Abstracto

Una breve nota sobre los modelos de núcleos y la mecánica cuántica

Jackson Henry

También se han propuesto varios modelos para el núcleo en los que los nucleones ocupan orbitales, muy similares a los orbitales atómicos en la teoría de la física atómica. Estos modelos ondulatorios imaginan que los nucleones son partículas puntuales sin tamaño en pozos de potencial o bien ondas de probabilidad como en el "modelo óptico", que orbitan sin fricción a alta velocidad en pozos de potencial.

En los modelos anteriores, los nucleones pueden ocupar orbitales en pares, debido a que son fermiones, lo que permite explicar los efectos Z y N pares/impares bien conocidos a partir de experimentos. La naturaleza exacta y la capacidad de las capas nucleares difieren de las de los electrones en orbitales atómicos, principalmente porque el pozo de potencial en el que se mueven los nucleones (especialmente en núcleos más grandes) es bastante diferente del pozo de potencial electromagnético central que une a los electrones en los átomos. Se puede ver cierta semejanza con los modelos orbitales atómicos en un núcleo atómico pequeño como el del helio-4, en el que los dos protones y los dos neutrones ocupan por separado orbitales 1s análogos al orbital 1s para los dos electrones en el átomo de helio, y logran una estabilidad inusual por la misma razón. Los núcleos con 5 nucleones son todos extremadamente inestables y de vida corta, sin embargo, el helio-3, con 3 nucleones, es muy estable incluso sin una capa orbital 1s cerrada. Otro núcleo con 3 nucleones, el tritón hidrógeno-3, es inestable y se desintegrará en helio-3 cuando se aísle. La estabilidad nuclear débil con 2 nucleones {NP} en el orbital 1s se encuentra en el deuterón hidrógeno-2, con solo un nucleón en cada uno de los pozos de potencial de protón y neutrón.