Chương 7: CÁC MẪU CẤU TRÚC HẠT NHÂN §1. MẪU GIỌT N.Bohr đề xuất năm 1936 • Mật độ khối lượng hạt nhân không đổi đối với mọi hạt nhân (≈10 14 tấn/m 3 ) Tính không nén được của hạt nhân như của ch lỏng • Năng lượng liên kết riêng ε hầu như không đổi (7÷ 8,6 MeV) hay bão hòa Giống như tính bão hòa của lực liên kết các phân tử trong trong chất lỏng Năng lượng liên kết ♦ Năng lượng thể tích E V tỷ lệ với A: V V E A α = − ♦ Năng lượng mặt: E m làm giảm E lk 2 / 3 m m E A α = ♦ Năng lưọng Culông E C : 2 1/ 3 C C E Z A α − = ♦ Năng lượng đối xứng: 2 1 ( 2 ) dx dx E A Z A α − = − ♦ Số hạng bổ sung δ (A, Z) 2 / 3 2 1/ 3 2 1 ( 2 ) ( , ) lk V m C dx E A A Z A A Z A A Z α α α α δ − − = − + + + − − Mẫu giọt không giải thích được: • Các hạt nhân có số p hay n là các số magic (2, 8, 20, 50, 82, 126) • Tại sao xác suất bắt nơtrôn của hạt nhân đó lại rất bé ? • Tại sao khi hạt nhân Uran vỡ thành hai mảnh không bằng nhau, lại có xác suất lớn để một mảnh có 50 nơtrôn và một mảnh có 82 nơtrôn? α V = 15,75 MeV ; α m = 17,8 MeV α C = 0,71 MeV ; α đx = 89 MeV δ = 34.A − 3/4 MeV §2. MẪU VỎ HẠT NHÂN • Nuclôn có thể có một số hữu hạn các trạng thái với năng lượng hoàn toàn xác định: mỗi trạng thái chỉ có thể có mọt nuclôn • Các vỏ có 2, 8, 20, 50, 82 nơtrôn hay prôtôn và 126 nơtrôn là các lớp vỏ kín rất bền vững giống như các lớp vỏ electrôn trong nguyên tử • Mỗi giá trị năng lượng tương ứng với 2ℓ + 1 phương khác của véctơ mômen qũy đạo và hai phương khác nhau của spin: mỗi mức năng lượng có thể có 2(2ℓ + 1) nuclôn cùng loại nơtrôn thêm vào sẽ liên kết rất yếu với hạt nhân Ví dụ 16 8 O 40 20 Ca (8p, 8n) 99,579 % (20p, 20n) 96,97 % • Trong hạt nhân, tương tác giữa mômen qũy đạo và mômen spin rất mạnh Mỗi mức năng lượng của nuclôn lại tách thành hai mức con với các giá trị mômen động lượng toàn phần: và 1 2 j l= − 1 2 j l= + Ở mỗi mức năng lượng có thể có 2j + 1 nơtrôn và 2j + 1 prôtôn Các nuclôn có khuynh hướng kết đôi với mômen tổng cộng bằng không Trạng thái các nuclôn 1 1 2 s 1 1 2 p 3 1 2 p . có xác suất lớn để một mảnh có 50 nơtrôn và một mảnh có 82 nơtrôn? α V = 15 ,75 MeV ; α m = 17, 8 MeV α C = 0 ,71 MeV ; α đx = 89 MeV δ = 34.A − 3/4 MeV §2. MẪU VỎ HẠT NHÂN • Nuclôn có. nơtrôn thêm vào sẽ liên kết rất yếu với hạt nhân Ví dụ 16 8 O 40 20 Ca (8p, 8n) 99, 579 % (20p, 20n) 96, 97 % • Trong hạt nhân, tương tác giữa mômen qũy đạo và mômen spin rất mạnh Mỗi mức. Chương 7: CÁC MẪU CẤU TRÚC HẠT NHÂN §1. MẪU GIỌT N.Bohr đề xuất năm 1936 • Mật độ khối lượng hạt nhân