Yadro magnit momenti

Yadro magnit momenti atom yadrosining magnit momentidir va u asosan proton va neytronlarning spinidan kelib chiqadi. Bunga biz magnit dipol momenti deymiz; toʻrt qutubli moment ham oʻta nozik strukturada juda kichik siljishlarni keltirib chiqaradi. Nolga teng boʻlmagan spinga ega boʻlgan barcha yadrolar, shu jumladan, nolga teng boʻlmagan magnit momentga ega va aksincha, ikkita kattalik oʻrtasidagi bogʻliqlikni hisoblash oson emas.

Yadroning magnit momenti element izotopidan izotopiga qadar farqlanadi. Proton va neytronlar soni ikkalasi ham asosiy holatda boʻlgan (yaʼni eng past energiya holatida) yadro uchun, yadro spini va magnit momenti har doim nolga teng boʻladi. Proton va neytronlarning birortasi yoki ikkalasi ham toq sonli boʻlsa, yadro koʻpincha nolga teng boʻlmagan spin va magnit momentga ega boʻladi. Yadro magnit momenti nuklon magnit momentlarining yigʻindisi boʻla olmaydi, bu xususiyat yadro kuchining tensorial xarakteriga, misol uchun, proton va neytron paydo boʻladigan eng oddiy yadro, yaʼni deyteriy yadrosi, yaʼni deytronga tegishli boʻladi.

 Oʻlchash usullari 
Yadroning magnit momentlarini oʻlchash usullarini ichki yoki tashqi qoʻllaniladigan maydonlar bilan oʻzaro taʼsiri boʻyicha ikkita keng qamrovli guruhga boʻlib oʻrganish mumkin.Blyn Stoyle, Magnetic moments, p 6 Odatda tashqi maydonlarga asoslangan usullar kiradi.

Maʼlum yadro holatining yadro magnit momentlarini oʻlchash uchun turli tuman eksperimental texnikalar ishlab chiqilgan. Masalan, quyidagi usullar t hayot vaqtlari oraligʻida aloqador yadro holatining magnit momentlarini oʻlchashga qaratilgan:

 Yadro magnit rezonansi (NMR) Xonim.
 Vaqt farqi buzilgan burchak taqsimoti (TDPAD) s.
 Buzilgan burchak korrelyatsiyasi (PAC) ns.
 Vakuumga vaqt farqi qaytarilishi (TDRIV) ps.
 Vakuumga qaytish (RIV) ns.
 Vaqtinchalik maydon (TF) ns.

Vaqtinchalik maydon sifatidagi texnikalar vaqtlari bir necha ps yoki undan kam boʻlgan yadroviy davlatlarda g-faktorni oʻlchash imkoniyatini berdi.

 Shell modeli 
Qobiq modeliga koʻra, protonlar yoki neytronlar qarama-qarshi umumiy burchak impuls juftlarini hosil qilar ekan. Shuning uchun har bir proton va neytronning juft sonli yadroning magnit momenti nolga teng boʻladi, protonlari toq va neytronlari juft sonli yadroning magnit momenti (yoki aksincha) qolgan juftlashtirilmagan nuklonning magnit momenti boʻlishi kerak ekan. Har bir proton va neytronning toq raqamlariga ega boʻlgan yadro uchun umumiy magnit moment bu ikkala „oxirgi“, juftlashtirilmagan proton va neytron magnit momentlarining bazi kombinatsiyasi boʻladi. Yadro qobiq modeli qisman atomdagi elektronlarning joylashishini tavsiflovchi atom qobigi modeliga oxshaydi.

 g-faktorlar 
g-faktor yadro magnit momenti bilan bogʻliq boʻlgan oʻlchovsiz omil hisoblanadi. Bu parametr yadro tuzilishida juda muhim boʻlgan yadro magnit momentining belgisini oʻz ichiga oladi, chunki u yadro toʻlqini funksiyasida qaysi turdagi nuklonlar (proton yoki neytron) ustunlik qilishi haqida maʼlumot beradi. Ijobiy belgi proton nazoratiga, salbiy belgi esa neytron nazoratiga bogʻliq. Har birining oz vazifasi bor.

g (l) va g (s) qiymatlari nuklonlarning g-faktorlari koʻrinishida tanilgan.

Neytron va proton uchun g (l) ning oʻlchangan qiymatlari ularning elektr zaryadiga toʻgʻri keladi. Shunday tarzda, yadro impulsi birliklarida neytron uchun va proton uchun ga teng boʻladi. Ular shu koʻrinishda tanilgan.

Neytron va proton uchun g (s) ning oʻlchangan qiymatlari ularning magnit momentidan ikki baravar koʻp (yaʼni neytron yoki protonning magnit momenti). Yadro impulsi birliklarida neytron uchun va proton uchun esa ga teng boʻladi.

 Giromagnit nisbat 
Giromagnit nisbati, Larmor presessiya chastotasida ifodalangan , yadro magnit-rezonans tahlili uchun katta ahamiyatga ega. Inson tanasidagi baʼzi izotoplar juftlanmagan proton yoki neytronlarga ega. Eʼtibor qaratadigan boʻlsak, quyidagi jadvalda oʻlchangan magnit dipol momentlari, yadro impulsiga nisbatda ifodalangan, oʻlchamsiz g-faktorlarni hisoblash uchun yarim integral yadro spiniga boʻlinishi mumkin. Ushbu g-faktorlarini ga koʻpaytirish mumkin., yadro impulsi Plank doimiysiga boʻlingan, MGts/T da Larmor chastotalarini hosil qiladi. Agar uning oʻrniga 2 π kam boʻlgan kamaytirilgan Plank doimiysiga boʻlinsa, radianlarda ifodalangan giromagnit nisbat olinadi, bu 2 π koeffitsientdan kattaroq.

 Massa Element Magnit dipol moment Magnetic dipole moments are given with a diamagnetic correction applied; the correction values are detailed in this source. For some nuclei multiple magnetic dipole values were given based on different methods and publications. For brevity only the first of each in the table is shown here. (m N) Yadroviy aylanish raqam g -faktor Larmor chastota (MHz/T) Giromagnit nisbat, erkin atomFrom Bruker’s Almanac, PDF page 118 (numbers here have been multiplied by 10 to account for different units) (rad/s·mT) Izotopik moʻl-koʻllik NMR sezgirligi, 1 H ga nisbatan Formula (oʻlchangan) I 1 H 2,79284734(3) 1/2 5.58569468 42.6 267.522208 99,98% 1 2 H 0,857438228(9) 1 0,857438228 6.5 41.0662919 0,02% 3 H 2.9789624656(59) 1/2 5.957924931(12) 7 Li 3.256427(2) 3/2 2.1709750 16.5 103.97704 92,6% 13 C 0,7024118(14) 1/2 1.404824 10.7 67.28286 1,11% 0,016 14 N 0,40376100(6) 1 0,40376100 3.1 19.337798 99,63% 0,001 19 F 2.626868(8) 1/2 5.253736 40.4 251.6233 100,00% 0,83 23 Na 2.217522(2) 3/2 1.4784371 11.3 70.808516 100,00% 0,093 31 P 1.13160(3) 1/2 17.2 108.394 100,00% 0,066 39 K 0,39147(3) 3/2 0.2610049 2.0 12.500612 93,1%

 Magnit momentni hisoblash 
Qobiq modelida umumiy burchak impulsi j, orbital burchak impulsi l va spini s boʻlgan nuklonning magnit momenti quyidagicha ifodalanadi.

 

Umumiy burchak impulsi j bilan proyeksiya qilish

 

Har xil g (l) va g (s) koeffitsientlari bilan orbital burchak impulsidan ham, spinidan ham yordam beradi:

 

buni yuqoridagi formulaga almashtirish va qayta yozish orqali

 

Bitta nuklon uchun . Uchun olamiz

 

va uchun 

 

 Yana qarang 
 Magnit moment
 Yadro magnitoni
 Giromagnit nisbat
 Elektron magnit momenti
 Deyteriy magnit momenti

 

 Bibliografiya 
 
 
 Hans Kopfermann Kernmomente and Nuclear Momenta (Akademische Verl., 1940, 1956, and Academic Press, 1958)

Turkum:Magnetizm