9814372322

620

Materia jądrowa w idealnej postaci jest jednorodna podobnie jak w oda. Tylko wnętrze jądra składa się z tego rodzaju materii. Materia w pobliżu po-wierzchni znajduje się w innym stanie. Aby zbadać własności materii jądrowej w jej najczystszej postaci, musimy zwrócić się do bardzo ciężkich jąder, dla których stosunek powierzchni do objętości jesl względnie mały.

Rozmiary jąder są ograniczone, ponieważ w miarę ich wzrostu wzrasta również ładuńek elektryczny i wzajemne odpychanie jednakowych ładunków staje się przyczyną dążności do rozszczepienia. Powyżej pewnego rozmiaru jądra stają się nietrwałe i największe jądra posiadające dostatecznie długi czas życia, aby można je było poddać badaniom, zawierają około 250 nukleonów'. Liczba ta wydaje się być wysoka, musimy jednak pamiętać, że średnica kuli zawierającej 250 kulek ciasno upchanych tylko sześciokrotnie przekracza średnicę jednej kulki. Wynika stąd, że więcej niż połowa kulek znajduje się w warstwie powierzchniowej. Porównanie rzeczywistych jąder z jednorodną materią jądrow^rą wymaga więc pewnej idealizacji i nie należy usiłować wyciągnąć zbyt wicie informacji z tego obrazu. Jednakże w obrębie właściwych granic, pojęcie materii jądrowej może być bardzo pomocne i płodne.

Materia jądrowa posiada wszystkie własności znane nam dla innych form materii. Wszystkie dobrze znane wielkości takie jak gęstość, lepkość, ciepło Avłaściwe w zasadzie mogą być zdefiniowane dla materii jądrowej, chociaż nie wszystkie spośród nich posiadają znaczenie dla fizyka jądrowego. W niniejszym przeglądzie omówimy przede wszystkim te własności, które mają istotne znaczenie w doświadczeniach jądrowych, a następnie przedyskurujerm problemy teoretyczne związane z ich wytłumaczeniem.

Własności materii jądrowej

Gęstość

Wspominano już, że objętość jąder jest proporcjonalna do liczby majowej, to znaczy do liczby nukleonów' zawartych w jądrze. Najdokładniejsze dane dotyczące promienia jąder pochodzą z doświadczeń wykonanych w Stanfordzie [1, nad rozpraszaniem szybkich elektronów przez jądra. W tych doświadczeniach, elektrony były dostatecznie szybkie, aby ulec tylko niewielkiemu odchyleniu od kierunku początkowego przy przejściu w pobliżu lub przez jądro Długość fali de Broglie’a elektronów' była mała w porównaniu z rozmiarami jądra. W takich warunkach rozkład kątowy z dobrym przybliżeniem (dla którego łatwo uwzględnić odpowiednie poprawin) posiada charakter dyfrakcyjny i pozwala określić rozkład ładunku. Można więc wyliczyć na podstawie zmierzonego rozkładu kątowego gęstość protonów jako funkcję odległości od środka jądra (przynajmniej dla przypadku jąder, które możemy traktować jako sferyczne!.