Магнитный дипольный момент ядра определяет
энергию взаимодействия ядра E с однородным магнитным полем .
Магнитные моменты нуклонов и ядер измеряются в ядерных магнетонах - μ
где mp- масса протона. μN в mp/me = 1836 раз меньше магнетона Бора B.
Магнитный момент ядра определяется спиновым и орбитальным моментами нуклонов.
где gl, gs - орбитальное и спиновое гиромагнитные отношения.
Гиромагнитные отношения для нуклонов | ||
---|---|---|
gl | gs | |
протон | 1 | 5.58550 |
нейтрон | 0 | -3.82629 |
Дирак показал, что для точечной заряженной частицы со
спином 1/2 спиновое гиромагнитное отношение gs должно быть равно 2.
Спиновое гиромагнитное отношение для нейтральной частицы 0. Отличие gsp
от 2 и gsn
от 0, говорит о неточечности нуклонов. Спиновые магнитные моменты протона μ
μp = gspμN/2 = 2.79275μN,
μn = gsnμN/2 = -1.91348μN.
В таблице приведены спины и магнитные моменты некоторых ядер
Таблица. Спины и магнитные моменты некоторых ядер
Ядро | Z | Спин в единицах | Магнитный момент в ядерных магнетонах |
2H | 1 | 1 | 0.8574 |
3H | 1 | 1/2 | 2.9789 |
3He | 2 | 1/2 | -2.1275 |
4He | 2 | 0 | 0 |
14N | 7 | 1 | 0.406 |
57Fe | 26 | 1/2 | 0.0905 |
63Cu | 29 | 3/2 | 2.2260 |
180Hf | 72 | 0 | 0 |
185Re | 75 | 5/2 | 3.1716 |
241Pu | 94 | 5/2 | -0.730 |
Отрицательные значения магнитного момента означает, что спин ядра и его магнитный момент направлены в противоположные стороны.
См. также Электромагнитные моменты нуклонов и ядер
17.11.15