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1、核的壳模型a、在核内存在一个平均力场，该力场是所有其它核子对一个核子作用场的总和，对于接近球形的原子核，可以认为该力场为有心场。 b、泡利原理不仅限制了某一能级上所能容纳的核子数，也限制了核内核子之间的碰撞。碰后，核子不能低能态上去，也不能两核子朝同一方向；只能去占据未被填满的高能态，这在核与外界不交换能量条件下不可能发生。核子仍能保持原有的运动状态，即是单个核子的独立运动是可能的.所以,壳模型也叫独立粒子（或单粒子）模型。 核内存在壳层结构的条件：1在每一个能级上，容纳核子的数目有一定的限制。2核内存在一个平均场，对于接近于球形的原子核，这个平均场是一种有心场。3每个核子在核内的运动应当是各
2、自独立的。成功：能正确的预言绝大多数核的基本宇称和自旋，很好的解释同核异能素岛的出现。缺陷：对远离双幻核区域的磁矩，电四极距和E2跃迁率的解释遇到了很大困难。液滴实验根据：1.原子核平均每个核子的结合能几乎是常量，即B正比于A.2.原子核的体积近似正比于核子数，表示核子不可压缩，与液体类似。因此，原子核的液滴模型把原子当做带正电的液滴。成功：1.成功的计算原子核基态的结合能和质量。 2.以液滴形变解释原子核裂变。 缺陷：粗糙的结合能半经验公式只能反映结合能随AZ变化的平均趋势，反映不出变化的起伏现象。由于公式的基础是原子核液滴模型。核的集体模型：他的基础是壳模型，但对壳模型做了补充，认为原子核
3、可以发生形变，每个核子在核内除了相对其它核子运动外，原子核的整体还发生振动与转动，处于不同运动状态的核，不仅有自己特定的形状，还具有不同的能量和角动量，这些能量与角动量都是分立的，因而形成能级。成功：1对磁矩的预言比壳模型好些，而且奇之子核一般比奇中子核符合得更好。2可以计算出实验观测的电四极距Q与内禀电四极距Q0的关系。三大衰变：衰变：是原子核自发地放射出粒子而发生的转变.它的半衰期随核素的不同变化甚大10-7s1015a，能量范围49MeV,A140. 粒子的衰变能Ed=（1+m/mY）Ek=A/(A-4)=( mY+m-mX)*931.43MeV=BY+B-BX粒子与原子核的相互作用1.
4、 粒子在核内有两种力:核力-吸引力-短程力与库仑力-排斥力近似达到平衡。因此可以想象粒子在核内自由地高速运动2. 粒子跑到核的边界时，由于库伦势垒的阻挡，只有很小的概率穿透库伦势垒(隧道效应)3. 粒子逃脱原子核，核力完全消失，剩下的主要是库仑力作用衰变：指原子核自发地放出粒子或俘获一个轨道电子而发生的转变，半衰期大致分布在10-2s-1018a内，在全部周期表范围内都存在，E在0Ed之间变化粒子和反冲核的动量大小相等方向相反时Ed中微子和反冲核的动量大小相等方向相反0三种衰变类型及衰变能衰变公式AZXAZ+1Y+e-+v衰变能Ed=Mx(Z,A)- MY(Z+1,A)c2衰变条件MXMY实质
5、核中一个中子变成了一个质子+衰变AZXAZ-1Y+e+v衰变能Ed=Mx(Z,A)- MY(Z-1,A)-2mec2衰变条件MX+MY2me实质核中一个质子变成了一个中子轨道电子俘获AZX+e-AZ-1Y+v衰变能Edi=Mx(Z,A)- MY(Z-1,A)c2-Wi衰变条件MX-MYWi/c2实质核中一个质子变成了一个中子选择定则1.容许跃迁I=0,1=+1一级禁戒跃迁I=0,1,2=-1n级I=n,(n+1)=(-1)n跃迁原子核通过发射光子(或辐射)从激发态跃迁到较低能态的过程，半衰期范围一般为10-16s10-4s能量几KeV十几MeV,包括跃迁内转换电子跃迁概率重要结论1电辐射快于磁
6、辐射2辐射的级次越低跃迁越快3M(L) E(L+1)精细结构：由于电子的自旋与轨道运动相互作用而产生。电子的轨道角动量Pl和自旋Ps耦合成总角动量Pj，Pj=Pl+Ps,j=l+s，l+s-1, |l-s|钠D线的精细结构:钠的3p能级，因l=1,s=1/2,则分列为j=3/2和1/2的两个能级：3p3/2和3p1/2.原来的3s能级，因l=0,j只能取1/2值，则不能发现分裂。于是电子从自能级3p3/2和3p1/2跃迁到3s1/2能级时，就产生D线精细结构。超精细结构:由于核的自旋与电 子的总角动量相互作用的结果。核的自旋PI与电子的总角动量Pj耦合而成的原子的总角动量PF，PF=PI+Pj
7、钠超精细结构:钠的3S1/2能级电子的j=1/2，则F=I+1/2,I-1/2,因此3S1/2能级分裂成具有不同F值的两个能级。由于3S1/2能级一分为二，则由3P1/2跃迁到3S1/2的D线变成了双线，由3P1/2跃迁到3S1/2的D2线也变成了双线，就是超精细结构共振吸收:高频磁物的能量将被原子强烈吸收 共振频率:发生共振吸收的频率v电四极矩:Q=2/5*Z（c*c-a*a），设椭圆对称轴的半轴为c，另外两个半轴为a，则1.c=a时，Q=0，即球形核的电四极矩为零2.c大于a时,Q大于0，即长椭球形原子核具有正的电四极矩。3.c小于a时,Q小于0，即扁椭球形原子核具有负的电四极矩。内转换现
8、象：原子核从激发态到较低的能态或基态的跃迁时把核的激发能直接交给原子的壳层电子而发射出来。核反应截面：一个粒子入射到单位面积内只含一个靶核的靶子上所发生的反应概率。（一个入射粒子同单位面积靶上一个靶核发生反应的概率）单位时间发生的反应数/（单位时间的入射粒子数单位面积的靶核数）核反应微分截面：（,）单位时间出射至（,）方向单位立体角内的粒子数/（单位时间的入射粒子数单位面积的靶核数）核反应产额：入射粒子在靶中引起的反应数与入射粒子之比，即一个入射粒子在靶中引起反应的概率。穆斯堡尔效应把放射源和吸收体的束缚在固体晶格中，如果g光子满足一定的条件，那么这时遭受反冲的不是单个原子核而是整块晶体。与单
9、个原子核的质量相比，晶体的质量大的不可比拟。所以反冲速度极小，反冲能量实际等于零，整个过程可看作无反冲的过程。这种效应叫穆斯堡尔效应 能谱特点答：粒子的能量是连续的；有一个确定的最大能量Em；曲线有一极大值，即在某一能量处，强度最大。 由于原子核在衰变过程中，不仅仅放出粒子，还放出一个不带电的中性粒子，它的质量几乎小得为0，则在衰变过程中有两种极端的情况：当粒子和反冲核的动量大小相等方向相反，此时衰变能EdE；当中微子和反冲核的动量大小相等方向相反时，粒子的动能为0。所以在一般情况下，粒子的动能介于上述两种情况之间，故能谱是连续分布的。宇称守恒定律：如果微观物理规律在空间反演下不变,则此微观体系的宇称将保持不变,体系内部变化前的宇称等于变化后的宇称。宇称算符：PY（x）=Y（-x），PY（x）=kY（x）基态：指质子和中子都填满最低的能级,这时原子核的能量最低激发态：指核子处于较高能级而其较低能级未填满，这时原子核的能量最大费米子：如电子、质子、中子、中微子、u介子等，自旋为半整数。玻色子：光子、He粒子等自旋为整数。同位旋多重态：对于核子数A相同，自旋和宇称也相同，而且同位旋量子数T也相同，只有T3不同的各态。核的基态具有最小的T值。0/12345+M1E2E2M3E4E4M5E4E1M2E3E3M4e5E5(EL)=(-1)L (ML)=(-1)L+1
