9814372327

624

Liczba ta jest związana za pomocą zasad mechaniki statystycznej z entropią, a z tej ostatniej możemj na gruncie termodynamicznym wyliczyć ciepło właściwe.

Ściśle mówiąc dane te odnoszą się do ciepła właściwego jąder skończonych a nie materii jądrowej. Dokładne wyliczenie wymagałoby zbadania ciepła właściwego jako funkcji masy jądra, a następnie otrzymania ciepła właściwego materii jądrowej w podobny sposób, w jaki otrzymano gęstość energii na podstawie krzywej z rys. 2. Obecne dane doświadczalne nie pozwalają na przeprowadzenie tego rodzaju rozważań, dostarczają jednak pewnych przybliżonych informacji dotyczących ciepła właściwego.

Wyniki obliczeń [3] pokazują, że ciepło właściwe rośnie z temperaturą. Wyniki te pozostają dla energii termicznej w zgodzie z prawem:

E - 1 L>T²

gdzie stała y jest rzędu 1 4 MeV ¹ na jeden nukleon, jeżeli temperaturę mierzymy w MeV.

Ta mała wartość wskazuje, że w temperaturze rzędu 1 MeV na cząstkę materia jądrowa posiada ciepło właściwe równe 1/12 ciepła właściwego wymaganego przez zasadę ekwipartycji i wobec tego jest porównywalna ze zwykłą materią w bardzo niskiej temperaturze.

Rozważania teoretyczne

Przyczyny nasycenia [41

Własności materii jądrowej stanowią wyzwanie rzucone teoretykowi. Pierw-szym pytaniem jest, dlaczego materia jądrowa posiada określoną gęstość równowagi, to znaczy dlaczego ze wzrostem liczbj cząstek jądra nie stają się coraz bard ziej gęste, tak jak to jest w przypadku atomów. Zależy to oczywiście od natury sił pomiędzy nukleonami. Gdyby wszystkie nukleony wzajemnie się przyciągały we wszelkich warunkach, stało by się to przyczyną kurczenia się jąder dopóty, dopóki każdy nukleon nie znalazłby się w zasięgu działania sił przyciągania pozostałych nukleonów. Fakt, że proces ten nie zachodzi przypisujemy zjawisku nasycenia.

Jest rzeczą istotną w rozważaniu tego problemu uwzględnić zasadę Pauliego. Zasada ta mówi, że dwa elektrony lub dwa nukleony podlegające prawom teorii kwantów nie mogą znajdować się dokładnie w tym samym stanie ruchu. Początkowo zasada ta okazała się konieczna dla wytłumaczenia struktury atomów. W atomie pierwszy elektron porusza się po orbicie o najmniejszej energii, w tak zwanej powłoce K. Drugi elektron może poruszać się po tej samej orbicie, ponieważ elektron posiada spin czyli kręt. własny, a teoria kwantów dopuszcza dla ustawienia spinu dwa przeciwne zwroty. Zasada Pauliego pozwala dwóm elektronom o przeciwnie skierowanych spinach znajdować się na tej samej orbicie, a więc powioka K posiada miejsce dla dwóch elektronów i wy-