kärnpotentialer

Kärnpotentialer, inom kärnfysik, betecknar de effektiva styrkor som beskriver interaktionen mellan två eller flera nucleoner (protoner och neutroner) vid låga energier. De används i icke-relativistiska eller quasirelativistiska kinematiska framställningar för att lösa Schrödinger-ekvationer som beskriver kärnbildning, deuteronets egenskaper och två-nukleon-scattering, samt som byggsten i många-kroppsberäkningar av lättare och medelstora kärnor.

Det finns två huvudsakliga klassificeringar av kärnpotentialer: fenomenologiska och teoretiskt uppbyggda via mesonutbyte eller chiral effective field theory. Fenomenologiska potentialer, såsom Reid93, Argonne V18 och Nijmegen-serierna, är parametriska modeller som innehåller en stark kortdistansrepression och en mellanavståndsmässig attraction, ofta kompletterade med spin–orbit- och tensorkomponenter för att beskriva isospin- och tensorkrafter. Mesonutbytespotentialer bygger interaktionen på utbytet av mesoner (t.ex. pioner, rhos) och är kopplade till den underliggande symmetriella strukturen i nukleonernas kvasirelaterade dynamik. Chiral EFT-potentials använder systematiskt ett lågelagssymmetriorienterat ramverk där interaktionen byggs upp från pion- och nucleonloopa kontekter, med feluppskattningar och stegvisa förbättringar när högre ordningen inkluderas.

Viktiga egenskaper är en central potential, spin–orbit- och tensorberoende krafter, samt en mycket stark repulsion vid Tomt avstånd som hindrar nukleonerna att sitta mycket nära varandra. Kärnpotentialer är inte fundamentala i QCD utan relativt sett effektiva beskrivningar som erhållits genom att matcha nucleon-nucleon-data och används även tillsammans med tre-nukleonningar för att uppnå korrekt kärnstruktur och bindningsenergier.