핵물리학

3. 현대 핵물리학

무거운 원자핵은 수백 개의 핵자를 포함할 수 있어, 어떤 근사를 통해 양자역학적 시스템이 아닌 고전적인 시스템으로 취급될 수 있다. 그 결과, 액체방울 모형^[27]에서 원자핵은 표면 장력과 양성자의 전기적 반발력으로 인해 발생하는 에너지를 갖는다. 액체방울 모형은 질량수에 대한 결합 에너지의 일반적인 경향뿐만 아니라 핵분열 현상을 포함하여 원자핵의 많은 특징을 설명할 수 있다.

그러나 이러한 고전적인 그림에 양자역학적 효과가 중첩되어 있으며, 이는 주로 마리아 괴퍼트 메이어^[28]와 한스 옌센^[29]에 의해 개발된 핵껍질 모형을 사용하여 설명할 수 있다. 중성자와 양성자의 특정 "마법수"를 가진 원자핵은 그들의 껍질이 채워져 있기 때문에 특히 안정적이다. 상호 작용 보손 모형과 같이 원자핵에 대한 다른 더 복잡한 모형도 제안되었다.

핵물리학의 많은 현재 연구는 고스핀 및 여기 에너지와 같은 극한 조건에서의 원자핵 연구와 관련이 있다. 원자핵은 또한 럭비공이나 배와 유사한 극단적인 모양 또는 극단적인 중성자-양성자 비율을 가질 수 있다. 실험자들은 가속기의 이온 빔을 사용하여 인공적으로 유도된 융합 또는 핵자 전달 반응을 사용하여 이러한 원자핵을 생성할 수 있다. 더 높은 에너지를 가진 빔은 매우 높은 온도에서 원자핵을 생성하는 데 사용될 수 있으며, 이러한 실험에서 중성자와 양성자에서와 같이 세 쌍으로 분리되는 대신 쿼크가 서로 섞이는 새로운 상태인 쿼크-글루온 플라즈마로의 상전이가 발생했다는 징후가 있다.

3. 1. 연구 주제

• 불안정핵
• 초중핵
• 삼체력
• 펜타쿼크
• 쿼크-글루온 플라즈마

3. 2. 실험 방법

측정 방법으로는 다음이 있다.

참조

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