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2-7：　原子核の変形, 第２部のまとめ

「原子核の変形」 　これまで学んできた 液滴模型 や 殻模型 においては， 原子核は基本的には 球形 であると考えてきました． 　しかし， 液滴模型では 原子核は 「ふわふわと やわらかい」 という考え方が 前提となっているように 思えます． と言うことは， 場合によっては原子核は 球形からずれていて， 変形 しているかも 知れないと 想像されます． 　確かに， 質量数 A の ある領域においては， その荷電分布が 球形から大きくずれている 原子核が実験的に 見つかっています． つまり変形した原子核 が見つかっています． 　レインウォーター (アメリカ：1919−86) は 原子核が 楕円体型 に 大きく変形する可能性を 指摘し， その原因を考えました(1950)． 下図 に 楕円体変形 の ようすが示されています． 　もし原子核が変形している とすると，球形を前提とした 殻模型 も 修正しなければ なりません． これは「やわらかい」液滴模型 と変形した「平均ポテンシャル」 とを連動させて 考えなければならない ことを意味します． 　A. ボーア (N. ボーアの息子， デンマーク：1922− ) と モッテルソン (アメリカ，デンマーク： 1926− ) は そのようなより発展した 原子核の模型 (統一模型) を提案し， その理論を使って, 数多くの実験事実を 分析・解明することに 成功しました． それらの詳細は あまりにも専門的になるので, 本セミナーでは 割愛することにします．

「第２部のまとめ」 　第２部で学んだことを まとめておきましょう．

(1)

現在までに存在が 確認されている 原子核 (核種) の 数は約 3000です． 各々の核種は 陽子数 Z， 中性子数 N で指定されます．

(2)

原子核の大きさ (半径) は ほぼ です． 原子核の密度は ほぼ一定です (密度の飽和性)．

(3)

１ 核子当たりの 原子核の結合エネルギーは ほぼ一定で， 約 8 MeV です (結合エネルギーの飽和性)．

(4)

原子核は 全体的には 液滴のような構造であると 理解されます (液滴模型)．

(5)

原子の場合と同様に， 原子核にも 周期律が成り立ち， この性質は 殻模型 によって 理解することが出来ます．

(6)

原子核は 場合によっては 楕円体変形することがあり， 変形を考慮に入れた 液滴模型＋殻模型 （統一模型）が 成功しました．

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