Mẫu giọt và mẫu khí Fermi

Chủ đề: MẪU GIỌT VÀ MẪU KHÍ CỦA FERMI NHĨM 3: Đỗ Duy An Nơng Tấn Lập Nguyễn Duy Bình Dương Quốc Thanh Trần Nguyễn Mộng Tuyền NỘI DUNG: SỰ SỰ CẦN CẦN THIẾT THIẾT CỦA CỦACÁC CÁC MẪU MẪU HẠT HẠT NHÂN NHÂN MẪU MẪU GIỌT GIỌT CHẤT CHẤT LỎNG LỎNG MẪU MẪU KHÍ KHÍ CỦA CỦAFERMI FERMI PHẦN 1: SỰ CẦN THIẾT CỦA CÁC MẪU HẠT NHÂN I LÝ DO XUẤT HIỆN CÁC MẪU HẠT NHÂN Vấn đề liên quan đến lý thuyết hạt nhân phân thành hai loại cấu trúc hạt nhân phản ứng hạt nhân Khi xây dựng lý thuyết hạt nhân ta vấp phải khó khăn là: + Khơng biết xác lực tương tác nucleon hạt nhân + Số lượng phương trình miêu tả chuyển động nucleon hạt nhân lớn + Không thể quan niệm hạt nhân môi trường vĩ mô liên tục PHẦN I Mẫu hạt nhân cần giải thích tính chất trạng thái hạt nhân spin, độ chẵn lẻ, momen từ, momen từ cực điện, tính chất trạng thái kích thích… Trước tiên phổ kích thích hạt nhân tính chất động lực học hạt nhân xác suất phóng gamma mức kích thích hạt nhân Mỗi mẫu hạt nhân giải thích số tính chất hạt nhân, có nhiều mẫu hạt nhân khác PHẦN II PHÂN LOẠI CÁC MẪU HẠT NHÂN Cơ sở để xây dựng mẫu hạt nhân giả thuyết độc lập tập hợp bậc tự hạt nhân Các bậc tự hạt nhân chia làm hai loại : bậc tự hạt mô tả chuyển động hạt riêng biệt bậc tự tập thể mô tả chuyển động số lớn hạt Một cách tương ứng, mẫu hạt nhân phân thành hai loại mẫu tập thể mẫu hạt, ngồi cịn có mẫu suy rộng, tổng hợp hai mẫu nói PHẦN I II Mẫu tập thể Mẫu tập thể mẫu dựa bậc tự tập thể nhiều hạt gọi mẫu tương tác mạnh hạt Mẫu thể hiệu ứng tập thể hạt nhân quãng đường tự hạt hạt nhân bé so với kích thước hạt nhân Và mẫu coi hạt nhân giọt chất lỏng hay vật rắn Mẫu tập thể gồm mẫu giọt chất lỏng mẫu hạt nhân khơng có dạng hình cầu PHẦN I II Mẫu hạt Mẫu hạt dựa bậc tự hạt gọi mẫu hạt độc lập Trong mẫu này, quãng đường tự hạt lớn kích thước hạt nhân, tức hạt chuyển động độc lập trung bình Mẫu hạt gồm mẫu vỏ khơng có tương tác dư mẫu vỏ có tính đến hiệu ứng cặp PHẦN II Mẫu suy rộng Mẫu suy rộng tính đến tính chất chuyển động độc lập lẫn tính chất chuyển động tập thể hạt hạt nhân Mẫu gồm mẫu suy rộng với liên kết yếu mẫu suy rộng với liên kết mạnh Hai giả thiết mẫu suy rộng là: + Dạng cân hạt nhân xa số magic dạng elipxoit trịn xoay + Chuyển động tập thể có chuyển động dao động chuyển động quay không phá hoại dạng hố hạt nhân PHẦN III SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT MÔ TẢ CẤU TRÚC HẠT NHÂN Hình 1: Sơ đồ tổng qt mơ tả cấu trúc hạt nhân PHẦN 2: MẪU GIỌT CHẤT LỎNG I KHÁI NIỆM MẪU GIỌT CHẤT LỎNG Mẫu giọt chất lỏng mẫu điển hình mẫu tương tác mạnh (mẫu tập thể) Trong mẫu giọt chất lỏng, nucleon xem tương tác mạnh với giống phân tử giọt chất lỏng Một nucleon cho thường xuyên va chạm với nucleon khác bên hạt nhân, quãng đường tự trung bình nhỏ nhiều so với bán kính hạt nhân PHẦN III Trường hợp đơn giản người ta cho a/ Cặp nucleon loại có spin song song với tương tác nucleon tương tác phụ thuộc vào b/ Cặp nuclecon loại có spin đối khoảng cách ngắn tọa độ tâm quán tính, tức c/ Cặp nucleon khác loại có spin song song với phụ thuộc vào lúc ta gọi d/ Cặp nucleon khác loại có spin đối Wigner (lực Wigner) tức V=Vw (r) Hình 11: Khả phân bố nucleon hạt nhân PHẦN III 2.2 Thế tương tác cặp nucleon Về mặt hàm sóng mà nói theo nguyên lý Pauli nguyên lý Dirac hạt loại có spin 1/2 hàm sóng xác định phải hàm sóng phản đối xứng Do ta có hàm sóng cho khả phân bố cặp nucleon là: § Đối với (a): PHẦN III § Đối với (b): § Đối với (c): § Đối với (d): PHẦN III Gọi cặp nucleon với tương tác Vw trạng thái xác định ψij(1,2) ta có cơng thức là: Nếu sử dụng tính chất chuẩn hóa trực giao hàm sóng spin nucleon tức ta có (α,α) = (β,β) = , (α,β)=0 Do ta có: § Đối với trường hợp a/: PHẦN III § Đối với trường hợp b/,c/,d/: Nếu lấy hàm sóng trạng thái dạng sóng phẳng tọa độ tương đối hệ (1) (2) có dạng sau: PHẦN III Chứng minh: Sử dụng điều kiện chuẩn hóa, từ (1) ta có: PHẦN III Nếu ta gọi Uo tồn phần lực hạt nhân ta có cơng thức: cặp nucleon PHẦN III 2.3 Năng lượng Coulomb Có proton lấy tách số Z proton ta cịn lại Z - proton, ta cho số proton phân bố ta có mật proton hạt nhân là: Trường điện (Z-1) proton tác dụng lên proton vị trí : PHẦN III PHẦN III Ta coi mật độ phân bố proton hạt nhân phân bố đều, ta có : Vậy lượng tĩnh điện trường gây nên hạt nhân là: Trong tích phân chia cho cặp proton đóng vai trị biểu thức lượng có lần PHẦN III 2.4 Năng lượng cặp Trong biểu thức lượng liên kết phải kể tới thành phần lượng đặc trưng cho tương tác cặp Gọi UP lượng cặp nucleon ta có: Trong đó: δ =1 số N, số Z chẵn δ= số A lẻ δ = -1 số N, số Z lẻ CP số tương tác cặp nucleon PHẦN III Kết luận chung Công thức liên kết bán thực nghiệm Weizsacker: Ta có cơng thức lượng liên kết: Elk = TO + TF + TS + UO + UC + UP Với: TO + TF + TS tổng động toàn phần UO + UC + UP tổng toàn phần Đó thành phần lượng để giữ nucleon liên kết lại với hạt nhân PHẦN III Theo giá trị tính tốn phần trước viết lại công thức lượng liên kết phụ thuộc vào A, Z dạng sau : Hay là: Với: ; ; ; PHẦN III Thực ra, lí thuyết khơng tính tốn cách chi tiết giá trị số C, tương tác VW cặp nucleon chưa biết cách xác có dạng Do thường số sau người ta xác định thực nghiệm CT = 15,75 MeV CF = 17,80 MeV CC = 0,710 MeV CS = 94,80 MeV CP = 34,00 MeV (CP số tương tác cặp nucleon) THANK YOU ... CỦA CỦACÁC CÁC MẪU MẪU HẠT HẠT NHÂN NHÂN MẪU MẪU GIỌT GIỌT CHẤT CHẤT LỎNG LỎNG MẪU MẪU KHÍ KHÍ CỦA CỦAFERMI FERMI PHẦN 1: SỰ CẦN THIẾT CỦA CÁC MẪU HẠT NHÂN I LÝ DO XUẤT HIỆN CÁC MẪU HẠT NHÂN Vấn... 2: MẪU GIỌT CHẤT LỎNG I KHÁI NIỆM MẪU GIỌT CHẤT LỎNG Mẫu giọt chất lỏng mẫu điển hình mẫu tương tác mạnh (mẫu tập thể) Trong mẫu giọt chất lỏng, nucleon xem tương tác mạnh với giống phân tử giọt. .. tương ứng, mẫu hạt nhân phân thành hai loại mẫu tập thể mẫu hạt, ngồi cịn có mẫu suy rộng, tổng hợp hai mẫu nói PHẦN I II Mẫu tập thể Mẫu tập thể mẫu dựa bậc tự tập thể nhiều hạt gọi mẫu tương