Спин и его магнитный момент

Собственный момент импульса ядра — спин ядра — векторная сумма спинов нуклонов (равен Ѕ) и орбитальных моментов импульса нуклонов (моментов импульса, обусловленных движением нуклонов внутри ядра).

Спин ядра квантуется по закону.

.

где I — спиновое квантовое число, которое принимает значения 0,, 1,, … .

Атомное ядро кроме спина обладает магнитным моментом, где — коэффициент пропорциональности, называемый ядерным гиромагнитным отношением. Единицей магнитных моментов ядер служит ядерный магнетон:. Ядерный магнетон в раз меньше магнетона Бора, поэтому магнитные свойства атомов определяются в основном магнитными свойствами его электронов.

Наличие магнитного момента ядра объясняет сверхтонкую структуру в спектрах атомов во внешнем магнитном поле.

Свойства ядерных сил

• 1) ядерные силы являются силами притяжения;
• 2) ядерные силы являются короткодействующими — их действие проявляется только на расстояниях порядка 10^-15 м;
• 3) ядерным силам свойственна зарядовая независимость: притяжение между любыми двумя нуклонами одинаково независимо от зарядового состояния нуклонов (протонного или нейтронного); ядерные силы имеют неэлектрическую природу;
• 4) ядерным силам свойственно насыщение: каждый нуклон в ядре взаимодействует только с ограниченным числом ближайших к нему нуклонов;
• 5) ядерные силы зависят от взаимной ориентации спинов взаимодействующих нуклонов. Например, протон и нейтрон образуют дейтрон — ядро изотопа дейтерия — только при условии параллельной ориентации их спинов;
• 6) ядерные силы не являются центральными, т. е. действующими по линии, соединяющей центры взаимодействующих нуклонов.