Mögliche Spins und Paritäten von 3817Cl1738Cl^{38}_{17}Cl

In meinem Einführungskurs in die Kernphysik kam folgende Frage auf:

Betrachten Sie den ungeraden Kern 17 38 C l , das 17 Protonen und 21 Neutronen hat. Sein 17. Proton sitzt in der 1 D 3 / 2 Umlaufbahn, während sein 21. Neutron in der ist 1 F 7 / 2 orbital. Berechnen Sie die möglichen Spins und Paritäten dieses Kerns.

Also habe ich den Spin und die Parität so berechnet, wie Spin und Parität von ungeraden Kernen berechnet werden. Der totale Kernspin ICH sollte sein J 1 + J 1 = 5 . Seine Parität ist ( − 1 ) 0 ( − 1 ) 3 = −
Also Kernspin und Parität 5 − , in Übereinstimmung mit dem Wert, den ich online nachgeschlagen habe.

Der Teil, den ich nicht verstehe, ist, warum es mehrere mögliche Spins und Paritäten geben sollte. Hat es mit dem Gesamtdrehimpuls zu tun, der ausreicht | J 1 − J 2 | Zu | J 1 + J 2 | ? Wie hängt es mit dem zusammen, was ich berechnet habe?

Antworten (1)

Der Teil, den ich nicht verstehe, ist, warum es mehrere mögliche Spins und Paritäten geben sollte. Hat es mit dem Gesamtdrehimpuls zu tun, der ausreicht | J 1 − J 2 | Zu | J 1 + J 2 | ?

Ja. Was Sie berechnet haben, war | J 1 + J 2 | , das ist das Maximum. In Abwesenheit jeglicher Wechselwirkung zwischen dem Neutron und dem Proton würden all diese Spinkopplungen, vom Minimum bis zum Maximum, Zustände mit der gleichen Energie ergeben, und der Grundzustand wäre entartet. Sie interagieren, und anscheinend ist das Ergebnis in diesem Beispiel, dass der maximale Spin die niedrigste Energie ergibt. Aber normalerweise ist es nicht einfach, so etwas vorherzusagen, ohne eine vollständige Schalenmodellrechnung durchzuführen, bei der Sie einen großen Hamilton-Operator diagonalisieren.

Weitere Informationen zu dieser Art von Dingen finden Sie in dieser Frage: Wie gehen Sie vor, um den Grundzustandsspin und die Parität eines Kerns zu erraten?

Es ist also unmöglich zu sagen, welcher der Grundzustand ist, aber alle Zustände, in denen sich der Kern möglicherweise befinden kann, sind es 2 − , 3 − , 4 − Und 5 − ?
Es ist nicht unmöglich, aber normalerweise geht es nicht ohne eine große numerische Berechnung. In der verlinkten Antwort gebe ich ein paar Beispiele, wo es ohne große Berechnung bestimmt werden kann.
Mögliche Spins und Paritäten von 3817Cl1738Cl^{38}_{17}Cl
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