原子核の密度

こんにちは、

原子核を構成している陽子、中性子はスピンh/2なので、F・D統計に従います。また状態密度も、伝導帯の電子と同じになるはずなので、結局、原子核の密度も、伝導帯の電子の密度と同じような形になるのでは無いでしょうか？
この当たりを説明している本は無いでしょうか？

No.1 ベストアンサー 回答者： chiezo2005 回答日時： 2007/12/30 23:38

相互作用がまるで違います。

電子と原子核の間はフォトンを介したクーロン力です。
一方，原子核の中の中性子，陽子の核子間は中間子を介した強い相互作用です。

強さが全くちがいますので密度も当然違ってきます。

原子核物理の本を見れば最初に書いてありますよ。

この回答への補足

お返事有難うございます。

＞強さが全くちがいますので密度も当然違ってきます。
確かに、密度の大きさは違います。でも形は似ているのでは無いでしょうか？

＞一方，原子核の中の中性子，陽子の核子間は中間子を介した強い相互作用です。
それが、今回の質問と、どのような関係があるのでしょうか？

すいません。密度の大きさを質問しているのではございません。



伝導帯の電子密度ｎは、フェルミ・ディラック分布と電子の状態密度を掛けて求めることが出来ます。

原子核物理の本を読むと、質量数が偶数の場合、B・E統計、奇数の場合、F・D統計に従うと記載ありました。

原子核の密度を理論的に求めるには、Aが偶数の場合、B・E分布と原子核の状態密度を掛けて求め、Aが奇数の場合、F・D分布と原子核の状態密度を掛けて求める以外にどのような方法があるのでしょうか？

宇宙核物理学入門（ブルーバックス）のP６４に、密度分布の図があるのですが、伝導帯の電子密度の図「高校数学でわかる半導体の原理」（ブルーバックス）P70と似てないことも無いような気がします。

補足日時：2007/12/31 00:32

この回答へのお礼

＞宇宙核物理学入門（ブルーバックス）のP６４に、密度分布の図があるのですが、伝導帯の電子密度の図「高校数学でわかる半導体の原理」（ブルーバックス）P70と似てないことも無いような気がします。

すいません。間違いました。空間的な分布では無く、エネルギーの分布についてのことでした。

お礼日時：2007/12/31 10:05

No.2 回答者： chiezo2005 回答日時： 2007/12/31 02:02

#1です。

了解です。

おっしゃられているイメージはFermiガスモデルと呼ばれている原子核構造のイメージです。定性的な説明はそこそこできるのですが，結合エネルギーの大きさなど定量的な説明はうまくできませんでした。
なぜうまく行かなかったかを一言で言うと，電子の場合は非常に重い原子核の周りを軽い電子が回っているイメージです。
それに対して，原子核は中性子も陽子も極めて近くに互いに強く結合した状態です（よく液滴モデルと言われますが・・）ということです。

本としてはいろいろあるでしょうが，たとえば，
http://ci.nii.ac.jp/naid/110002072882/

この回答への補足

お返事有難う御座います。

すいません。質問に一部間違いがありました。
伝導帯での電子のエネルギー分布は、フェルミ・ディラック分布と電子の状態密度を掛けて求めることが出来ます。下記HPのP83のgc(E)とf(E)を掛け合わせたものが、伝導帯での電子のエネルギー分布になります。これは、空間的な分布では無く、エネルギーの分布になります。

原子核のエネルギー分布は、Fermiガスモデルで説明できるのでしょうか？
野上茂吉郎, 原子核は、図書館が現在閉まっているため、借用できません。恐れ入りますが、ご教示頂きましたら幸いです。休み明けに借用します。

http://www2.kobe-u.ac.jp/~ssouma/005.pdf#search='伝導帯、エネルギー分布'

補足日時：2007/12/31 10:19

この回答へのお礼

良く考えますと、半導体はエネルギーの領域が連続していますが、原子核は不連続です。かなり違いますね。

お礼日時：2007/12/31 19:03