stringtranslate.com

Ядерная материя

Фазы ядерной материи с равным числом нейтронов и протонов; Сравните с Siemens & Jensen. [1]

Ядерная материя — это идеализированная система взаимодействующих нуклонов ( протонов и нейтронов ), которая существует в нескольких фазах экзотической материи , которые пока еще не полностью установлены. [2] Это не материя в атомном ядре , а гипотетическая субстанция, состоящая из огромного числа протонов и нейтронов, удерживаемых вместе только ядерными силами и без кулоновских сил . [3] [4] Объем и число частиц бесконечны, но соотношение конечно. [5] Бесконечный объем подразумевает отсутствие поверхностных эффектов и трансляционную инвариантность (только различия в положении материи, а не абсолютные положения).

Распространенной идеализацией является симметричная ядерная материя , состоящая из равного числа протонов и нейтронов и не содержащая электронов .

Когда ядерная материя сжимается до достаточно высокой плотности, ожидается, на основе асимптотической свободы квантовой хромодинамики , что она станет кварковой материей , которая представляет собой вырожденный ферми-газ кварков. [6]

Поперечное сечение нейтронной звезды. Плотности в терминах ρ 0 - насыщенной плотности ядерной материи, где нуклоны начинают соприкасаться. По образцу Haensel et al. , [7] стр. 12

Некоторые авторы используют «ядерную материю» в более широком смысле и называют описанную выше модель «бесконечной ядерной материей» [1] и рассматривают ее как «игрушечную модель», испытательный полигон для аналитических методов. [8] Однако состав нейтронной звезды , для которого требуется больше, чем нейтроны и протоны, не обязательно локально нейтральный по заряду и не проявляет трансляционной инвариантности, часто по-разному именуется, например, как материя нейтронной звезды или звездная материя , и считается отличным от ядерной материи. [9] [10] В нейтронной звезде давление возрастает от нуля (на поверхности) до неизвестного большого значения в центре.

Методы, позволяющие обрабатывать конечные области, применялись к звездам и атомным ядрам. [11] [12] Одной из таких моделей для конечных ядер является модель жидкой капли , которая включает поверхностные эффекты и кулоновские взаимодействия.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Филипп Джон Сименс; Аксель С. Йенсен (1994). Элементы ядра: физика многих тел с сильным взаимодействием. Westview Press . ISBN 0-201-62731-0.[ постоянная мертвая ссылка ]
  2. ^ Доминик Дюран; Эрик Сюро; Бернар Тамен (2001). Ядерная динамика в нуклонном режиме. CRC Press . стр. 4. ISBN 0-7503-0537-1.
  3. ^ Ричард Д. Мэттук (1992). Руководство по диаграммам Фейнмана в задаче многих тел (переиздание второго издания McGraw-Hill 1974 года). Courier Dover Publications . ISBN 0-486-67047-3.
  4. ^ Джон Дирк Валецка (2004). Теоретическая ядерная и субъядерная физика (2-е изд.). World Scientific . стр. 18. ISBN 981-238-898-2.
  5. ^ Хельмут Хофманн (2008). Физика теплых ядер: с аналогиями с мезоскопическими системами. Oxford University Press . стр. 36. ISBN 978-0-19-850401-6.
  6. ^ Стефан Б. Рюстер (2007). «Фазовая диаграмма нейтральной кварковой материи при умеренных плотностях». В Армен Седракян; Джон Уолтер Кларк; Марк Гауэр Элфорд (ред.). Спаривание в фермионных системах . World Scientific. ISBN 978-981-256-907-3.
  7. ^ Павел Гензель; А.Ю. Потехин; ДГ Яковлев (2007). Нейтронные звезды. Спрингер. ISBN 978-0-387-33543-8.
  8. ^ Герберт Мютер (1999). "Подход Дирака-Бракнера для конечных ядер". В Марчелло Бальдо (ред.). Ядерные методы и уравнение состояния ядра . World Scientific. стр. 170. ISBN 981-02-2165-7.
  9. ^ Франческа Гульминелли (2007). "Ядерная материя против звездной материи". В AA Raduta; V. Baran; AC Gheorghe; и др. (ред.). Коллективное движение и фазовые переходы в ядерных системах . World Scientific. ISBN 978-981-270-083-4.
  10. ^ Норман К. Гленденнинг (2000). Компактные звезды (2-е изд.). Springer. стр. 242. ISBN 0-387-98977-3.
  11. ^ F. Hofmann; CM Keil; H. Lenske (2001). "Зависящая от плотности теория адронного поля для асимметричной ядерной материи и экзотических ядер". Phys. Rev. C. 64 ( 3): 034314. arXiv : nucl-th/0007050 . Bibcode : 2001PhRvC..64c4314H. doi : 10.1103/PhysRevC.64.034314. S2CID  17453709.
  12. ^ A. Rabhi; C. Providencia; J. Da Providencia (2008). "Звездная материя с сильным магнитным полем в релятивистских моделях, зависящих от плотности". J Phys G . 35 (12): 125201. arXiv : 0810.3390 . Bibcode :2008JPhG...35l5201R. doi :10.1088/0954-3899/35/12/125201. S2CID  119098245.