Изотопический спин
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
| Ароматы и квантовые числа |
Ароматы и квантовые числа
См. также |
Изотопи́ческий спин (изоспи́н) — квантовое число, введённое для различения нуклонов на протоны и нейтроны и выражающее свойство изотопической инвариантности сильного взаимодействия.
С точки зрения сильного взаимодействия, протон и нейтрон являются одинаковыми частицами, а многие другие свойства у них также близки. Поэтому была разработана модель, по которой любой нуклон обладает изотопическим спином, равным 1/2, у которого есть две возможные «проекции» в особом изотопическом пространстве. Когда проекция изотопического спина Iz равна +1/2, то нуклон становится протоном, а когда −1/2 — нейтроном. (Это соглашение о знаках принято в физике элементарных частиц; в ядерной физике для оси z изотопического пространства выбрано противоположное направление, чтобы проекция изоспина нейтрона была равна +1/2 и суммарная проекция изоспина у большинства ядер была положительной).
Такое поведение изотопического спина выглядит естественным с точки зрения квантовой механики, поскольку в ней уже есть квантовое число с аналогичными свойствами — спин. По аналогии с этим названием и был введён термин «изотопический спин».
Понятие изотопического спина было предложено в 1936 году Б. Кассеном и Э. Кондоном. Изоспин сохраняется во всех процессах, обусловленных сильным взаимодействием, однако нарушается в слабом и электромагнитном взаимодействии. Изоспин I одинаков для всех адронов, образующих изотопический мультиплет, число адронов в таком мультиплете равно 2I+1. У каждого адрона в изомультиплете своя проекция изоспина Iz и свой электрический заряд, но одинаковы все остальные квантовые числа (спин, чётность, барионное число, странность и т. д.). Так, изодублет нуклонов (I=1/2) состоит из двух членов: протона и нейтрона с Iz=±1. Изотриплет пионов π + ,π0,π − имеет изоспин 1 и проекции изоспина +1, 0, −1.
Сохранение изоспина в сильных взаимодействиях позволяет приближённо вычислять сечения реакций и предсказывать структуру ядерных уровней в случаях, когда эффекты несохраняющих изоспин взаимодействий малы.
[править] См. также
 |
Это незавершённая статья по физике. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. |
