液滴模型的提出者是谁

液滴模型的提出者是谁

液滴模型 从原子核内核子－核子强耦合这一性质出发而建立的一种原子核模型.这个模型在一定程度上能够阐明原子核的静态性质和动力学规律,如质量规律、表面振动、变形核的转动以及核裂变等. 建立液滴模型时有两个主要的事实依据,一个是原子核每核子的平均结合能几乎是常数,即结合能A正比于核子数A,显示了核力的饱和性（见核力）;另一个是原子核的体积正比于核子数,即核物质的密度近似是个常数(见原子核),显示了原子核基本上是不可压缩的.通过同液体类比,最初提出的液滴模型只是将原子核视为一个带电荷的理想液滴,根据液滴的运动规律对原子核进行动力学描述.以后又逐步增加了一些新自由度,如将质子、中子分别看成两类流体,甚至将自旋取向不同也看成不同流体,并引入可压缩性、粘滞性等性质.液滴模型主要包括以下几个方面. 球形核[1]的表面振动 一个半径为R0的球形液滴,当它发生形变时,在球坐标中,其表面曲率半径R(θ,嗞)可用参量来表示 (1) 式中Y(θ,嗞)为球谐函数,μ从－λ到λ. 在初级近似下,可以不考虑可压缩性.因此,N可取为保持体积不变的因子：(2) 准确到二级近似,表面振动的动能、势能分别表示为 其中为恢复力参量,为质量参量.而表面振动能为 (3) 在常密度理想流体的非旋流动的情况下,(4) .(5) 式中ρ是质量密度,而 (6) 同液滴的表面能相联系,S为表面张力系数,b1=4πr娿S≈17MeV,r0＝1.24fm,(7) 同液滴的库仑能相联系,Z为核电荷数,e为电子电荷. 所以,液滴模型下的振动圆频率为 (8) 同原子核中实际存在的振动模式相比,公式(8)给的值偏大,而且不能给出实验值所表现出的壳效应. 核裂变机制 1939年,N.玻尔和J.A.惠勒基于液滴模型提出的一种核裂变机制,以后又有进一步的发展. 由式(3)可知,随着形变参量的变化,原子核（带电的液滴）的势能将随之发生变化.如仅考虑λ=2的小形变,则势能为 (9) 显然,当C2＞0时,球形液滴是稳定的,而当C2＜0时,球形液滴不稳定,会发生大形变以至裂变. 由式(6)、(7)可得球形液滴的稳定条件为 .(10) 液滴模型还预期,在大形变时,有利于库仑排斥的长程性质,所以,尽管一些核满足条件(10),但在大形变时,仍可能是不稳定的. 下页图表示了液滴发生裂变时鞍点表面形状（见核裂变）.x称为可裂变度参量,用来衡量核发生裂变的难易程度.其定义为 (11) λ＝2时,x＝C2/C2.很明显,x≥1的核因对裂变不稳定而不能存在. 半经验的质量公式和原子核结合能 原子核的质量mN可表为 (12) 其中A为该核的结合能,N为中子数,mn为中子质量,m为质子质量,с为真空中的光速.基于液滴模型,可以得到结合能中的三项. ①体积能.由于核密度具有饱和性,即核中心密度在原子量A塼20以后近似保持不变,因此,可以期望结合能中主要项为体积能b2A. ②表面能.由于表面核子受到周围核子的吸引比内部核子所受到的吸引小,所以对体积能应有一修正,它应正比于表面面积4πR娿＝4πr娿A,因此,结合能应包含表面能项-b1A. ③库仑能.均匀的带电液滴必具有库仑能.它对结合能的贡献为-3(Ze)/5R0. 然而,原子核结合能中还有一些内容是液滴模型所不能给出的,它们是： ④对称能.这一能量来源于原子核有N≈Z的趋势.从原则上讲,它是泡利不相容原理及核力性质的结果,偏离N≈Z的首要项可表为 ⑤对能.在原子核中,偶偶核特别稳定,而稳定的奇奇核极为稀少.原子核质量有明显的奇偶差,原子核内,核子有成对的倾向.所以在结合能中必须包含对......余下全文>>