Квадрупольный момент ядра

КВАДРУПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ ЯДРА, величина, показывающая насколько распределение электрического заряда в атомном ядре отличается от сферически симметричного. Ядро характеризуется внутренним квадрупольным моментом ядра Q0, который определяется пространственным распределением протонов в ядре: где е - элементарный электрический заряд, zi - координата i-го протона, ri  - расстояние от i-го протона до центра ядра. Величина Q0, выраженная в единицах е, имеет размерность площади и измеряется в барнах. Для ядер, вытянутых вдоль оси z, Q0>0; для ядер, сплюснутых вдоль оси z, Q0<0; для сферических ядер Q0 = 0. Последнему условию удовлетворяют так называемые дважды магические ядра. В ядрах, близких к ним по числу нуклонов, квадрупольный момент ядра возникает за счёт сферически несимметричного распределения нуклонов сверх заполненных оболочек и в основном состоянии составляет доли барна. Для тяжёлых деформированных ядер Q0 составляет несколько барнов. От квадрупольного момента ядра зависит величина сверхтонкого расщепления атомных уровней. Однако точность определения квадрупольного момента ядра спектроскопическими методами мала вследствие сложности определения электрического поля, создаваемого электронами атома. Более точную информацию о Q0 дают прецизионные измерения энергий уровней μ-мезоатомов (атомов, в которых один из электронов атомной оболочки замещён отрицательно заряженным μ-мезоном). Квадрупольный момент ядра деформированных ядер определяют по сечению кулоновского возбуждения вращательных состояний и их времени жизни. Реально измеряемый квадрупольный момент ядра отличается от Q0 и зависит от спина ядра (смотри Деформированные ядра).

И. М.  Павличенков.