nhập môn lý thuyết hạt nhân: phần 1

TỦ SÁCH GiAOTRiNH •'*[ \ _ Đ Ạ I H Ọ C Q U Ố C G IA H À N Ộ I M 43-K T -2011 S: HN ĐẶNG HUY UYÊN TTTT-TV * ĐHQGHN Đ A -U 00080000107 Q ư tậ Ị L tn ê ề i L Ỷ T H U Y Ế T B Ạ 0 T im Ằ N ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRUỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự NHIÊN ĐẶNG HUY UYÊN ■ NHẬP MÔN LÝ THUYẾT HẠT NHÂN ■ N H À X U Ấ T B Ả N Đ Ạ I H Ọ C Q U Ố C G IA H À N Ộ I MỤC LỤC Trang Lòi nói đ ầu ................................................................................................... 7 M ở đ ầ u ............................................................................................................................ 9 Chương I L ự c H Ạ T N H Â N , CÁC TR Ạ N G THÁI c ơ B Ả N C Ủ A D EUTRO N, T Á N X Ạ C Ù A N EU TR O N CHẬM BỞI L ự c PROTON. 1.1. L u c hat n h â n .......................................................................................................... 11 • • 1.1.1. Sự phụ thuộc vào spin của lực hạt nhân............................................. 12 1.1.2. Spin đồng v ị ................................................................................................ 15 1.1.3. Các lực trao đ ổ i..........................................................................................17 1.2. Các trạng thái cơ bản của d e u tr o n ............................................................ 21 1.2.1. Các đặc trưng cơ bản của deutron........................................................2 1 1 .2.2. Các trạng thái cơ bản của deutron trong trường xuyên tâm .....22 1.2.3. Tỷ số giữa cường độ và chiều sâu của hố t h ế ................................. 24 1 .2.4. Sự không tồn tại trạng thái kích thích của deutron...................25 1.3. Tán xạ của các neutron chậm bởi p r o to n .............................................. 26 1.3.1. B iên độ và pha tán x ạ .............................................................................. 26 1.3.2. Tán xạ s . Sự phụ thuộc của pha tánxạ vào năng lượng.........27 1.3.3. C hiều dài tán xạ........................................................................................29 1.3.4. Bán kính tương tác hạt nhân hiệu d ụ n g ...........................................30 1.4. Tán xa đ àn hồi của các h• a t ........................................................................... 33 • 1 .4 . 1 . Giản đồ xung lượng của tán x ạ ............................................................34 C h ư o ìig II CÁC LÝ THUYẾT VỀ PHÂN RÃ, PHÂN CHIA, BỨC XẠ CỦA HẠT NHÂN 2.1. Phân rã a lp h a ....................................................................................................... 43 NHẬP MÔN LÝ THUYẾT HẠT NIHÂN 4 2.1.1. Các tính chất thực nghiệm đặc trưng của phân rã..................... 43 2.1.2. Khảo sát phân rã a theo quan điểm năng lư ợ n g ............................. 45 2.1.3. Cơ cấu của phân rã a ...............................................................................47 2.2. Phân rã b ê ta ....................................................................................................... 52 2.2.1 Các loại phân rã p. Tính chất của các hạt nhân phóng xạ p ........52 2.2.2. Đặc trưng của phổ (3 và giả thiết về sự tồn tại của neutrino .... 56 2.2.3. Các thí nghiệm chứng minh sự tồn tại neutrino.............................. 57 2.2.4. Khái niệm về lý thuyết của phân rã p ........................................... 60 2.2.5. Sự không bảo toàn chằn lẻ trong phân rã p ................................ . 63 2.3. Lý thuyết phân chia hạt n h â n ..................................................................... 64 2.4. L ý th u y ết bức xạ g a m m a ................................................................................. 6 8 2.4.1 Mối liên hệ giữa các đa cực của bức xạ Y và m om ent động lượng của lượng tử Y................................................ 6 8 2.4.2. Xác suất bức xạ Y và quy tắc lựa chọn bức xạ Y ................................................ 71 C h ư ơ n g III LÝ THUYẾT VỀ CÁC MẢƯ HẠT NHÂN 3.1. M ẩu v ỏ ............................................................................................................... 75 3.1.1. Mẩu một h ạ t............................................................................................... 76 3.1.2. Trạng thái một hạt trong thế biến dạng (mẫu N ils s o n ) ................ 84 3.1.3. Các hệ hai hạt............................................................................................. 87 3.1.4. Hệ nhiều h ạ t................................................................................ ........... 93 3.2. M au tập t h ể ...................................................................................................... 100 3.2.1. Hình học và tĩnh h ọ c .............................................................................. 101 3.2.2. Đ ộng h ọ c ...................................................................................................104 3.2.3. D ao động cùa hạt nhân c ầ u ..................................................................105 3.2.4. Chuyển động của hạt nhân biến dạng.......................................105 3.2.5. Chuyển động q u a y ................................................................................. 107 3.2.6. Dao động của các hạt nhân biến dạng.......................................110