Kärnkonfigurationer

Kärnkonfigurationer är de olika arrangemangen av protoner och neutroner i en atomkärna. I kärnskalsmodellen fylls orbitalerna i energinivåer och varje orbital kännetecknas av kvanttal n, l och j. En konfiguration anger vilka protoner (π) respektive neutroner (ν) som ockuperar vilka orbitaler. När kärnans skal är fullständigt fyllt bildas en grundkonfiguration; i kärnor med öppna valensskal kan flera konfigurationer förekomma och blandas.

Valenspartiklarna kan ge upphov till olika konfigurationer och därmed olika spin och paritet för kärnans tillstånd. I praktiken blandas ofta flera konfigurationer genom residuala kärtkrafter; denna konfigurationsinteraktion eller mixning är central för att förklara de observerade nivåerna och övergångarna.

Hur konfigurationerna erhålls: Experimentellt genom kärnspektrum, gamma-övergångar och magnetiska moment; teoretiskt genom shell-modellberäkningar, mean-field-metoder och konfigurationsinteraktion som tar hänsyn till blandning av olika konfigurationer.

Betydelse: Kunskapen om kärnkonfigurationer hjälper till att förstå kärnans spin och paritet, energinivåer och övergångar, samt fenomen som shape coexistence och förändringar i kärnans struktur över isotoper.