Momento dipolar magnético nuclear

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1 Momento dipolar magnético nuclear Página 1 Cuando una partícula cargada se mueve en una trayectoria cerrada, produce un campo magnético ue a grades distancias puede ser descripto como un momento dipolar magnético localizado en el circuito de corriente. Momento de spin del protón. Momento angular orbital del protón. Campo magnético extra nuclear. Dipolo magnético.

2 Momento dipolar magnético nuclear Página Razón giromagnética absoluta γ M v r Consideramos un dm, ue tiene una carga d, ue se mueve con una velocidad angular ω, en una órbita de radio r. d d r dm Adi r d d 1 d dm d dt r d

3 Momento dipolar magnético nuclear Página 3 Para el caso de una distribución de masa, Similarmente, d r d Si la relación de carga a masa es constante e igual a 1 r d dm dm m M M d r m dm, entonces, Luego, la razón giromagnética clásica es M Esto es válido para cualuier sistema rotando, en el cual la carga y la masa están distribuidas proporcionalmente.

4 uclear - g factor Página 4 Si la relación clásica entre momento angular y momento magnético fuera válida para sistemas nucleares, sería, como esto se aparta de los valores experimentales, se introduce g : g g: razón giromagnética nuclear o factor g. La componente de μ z en una dirección dada es: Para un protón: eh m p z g e m p Magnetón nuclear: m h z z g m h g m 5, Los momentos magnéticos nucleares se miden en unidades μ para m =. Esto es m z ( m ) Para el neutrón y el protón ( =1/) es g, 797 p 7 n J T 1, 9131

5 Momento magnético de spin de electrones atómicos Página 5 El momento magnético asociado con el movimiento orbital de los electrones atómicos tiene el valor esperado a partir de las consideraciones clásicas (g l =1). l e L m e o es el caso del μ asociado con el momento angular intrínseco del electrón. Experimentalmente: s em h Y como: s s gs gs me B B eh m e Magnetón de Bohr En la teoría mecano ondulatoria relativista de Dirac el valor g s = aparece en forma natural.

6 Relaciones entre y μ Página 6 Los momentos angulares nucleares y los momentos magnéticos han sido medidos para prácticamente todos los estados fundamentales de los nucleídos. Se encontraron algunas regularidades en estos estudios. Por ejemplo, sin excepción =0 para todo nucleído con Z y pares. 0 Z y pares

7 Relaciones entre y μ Página 7 Clasificaciones de los datos experimentales sobre y μ Por conveniencia para la clasificación, los nucleídos se dividen en cuatro clases de acuerdo a si Z y son pares e impares. Hollander et al. Revs. Mod. Phys. 5,469 (1953) Klinbebberg Revs. Mod. Phys. 5,63 (195) º de nucleídos estables conocidos Clasificación de nucleídos. Momentos nucleares Clase A Z º E μ mpar mpar Par 50 1/,3/,5/ Usualmente grande y positivo mpar Par mpar 55 1/,3/,5/ Usualmente peueño y negativo Par mpar mpar 4 1,, 3, 4, Usualmente positivo V Par Par Par ndetermin ado.

8 Relaciones entre y μ Página 8 Z par par Se anula la contribución de los protones al momento total (en el estado fundamental). Se anula la contribución de los neutrones al momento total (estados no excitados). Z impar/ par Z par/ impar Puede visualizarse como el caso de un protón fuera de un carozo de Z par/ par. y μ provienen solo del protón aislado en este modelo de partícula única. gual al caso anterior. úcleos espejo úcleos en los ue Z y están intercambiados, tendrán en mismo valor de.

9 Relaciones entre y μ Página 9 Esto se aplica a los núcleos espejos A impar, ue son los isóbaros adyacentes (A =Z±1). También a los núcleos espejos con A par (A =Z±) Estos son los miembros extremos de triadas isobáricas Be 14 C B C O Z impar/ impar úcleos generalmente inestables excepto en los cuatro casos con Z = :, Li, B 1H y 7 En el modelo single-particle, estos núcleos tienen un carozo con Z par y par, y un protón y un neutrón afuera. 0 El neutrón y el protón no aparean sus espines.

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