Возможные спины и четности 3817Cl1738Cl^{38}_{17}Cl

В моем вводном курсе ядерной физики возник следующий вопрос:

Рассмотрим нечетно-нечетное ядро 17 38 С л , который имеет 17 протонов и 21 нейтрон. Его 17-й протон находится в 1 г 3 / 2 орбите, а его 21-й нейтрон находится в 1 ф 7 / 2 орбитальный. Вычислите возможные спины и четности этого ядра.

поэтому я рассчитал спин и четность так же, как вычисляются спин и четность нечетно-нечетных ядер. Полный ядерный спин я должно быть Дж 1 + Дж 1 "=" 5 . Его паритет ( 1 ) 0 ( 1 ) 3 "="
Таким образом, ядерный спин и четность равны 5 , в соответствии со значением, которое я искал в Интернете.

Я не понимаю, почему должно быть несколько возможных вращений и паритетов. Связано ли это с полным угловым моментом в диапазоне от | Дж 1 Дж 2 | к | Дж 1 + Дж 2 | ? Как это связано с тем, что я вычислил?

Ответы (1)

Я не понимаю, почему должно быть несколько возможных вращений и паритетов. Связано ли это с полным угловым моментом в диапазоне от | Дж 1 Дж 2 | к | Дж 1 + Дж 2 | ?

Да. То, что вы рассчитали, было | Дж 1 + Дж 2 | , что является максимальным. В отсутствие какого-либо взаимодействия между нейтроном и протоном все эти спиновые связи, от минимума до максимума, давали бы состояния с одинаковой энергией, а основное состояние было бы вырожденным. Они взаимодействуют, и, по-видимому, в этом примере результат таков, что максимальный спин дает наименьшую энергию. Но обычно бывает нелегко предсказать такие вещи, не выполняя полный расчет оболочечной модели, в котором вы диагонализируете большой гамильтониан.

Подробнее об этом можно узнать в этом вопросе: как угадать спин основного состояния и четность ядра?

Таким образом, невозможно сказать, какое из них является основным состоянием, но все состояния, в которых может находиться ядро, 2 , 3 , 4 и 5 ?
Это не невозможно, но обычно это невозможно сделать без большого численного расчета. В связанном ответе я привожу пару примеров, где это можно определить без больших вычислений.