取向形核

取向形核所屬現代詞,指的是一群原子核的自旋I相對於空間某軸的方向順序排列。

基本介紹

  • 中文名:取向形核
  • 外文名:nuelearorientation
  • 別稱:核的取向
  • 定義:原子核的自旋某軸的方向順序排列
概述,特點,方法,

概述

取向形核又叫做核的取向,(nuelearorientation),一群原子核的自旋I相對於空間某軸的方向順序排列。在正常條件下,核不是規則取向的,即在空間的所有方向都是等機率的。關於一個軸旋轉對稱的一個核自旋系統,規則取向的程度由在21+1個磁亞能級上的相對占據數a爪完全表征。因為斷是歸一化的,即Ea,一1,所以僅有21個獨立的斷值。與其直接確定這些占有數,倒不如把它們構成更有用的矩,Em·a,,因為在理論計算中出現的是這些矩。這些矩共有21個獨立的線性組合,它們稱為取向參數幾(I),

特點

核的極化和線列核的極化是指存在一個或多幣咦為奇數的幾(I)值不為零,而不管k為偶數的幾(I)值如何。在這種情況下,核自旋系統是極化的。如果k為奇數的所有幾(I)值為零,而至少有一個k為偶數的幾(I)值不為零,則說出現了核的線列,即核自旋系統排成一條線。簡單地說,如果z軸是核自旋系統的量子化軸,則極化表示沿z軸的淨矩;相反,線列沒有淨矩。可惜,術語“核極化”通常只與九(I)相聯繫,而核的線列只與fZ(I)相聯繫,雖然在實際上它們的含義要更廣泛一些。核的取向參數還有另外的定義,在數學上,它們與上述定義是等價的。如果核自旋系統不具有圓柱對稱性,則核規則取向的更一般的定義是需要的,以導出統計張量。參閱“自旋,,(spin)條,產生核的規則取向能夠用不同的方法實現。
最顯而易見的方法是改變21+1條磁亞能級的能量,以消除它們的退化度,因此也就改變了這些亞能級的粒子占有數。自旋退化度能夠藉助磁場與核的磁偶極矩相互作用來消除,或者藉助非均勻電場與核的電四極矩相互作用來消除。子能級上的粒子占有數的明顯差別能夠藉助冷卻核樣品到很低的溫度T來估算。此溫度T已處在△E/k附近,這裡的△E是能量兀,鄰近的磁亞能級間的能量間距,k是玻耳茲曼常量。如果自旋系統處在熱平衡狀態,粒子占有數a從由規一化的玻耳茲曼因子給出。

方法

產生核規則取向的這種方法稱為靜態方法。相應地有動態方法,它與氣體中光抽運有關。還有別的方法產生核規則取向,例如在極化中子(由磁散射產生)被未規則取向的核俘獲的核反應中,產生的複合核可以是極化的。除了極化中子束之外,還產生質子的、氖的、氖的,氦一3的、銼一6的和其他核的極礴參閱“玻耳茲曼統計學,,(Boltzmanmstatisties)態核極化,,(dynamienuelearpolarization)、“運,,(optiealpumping)條。套用已經證明,極化核在物理學的許多中非常有用。可用來測定原子核的性質,例如磁矩和電四極矩、自旋、宇稱和核態的混合比。已化核來研究核力的某些基本性質,例如弱相互中宇稱不守恆、超精細場、電場梯度,以及與原的環境相關的其他性質的測量。核規則取向溫量技術是在低溫下幾種主要溫度刻度源之一。核靶與極化束和非極化束聯合使用,已證明對核力的某些特性非常有用。參閱“核矩”(nudea〕。ents)、“核結構”(nuelearstrueture)、“籠(parity)條。隨著氦一3/氦一4稀釋的致冷器、大型超導石以及產生規則取向核和極化束的新方法的出現化核物理學領域可望會有顯著的發展。

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