核スピン

質問

3H、7Li、7Be原子核などの核スピンJ（基底状態）を知りたいのですが自分で計算するだけの知識がありません。どうか値を教えてください。

また、これらが載っているWebsiteとか本とかありますか？

よろしくお願いします。

回答No.3

gontarohk · ベストアンサー

#2です。すみません、書き間違えました。

7Liと7Beのスピンは2/3ではなく、3/2です。
同じく最外殻軌道は1ｐ3/2です。

ただ7Beのように、陽子数が中性子数よりも大きい核は安定ではないと思います。

回答No.2

gontarohk

かなり前の学生時代に勉強したことで、あやふやになっていますが。。。
原子核のモデルには殻模型（シェルモデル）や集団運動モデルがありますが、少なくとも基底状態のスピンは殻模型で良く説明できます。（と言うか、基底状態のスピンがほぼ完全に説明できることが、殻模型の根拠になったといえます。）

3Hは2つの中性子が1ｓ1/2軌道にあり、結合してJ=0で、1個の陽子が1ｓ1/2軌道にあるので、トータルの核スピンは1/2になります。

7Liは中性子が4個で（偶数なので）、中性子のトータルのスピンは0です。一方陽子は3個で、最外殻の1ｐ2/3軌道に1個入りますから、トータルの核スピンは2/3です。

同様に考えると、7Beは7Liと比べて中性子と陽子の数が入れ替わっただけですので、同じく2/3になると思われます。

尚、殻模型については原子核物理の入門的な教科書に必ず書いてありますので、ご一読ください。

お礼

軌道についてはいまだあやふやな理解なのでこれを機会に勉強しようと思います。
分かりやすい回答をいただいてありがとうございました。

回答No.1

lupinletrois

「理科年表」国立天文台編 丸善
にあります。(最近のものは確認してませんが)

私の持っている古い年度の版では
物理「原子核の磁気モーメントおよび電気四重極モーメント」
の項目にあります。

3H : 1/2 , 　 7Li : 3/2

7Be は載ってません。ほか

17O : 5/2 , 　 40 K : 4　 などなど。

私の知る限り、簡単に計算できるほど単純ではなく、原子核の
構造も完全には解明されていないと思います。

本「理科年表」↓
http://bookweb.kinokuniya.co.jp/guest/cgi-bin/wshosea.cgi?W-NIPS=9978895736

参考URL：

http://bookweb.kinokuniya.co.jp/guest/cgi-bin/wshosea.cgi?W-NIPS=9978895736

お礼

早速本屋に売っているものをチェックしたところ、7Beはありませんでしたが、役に立ちそうでした。ありがとうございました。