Ізотопічний спин

Аромат в фізиці елементарних частинок п про р
Аромати та квантові числа :

Комбінації:



Див також:

Ізотопічний спин (ізоспін) - одна з внутрішніх характеристик ( квантове число), що визначає число зарядових станів адронів. Зокрема, протон і нейтрон (загальне найменування цих елементарних частинок - нуклони) розрізняються значенням проекції ізоспіна, тоді як абсолютні значення їх ізоспіна однакові. Останнє виражає властивість ізотопічний інваріантності сильної взаємодії.

З точки зору сильної взаємодії, протон і нейтрон є однаковими частками, а багато інших властивостей у них також близькі. Тому була розроблена модель, за якою будь нуклон володіє ізотопічним спіном, рівним 1/2, у якого є дві можливі "проекції" в особливому ізотопічному просторі. Коли проекція Ізотопічний спина I z дорівнює +1 / 2, то нуклон стає протоном, а коли -1 / 2 - нейтроном. (Ця угода про знаки прийнято у фізиці елементарних частинок; в ядерній фізиці для осі z ізотопічного простору іноді [1] вибирають протилежний напрямок , Щоб проекція ізоспіна нейтрона була дорівнює +1 / 2 і сумарна проекція ізоспіна у більшості ядер була позитивною).

Така поведінка Ізотопічний спина виглядає природним з точки зору квантової механіки, оскільки в ній вже є квантове число з аналогічними властивостями - спін ​​. За аналогією з цією назвою і було введено термін "ізотопічний спин".

Поняття Ізотопічний спина було запропоновано в 1936 році Б. Кассеном і Е. Кондоном. Ізоспін зберігається у всіх процесах, обумовлених сильною взаємодією, однак порушується в слабкому і електромагнітній взаємодії. Ізоспін I однаковий для всіх адронів, що утворюють ізотопічний мультиплет, число адронів в такому мультиплеті дорівнює 2 I +1. У кожного адрону в ізомультіплете своя проекція ізоспіна I z і свій електричний заряд, але однакові всі інші квантові числа ( спін ​​, парність, баріонна число, дивність і т. д.). Так, ізодублет нуклонів (I = 1/2) складається з двох членів: протона і нейтрона з I z = 1/2. Ізотріплет півоній \ Pi ^ +, \, \ pi ^ 0, \, \ pi ^ - має ізоспін 1 і проекції ізоспіна +1, 0, -1.

Збереження ізоспіна в сильних взаємодіях дозволяє наближено обчислювати перетину реакцій і передбачати структуру ядерних рівнів у випадках, коли ефекти несохраняющіх ізоспін взаємодій малі.


Примітки

  1. Наприклад, у книзі К.Н. Мухіна "Введення в ядерну фізику", Атомиздат, М., 1974, застосовується той же угоду, що у фізиці елементарних частинок: ізоспін протона дорівнює +1 / 2.