kjernefelter

Kjernefelt refererer til de kvantefelt som beskriver de grunnleggende komponentene i atomkjernen. Innen kjernefysikk består kjernefeltet av nucleon-felter som representerer protoner og nøytroner, samt mesonfelt som formidler den sterke kjernekraften i mange effektive teorier. På et mer fundamentalt nivå beskriver kvantekromodynamikk (QCD) quark- og gluon-felter; nucleoner oppstår som bundne tilstander av disse feltene, og interaksjonen i kjernen kan som regel fanges opp ved hjelp av effektive nucleon- og mesonfelter.

I praktiske kjernefeltmodeller finnes flere tilnærminger. Ikke-relativistiske middelfeltmodeller (for eksempel Skyrme- eller Gogny-krefter) betrakter nucleoner som partikler som beveger seg i et gjennomsnittlig potensial skapt av alle andre nucleoner. Relativistiske middelfeltmodeller beskriver nucleoner som beveger seg i selv-konsistente skalar- og vektor-mesonfelt, som i teorier med sigma-, omega- og rho-mesonene. Ab initio-metoder begynner fra realistiske to- og tre-nukleoniske krefter avledet fra chiral effektive feltteorier og løser mangelegemlige problemer direkte der mulig.

Kjernefelt brukes til å forutsi og analysere kjerneegenskaper som bindingsenergier, tetthetsfordelinger, formforandringer og utviklingen av skallstrukturen langs isotopserier. De spiller også en rolle i tetthetskjernefysikk, for eksempel i neutronstjerner, hvor samspillet mellom nucleon- og mesonfelt bestemmer tilstandssetningen.

Historisk hviler konseptet på Yukawas mesonteori om kjernekraften og har utviklet seg til moderne feltteoretiske beskrivelser som knytter lavenergiske kjernefenomener til sterk-kjernefeltets underliggende teori.