Momento dipolar magnético nuclear

Presentación del tema: "Momento dipolar magnético nuclear"— Transcripción de la presentación:

1 Momento dipolar magnético nuclear
Cuando una partícula cargada se mueve en una trayectoria cerrada, produce un campo magnético que a grades distancias puede ser descripto como un momento dipolar magnético localizado en el circuito de corriente. Momento de spin del protón. Momento angular orbital del protón. Campo magnético extra nuclear. Dipolo magnético.

2 Momento dipolar magnético nuclear Razón giromagnética absoluta γ
Consideramos un dm, que tiene una carga dq, que se mueve con una velocidad angular ω, en una órbita de radio r.

3 Momento dipolar magnético nuclear
Para el caso de una distribución de masa, Similarmente, Si la relación de carga a masa es constante e igual a , entonces, Luego, la razón giromagnética clásica es Esto es válido para cualquier sistema rotando, en el cual la carga y la masa están distribuidas proporcionalmente.

4 Nuclear - g factor Si la relación clásica entre momento angular y momento magnético fuera válida para sistemas nucleares, sería , como esto se aparta de los valores experimentales, se introduce gI : g: razón giromagnética nuclear o factor g. La componente de μz en una dirección dada es: Para un protón: Magnetón nuclear: Los momentos magnéticos nucleares se miden en unidades μN para mI=I. Esto es Para el neutrón y el protón (I =1/2) es

5 Momento magnético de spin de electrones atómicos
El momento magnético asociado con el movimiento orbital de los electrones atómicos tiene el valor esperado a partir de las consideraciones clásicas (gl =1). No es el caso del μ asociado con el momento angular intrínseco del electrón. Experimentalmente: Magnetón de Bohr Y como: En la teoría mecano ondulatoria relativista de Dirac el valor gs =2 aparece en forma natural.

6 Relaciones entre I y μ Los momentos angulares nucleares y los momentos magnéticos han sido medidos para prácticamente todos los estados fundamentales de los nucleídos. Se encontraron algunas regularidades en estos estudios. Por ejemplo, sin excepción I =0 para todo nucleído con Z y N pares.

7 Clasificaciones de los datos experimentales sobre I y μ
Relaciones entre I y μ Clasificaciones de los datos experimentales sobre I y μ Por conveniencia para la clasificación, los nucleídos se dividen en cuatro clases de acuerdo a si Z y N son pares e impares. Nº de nucleídos estables conocidos Hollander et al. Revs. Mod. Phys. 25,469 (1953) Klinbebberg Revs. Mod. Phys. 25,63 (1952) Clasificación de nucleídos. Momentos nucleares Clase A Z N NºE I μ Impar Par 50 1/2,3/2,5/2… Usualmente grande y positivo II 55 Usualmente pequeño y negativo III 4 1, 2, 3, 4,… Usualmente positivo IV 165 Indeterminado.

8 Relaciones entre I y μ Se anula la contribución de los protones al momento total (en el estado fundamental). Z par N par Se anula la contribución de los neutrones al momento total (estados no excitados). Puede visualizarse como el caso de un protón fuera de un “carozo” de Z par/N par. I y μ provienen solo del protón aislado en este modelo de partícula única. Z impar/N par Z par/N impar Igual al caso anterior. Núcleos en los que Z y N están intercambiados, tendrán en mismo valor de I. Núcleos espejo

9 Relaciones entre I y μ Esto se aplica a los núcleos espejos A impar, que son los isóbaros adyacentes (A =2Z±1). También a los núcleos espejos con A par (A =2Z±2) Estos son los miembros extremos de triadas isobáricas. Z impar/N impar Núcleos generalmente inestables excepto en los cuatro casos con Z = N : , , y En el modelo single-particle, estos núcleos tienen un carozo con Z par y N par, y un protón y un neutrón afuera. El neutrón y el protón no aparean sus espines.