Kärnfältet

Kärnfältet är ett begrepp inom kärnfysiken som används för att beskriva fält som verkar på partiklar i eller nära atomkärnan. Begreppet har framför allt två närbesläktade betydelser: det elektromagnetiska fältet som kärnan avger och det effektiva medelfältet (mean field) som uppstår av övriga nukleoner och som en nukleon upplever i kärnan.

Den elektromagnetiska delen dominerar för elektronerna i en atom. Kärnans positiva laddning skapar en central Coulombpotential. I mer realistiska modeller tas hänsyn till kärnladdningens utbredning, vilket ger avvikelser från den enklaste potensformen vid små avstånd. Isotopspecifika skillnader leder till små energianpassningar i elektronernas energinivåer (isotopskillnader). Den magnetiska delen bidrar till hyperfin struktur och andra små vinklade effekter i spektra.

Inom kärnfysiken används kärnfältet också som benämning på den effektiva potentialen som en nukleon upplever från övriga nukleonerna. Detta självständiga medelfält används i skalsmodeller och i relativistiska kärnmedelfältmodeller. Vanliga praktiska parameteriseringar beskriver kärnfältet med potentialer av Woods-Saxon-typ eller liknande centralformer.

Termen är vanlig i svenska texter om kärn- och atomfysik, men dess exakta betydelse varierar med sammanhang och teoretiskt ramverk. Kärnfältet utgör därmed ett centralt begrepp inom flera olika metoder för att beskriva kärnstrukturen och atomens elektronspektrum.

Se även: Coulombfält, kärnladdning, hyperfin struktur, skalsmodell, medelfältsteori.