Wenn
werden im Sinne einer starken Wechselwirkung (ohne Berücksichtigung der elektromagnetischen Wechselwirkung) voneinander angezogen oder abgestoßen?
Ich habe das in s-state gelesen :
„ Proton und Proton “ und „ Neutron und Neutron “ ziehen sich nur an, wenn ihr Spin unterschiedliches Vorzeichen hat (antiparallel). Wenn ihre Spins das gleiche Vorzeichen haben (parallel), werden sie voneinander abgestoßen.
Bei " Proton und Neutron " ist es umgekehrt - angezogen bei Spins mit gleichem Vorzeichen (+1/2 und +1/2 oder -1/2 und -1/2) abgestoßen bei Spins mit unterschiedlichem Vorzeichen (+1/ 2 und -1/2).
Meine Fragen: Ist diese Regel für jedes Paar universell, oder sind die Regeln für p, d und andere Orbitale (Zustände) unterschiedlich?
Universell auf kurze Distanzen.
Es funktioniert für alle orbitalen Nukleonen und verursacht die magischen Kerne (z. B. warum Helium, Neon usw. so stabil sind und warum Nukleonen, die als Alphateilchen aneinander gebunden sind, ein häufiger Ausstoß aus einem Kern sind). Ein Kern, bei dem sich alle Kerne in diesem durch Spinpaarung gebundenen Zustand befinden, erfährt eine stärkere Anziehung und benötigt daher mehr Energie, um auseinander zu brechen (in diesem Fall durch Coulomb-Abstoßung).
Ich bin mir nicht sicher, ob das erste Bit als Frage gedacht ist, aber Sie haben Recht, dass der Proton-Neutron-gebundene Zustand dieselben Spinzustände erfordert und das Proton-Proton und das Neutron-Neutron entgegengesetzte Spinzustände erfordern.
Das liegt daran, dass das Ziel ein Netto-0-Spin ist (da dies die höchste Energiebindung ist, die wir erreichen können). Protonen haben -1/2 Spin, Neutronen haben +1/2 Spin. Gleiche Spinzustände werden addiert, entgegengesetzte Spinzustände werden subtrahiert.
-pn- = (-1/2) + (+1/2) = 0
-pp- = (-1/2) - (-1/2) = 0
-nn- = (+1/2) - (+1/2) = 0
(Als kleine Randbemerkung, -pp- wird etwas komplexer gemacht, indem die Coulomb-Abstoßungsenergie höher ist als diese Anziehungsenergie der Spinpaarung, und daher sind Diprotonen (-pp-) nicht wirklich ein "Ding", während Dineutronen ( -nn-) und Proton-Neutron-Kopplungen (-pn-) leiden nicht unter dieser Coulomb-Abstoßung, aber all dies beruht auf demselben Prinzip.)
Einige Quellen und Links und solche Sachen:
https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1512/1512.00314.pdf - Papier mit Beweisen für Dineutronen.
http://www.sjsu.edu/faculty/watkins/protonrepulsion.htm - Eine klare Erklärung der San Jose State University (von der ich zugegebenermaßen noch nie gehört habe) auf einer Webseite, die wirklich so aussieht, als wäre sie 2001 entworfen worden, aber die Informationen darüber sind legitim.
https://en.wikipedia.org/wiki/Talk%3ADiproton#Diproton_stability_vs_Dineutron_stability - Eine etwas nette Diskussion auf einer Wikipedia-Seite, wenn Sie einen weniger "formellen" Link bevorzugen.