ydinpotentiaalin

Ydinpotentiaalin käsite kuvaa vuorovaikutusta protonien ja neutronien välillä ydinalueella sekä tehokasta potentiaalin käsitettä, jota hyödynnetään ydinrakenteen ja ydinreaktioiden mallinnuksessa. Se voidaan tarkastella kahdesta näkökulmasta: todellisena nucleon-nucleon vuorovaikutuksena sekä monihiukkanisena mean-field‑potentiaalina, joka kuvaa moni‐partikkelisen systeemin kokonaisvuorovaikutusta yksittäisten nukleonien liikehtimisen kautta.

Yleisimpiä muotoja ovat Yukawa-potentiaali ja Woods–Saxon -tyyppiset stokastiset tai parametrisoidut muodot. Yukawa-potentiaali kuvaa mesonitason perusta, jossa vuorovaikutus on lyhyen kantaman ja muuttuu V(r) ≈ -g² e^{-μr}/r, missä μ liittyy mesonin massaan ja vuorovaikutuksen kantamaan. σini- ja isospinirtojen sekä tensorivoiman osat ovat tärkeitä lisäkomponentteja, erityisesti one-pion exchange -mallin kautta.

Monimutkaisempia malleja käytetään ydinrakenteen ratkaisemiseen: mean-field-potentiaalit, kuten Woods–Saxon, antavat nukleonin liikkeelle jaardin kuoren rakenteen. Spin-orbit-komponentti V_so(r) = (1/r) dV_WS/dr l·s on olennaista kuorien energioiden erottamisessa. Tukena voivat olla kompleksipotentiaalit, joissa imaginaari osa kuvaa vuorovaikutuksen absorptiota ja reaktioita.

Poikkileikkaajina: ab initio -tutkimuksissa käytetään realistisia nukleon-nukleon vuorovaikutuksia (esim. AV18, CD-Bonn) tai chiral EFT -potentiaaleja; nukleon-nukleon potentiaalien parametrisointi ja mean-field-lähestymistavat (Skyrme, Gogny) ovat yleisessä käytössä ydinrakenteen simuloinneissa. Ydinpotentiaalin tarkka muoto riippuu sovelluksesta ja halutusta tarkkuudesta.