Füllreihenfolge im Schalenmodell des Kerns

Ich habe gelesen, dass Nukleonen im Kernschalenmodell nach dem Pauli-Ausschlussprinzip verteilte Füllenergieniveaus sind. Diese Energieniveaus können mit gestaltet werden N l J Notation: 1 S 1 / 2 , 1 P 3 / 2 , 1 P 1 / 2 , 1 D 5 / 2 , . . .

Ich habe zwei Fragen zu diesem Thema:

  • Füllen Protonen und Neutronen die gleichen Ebenen oder füllen sie unterschiedliche Ebenen? Zum Beispiel würde nivellieren 1 S 1 / 2 durch ein Neutron und ein Proton gefüllt werden oder gäbe es zwei unterschiedliche Niveaus 1 S 1 / 2 , eine für jeden Partikeltyp?
  • Gibt es eine Merkregel oder ein Diagramm, mit dem man sich die Reihenfolge des Füllens der Energieniveaus merken kann, ähnlich wie bei den Elektronen?

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Antworten (1)

Protonen und Neutronen füllen verschiedene Ebenen. Einerseits sind sie unterschiedliche Fermionen und andererseits entwickeln sie sich aufgrund der verbleibenden elektromagnetischen Wechselwirkung in einem leicht unterschiedlichen mittleren Potential.

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Es gibt keine offensichtliche Gedächtnisstütze. Tatsächlich hängt es ein wenig davon ab, wie man das Kernpotential modelliert. Zumindest phänomenologisch ist die Ordnung der Schalenmodellebenen gegeben durch

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die die richtigen magischen Zahlen vorhersagt und die für Protonen und Neutronen gleich sind. Die Ordnung basiert auf einem harmonischen Oszillator-Kernpotential mit einem kleinen ℓ 2 und Spin-Orbit-Wechselwirkungen hinzugefügt, wobei die Wechselwirkungsstärken so gewählt wurden, dass sie die richtigen magischen Zahlen erzeugen.

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