ενέργεια του τελευταίου νουκλεονίου . Αυτή η παρατήρηση, ότι υπάρχουν ορισμένοι μαγικοί αριθμοί νουκλεονίων (2, 8, 20, 28, 50, 82, 126) που είναι πιο σφιχτά συνδεδεμένοι από τον επόμενο υψηλότερο αριθμό, οδήγησε στο Πρότυπο Πυρήνα κατά φλοιούς.
Στοιχεία με μαγικό ατομικό αριθμό έχουν περισσοτερα ισότοπα από τα γειτονικά στοιχεια
Η αφθονία πυρήνων στην φύση με μαγικό αριθμό νετρονίων ή πρωτονίων είναι μεγαλύτερη απο την αναμενόμενη.
Οι φλοιοί για πρωτόνια και για νετρόνια είναι ανεξάρτητοι μεταξύ τους. Επομένως, υπάρχουν «μαγικοί πυρήνες» στους οποίους ο αριθμός ένας τύπος νουκλεονίου ή ο άλλος είναι μαγικός και «διπλά μαγικοί πυρήνες», όπου και οι αριθμοί των δύο τύπων νουκλεονίων είναι μαγικοί. Λόγω ορισμένων παραλλαγών στην τροχιακή πλήρωση, οι ανώτεροι μαγικοί αριθμοί είναι 126 και, υποθετικά, 184 για νετρόνια, αλλά μόνο 114 για πρωτόνια, που παίζουν ρόλο στην αναζήτηση του λεγόμενου νησιού σταθερότητας. Έχουν βρεθεί μερικοί ημι-μαγικοί αριθμοί, ιδίως Z = 40 . [2]
Για τη εύρεση των μαγικών αριθμών, το Πρότυπο Πυρήνα κατά φλοιούς ξεκινά από ένα μέσο δυναμικό με σχήμα κάτι ανάμεσα στο τετράγωνο πηγάδι και τον αρμονικό ταλαντωτή. Σε αυτό το δυναμικό, προστίθεται ένας όρος σπιν τροχιάς. Παρόλα αυτά, η ολική διαταραχή δεν συμπίπτει με το πείραμα και πρέπει να προστεθεί μια εμπειρική ζεύξη σπιν τροχιάς με τουλάχιστον δύο ή τρεις διαφορετικές τιμές της σταθεράς σύζευξης, ανάλογα με τους πυρήνες που μελετώνται.
Ωστόσο, οι μαγικοί αριθμοί νουκλεονίων, καθώς και άλλες ιδιότητες, προσεγγίζονται με τη χρήση ενός τρισδιάστατου αρμονικού ταλαντωτή συν μια αλληλεπίδραση σπιν τροχιάς. Ένα πιο ρεαλιστικό αλλά και πολύπλοκο δυναμικό είναι γνωστό ως δυναμικό Woods-Saxon.
Hellenica World - Scientific Library
Από τη ελληνική Βικιπαίδεια http://el.wikipedia.org και el.wiktionary.org/. Όλα τα κείμενα είναι διαθέσιμα υπό την GNU Free Documentation License
