原子核的组成与核力.ppt
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第2章核力与核结构一、核力•(1)核力是强相互作用•质子之间库伦斥力反比于距离,而核内质子间距离非常小,但质子能紧密结合而不散开,说明新的作用力——核力的存在,且是吸引力。
•一般核力约比库伦力大一百倍。
第2章核力与核结构•(2)核力的短程性和饱和性•结合能近似与A成正比,说明核力是短程力;•如果为长程力,一个核子能与核内其它每一个核子发生作用,那么核的结合能正比于核子的成对数A(A-1),即正比于A2,与实验事实不符。
•核力只作用于相邻核子,由于相邻核子数目有限,因此核力具有明显的饱和性。
第2章核力与核结构•(3)核力的电荷无关性•1932年海森堡假设:质子与质子之间的核力Fpp和中子与中子之间的核力Fnn以及质子与中子之间的核力Fpn都相等,称为核力的电荷无关性。
•利用同位旋概念,质子和中子是一种粒子的两种不同电荷态,同位旋都为1/2,而同位旋第三分量分别为1/2和-1/2。
第2章核力与核结构•(4)核力与自旋有关•利用氘核的基态性质,由一个质子和一个中子组成的最简单核子束缚态,其自旋和宇称为,其自旋为两个核子的总自旋和相对轨道角动量之和。
+=1π I3S13P13D11211P110状态LS第2章核力与核结构•由于氘核基态宇称为正,只能是3S1+3D1态的混合,即有S=1的自旋三重态组成,不存在自旋单态的氘核,核力将使质子和中子倾向于处在自旋平行的态。
•(5)非中心力成分•氘核基态可以是3S1+3D1的混合态,其中3S1态约占96%,3D1态约占4%。
•核力是以中心力为主,混有少量的非中心力。
第2章核力与核结构二、幻数•1.幻数•当原子中的电子数等于某些特殊的数目(2,10,18,36,54,86)时,该元素特别稳定,称为惰性气体元素。
•对于原子核也存在某些特殊的数目,当组成原子核的质子数或者中子数为2,8,20,28,50和82时,原子核特别稳定,这些数目称为幻数。
第2章核力与核结构•2.幻数存在的实验根据•(1)核素丰度•核素丰度是指核素在自然界中的含量,和邻近核素相比,丰度的大小是核素稳定的一种标志。