kärnmoment

Kärnmoment (nuclear moment) är en samlingsbeteckning för de angularmoment och fördelningar av elektrisk laddning och ström som kännetecknar en kärna. I kärnfysik beskriver kärnmomenten hur kärnan avger och reagerar på energi och magnetfält och hur dess inre struktur och deformation påverkar dess egenskaper. De viktigaste momenten är magnetiskt dipolmoment och elektriskt fyrpolmoment, medan högre ordningens moment är möjliga men ofta mindre betydelsefulla.

Magnetiskt dipolmoment uppstår från kinematiken hos kärnans nucleoner – deras spinn och orbitalrörelse. I kärnmagnetiska termer uttrycks det vanligtvis som μ = g_I I μ_N, där I är kärnans totalspinn, μ_N är kärnmagnetonen och g_I är kärnan g-faktor. Magnetmomentet är centralt i kärnreaktioner, hyperfin struktur i atomers spektra och i metodiker som kärnkomplement och magnetisk resonans.

Elektriskt fyrpolmoment är måttet på kärnans laddningsfördelning och därmed av avvikelse från sfärisk form. Tecken och storlek på Q anger om kärnan är prolat (längre i en riktning) eller rekombinerad. Fyrpolmomentet är viktigt för tolkning av hyperfinstruktur och för att förstå kärnans deformering, särskilt i halverbalerande och deformasionsstudier.

Högrenordens moment (t.ex. oktupolmoment) kan förekomma i vissa nucleus och ger information om mer komplexa laddnings- och strömfördelningar. Kärnmomenten mäts eller erhålls från spektrala observerasjoner, scatteringexperiment och kärnreaktioner, och de används för att testa kärnmodeller och beskriva kärnans struktur.

Kärnmomenten har praktisk betydelse inom atomfysik, kärnfysik och materialforskning genom att kopplas till kärnstruktur och deformationer.