Izotopa spino

Izotopa spino aŭ kurte izospino estas unu el internaj kvantumaj nombroj, kiuj difinas kvanton de ŝargaj statoj de hadronoj. Ekzemple, protono kaj neŭtrono diferas je projekcio de izospino, dum ĝia absoluta valoro estas sama por ambaŭ nukleonoj. La lasta estas eco de izotopa senvarianteco de fortaj interagoj.

El vidpunkto de forta nuklea forto, protono kaj neŭtrono vere estas samaj, kaj ili havas multajn aliajn komunajn ecojn. Pro tio oni difinis modelon, laŭ kiuj ĉiu nuklono havas specialan vektoran valoron kun absoluta longo de 1/2. Ĝi havas du eblajn projekciojn al aksoj de t.n. izotopa spaco. Kiam la projekcio al akso z (I_z) estas +1/2, la nuklono estas protono, kaj kun −1/2 — neŭtrono. Tiun sistemon oni uzas en partikla fiziko, dum por nuklea fiziko oni nun uzas reversajn aksojn por ke suma projekcio de nukleo pli ofte estu pozitiva.

La nomo izotopa spino devenas de la fakto, ke la konduto de tiu ĉi valoro estis simila al jam konata eco, la spino. Ĝi vere ne signifas ion ajn krom tiu simileco. La termino estas enkondukita en 1932 far Werner Heisenberg^[1].

La izotopa spino estas senŝanĝa dum ĉiuj influoj de forta nuklea forto, sed ŝanĝiĝas ĉe fortaj kaj elektromagnetaj interagoj. La efekto de konservo de izotopa spino helpas akiri proksimuman strukturon de nukleaj niveloj post reakcioj, en kiuj efektoj de aliaj fortoj krom forta nuklea forto estas malgrandaj.

Absoluta valoro de izospino I estas sama por ĉiuj hadronoj en izotopa multopo, kaj la nombro de hardonoj en tia multopo estas egala al 2I+1. Ĉiu hadrono en multopo havas propran valoron de projekcio I_z kaj propran ŝargon, sed ĉiuj aliaj kvantumaj nombroj (spino, pareco, bariona nombro, strangeco ktp) estas samaj. Ekzepmple izotopa duopo de nukleonoj (I=1/2) havas du membrojn: protono kaj neŭtrono kun I_z=±1. Izotopa triopo de pionoj ${\displaystyle \pi ^{+},\pi ^{0},\pi ^{-}}$ havas izospinon 1 kaj tri projekciojn: +1, 0, −1.

1. ↑ "Über den Bau der Atomkerne" (Zietschrift für Physik 77: 1-11)