第八章核结构模型 原子核结构是原子核物理学的一个中心问题。它是物质结构的一个重要层次。人们 通过对核结构问题的认识,可以从根本上加深对自然界的了解。 核结构:1)以核子的运动为基础研究原子核的结构; 2)以夸克胶子的运动为基础研究强子和原子核 的结构。 原子核:由强作用主导的量子多体系统 核结构的理论仍不成熟。关键问题有两个:一是核力的性质问题;二是量子力学在 有限多体系的运用问题。 半唯象的理论:在一定的实验事实的基础上,对原子核作某种模型假设,用来解 释原子核的某些性质。 微观理论:对核子间的作用力做一定假设后,代入多体哈密顿量中借用某种近似 方法进行求解。典型的如哈里特福克( Hartree-Fock)方法及其派生的理论。 本章将只介绍核结构的两种主要模型:壳模型和集体模型
第八章 核 结 构 模 型 原子核结构是原子核物理学的一个中心问题。它是物质结构的一个重要层次。人们 通过对核结构问题的认识，可以从根本上加深对自然界的了解。 核结构：1）以核子的运动为基础研究原子核的结构； 2）以夸克-胶子的运动为基础研究强子和原子核 的结构。 原子核：由强作用主导的量子多体系统。 核结构的理论仍不成熟。关键问题有两个：一是核力的性质问题；二是量子力学在 有限多体系的运用问题。 半唯象的理论：在一定的实验事实的基础上，对原子核作某种模型假设，用来解 释原子核的某些性质。 微观理论：对核子间的作用力做一定假设后，代入多体哈密顿量中借用某种近似 方法进行求解。典型的如哈里特-福克（Hartree-Fock）方法及其派生的理论。 本章将只介绍核结构的两种主要模型：壳模型和集体模型
Ferm气体模型 小报告: Heyde P228
Fermi气体模型 小报告：Heyde P.228
§8.1幻数存在的实验根据 当组成原子核的质子数或中子数为2,8,20,28,50,82和中子数为126 时,原子核特别稳定。这些数目叫做“幻数”。 核素丰度 核素丰度是指核素在自然界中的含量。对所有核素丰度进行研究后发现: (1)地球、陨石以及其它星球的化学成分表明,下面几种核素的含量比 附近核素的含量显得特别多 He,16o.40Ca20,28328315040215050S01n50a2,s8Ce2,208 88 128 2:808:20 82:8210126 可以看出,它们的质子数或中子数,或者两者都是幻数。 (2)在所有的稳定核素中,中子数N等于20,28,50和82的同中子素 最多。 (3)当质子数Z=8,20,28,50和82时,稳定同位素的数目同样要比 邻近的元素多。 叫长回 中子数N 图8-1稳定同中子素分布
§ 8.1 幻数存在的实验根据 当组成原子核的质子数或中子数为 2，8，20，28，50，82 和中子数为 126 时，原子核特别稳定。这些数目叫做“幻数”。 1．核素丰度 核素丰度是指核素在自然界中的含量。对所有核素丰度进行研究后发现： （1）地球、陨石以及其它星球的化学成分表明，下面几种核素的含量比 附近核素的含量显得特别多： 126 208 8282 140 5882 128 5670 120 5050 90 4050 88 3832 60 2820 40 208 16 82 4 2 Pb,Ce,Ba,Sn,Zr,Sr,Ni,Ca,O,He 。 可以看出，它们的质子数或中子数，或者两者都是幻数。 （2）在所有的稳定核素中，中子数 N 等于 20，28，50 和 82 的同中子素 最多。 （3）当质子数 Z＝8，20，28，50 和 82 时，稳定同位素的数目同样要比 邻近的元素多
宇宙物理上RIE 948203:46PM s process Stable Unstable rp process 126 Stellar evoluti°6ri r process 50 Big Bang Ban 8 Fig. 3.2.1 Path of nucleosynthesis at various sites. The decay properties and the capture reaction rates of unstable nuclei are essential for understanding these path ways and thus the elemental abundances
2.结合能的变化 原子核的结合能,是原子核稳定性的一种表征。结合能的相对值越 大,表示原子核结合得越紧密,稳定性就越好。 (1)中子结合能 (2)总结合能 102030405060708090100110120130140150160 中子数N 4681012141618202224 图8-3总结合能随中子数的变化 图82轻核的中子结合能 N:原有的中子数
2．结合能的变化 原子核的结合能，是原子核稳定性的一种表征。结合能的相对值越 大，表示原子核结合得越紧密，稳定性就越好。 （1）中子结合能 （2）总结合能 N: 原有的中子数