En física nuclear , los métodos ab initio buscan describir el núcleo atómico de abajo hacia arriba resolviendo la ecuación no relativista de Schrödinger para todos los nucleones constituyentes y las fuerzas entre ellos. Esto se hace exactamente para núcleos muy ligeros (hasta cuatro nucleones) o empleando ciertas aproximaciones bien controladas para núcleos más pesados. Los métodos ab initio constituyen un enfoque más fundamental en comparación, por ejemplo, con el modelo de capa nuclear . Los avances recientes han permitido el tratamiento ab initio de núcleos más pesados como el níquel . [1]
Un desafío significativo en el tratamiento ab initio proviene de las complejidades de la interacción entre nucleones. Se cree que la fuerza nuclear fuerte surge de la interacción fuerte descrita por la cromodinámica cuántica (QCD), pero QCD no es perturbador en el régimen de baja energía relevante para la física nuclear. Esto hace que el uso directo de QCD para la descripción de las interacciones entre nucleones sea muy difícil (ver QCD de celosía ), y en su lugar debe usarse un modelo. Los modelos más sofisticados disponibles se basan en la teoría de campos efectivos quirales . Esta teoría de campo efectiva(EFT) incluye todas las interacciones compatibles con las simetrías de QCD, ordenadas por el tamaño de sus contribuciones. Los grados de libertad en esta teoría son nucleones y piones , a diferencia de los quarks y gluones como en QCD. La teoría efectiva contiene parámetros llamados constantes de baja energía, que se pueden determinar a partir de datos de dispersión. [1] [2]
EFT quiral implica la existencia de fuerzas de muchos cuerpos , más notablemente la interacción de tres nucleones, que se sabe que es un ingrediente esencial en el problema nuclear de muchos cuerpos. [1] [2]
Después de llegar a un hamiltoniano (basado en EFT quiral u otros modelos) se debe resolver la ecuación de Schrödinger
- ,
dónde es la función de onda de muchos cuerpos de los nucleones A en el núcleo. Se han ideado varios métodos ab initio para encontrar numéricamente soluciones a esta ecuación:
Otras lecturas
- Dean, D. (2007). "Más allá del modelo de cáscara nuclear" . Física hoy . 60 (11): 48. Bibcode : 2007PhT .... 60k..48D . doi : 10.1063 / 1.2812123 .
- Zastrow, M. (2017). "En busca de núcleos" mágicos ", la teoría se pone al día con los experimentos" . Proc Natl Acad Sci USA . 114 (20): 5060–5062. Código Bib : 2017PNAS..114.5060Z . doi : 10.1073 / pnas.1703620114 . PMC 5441833 . PMID 28512181 .
Referencias
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- ^ Cipollone, A .; Barbieri, C .; Navrátil, P. (2013). "Cadenas isotópicas alrededor del oxígeno de interacciones quirales de dos y tres nucleones evolucionados". Phys. Rev. Lett . 111 (6): 062501. arXiv : 1303.4900 . Código Bibliográfico : 2013PhRvL.111f2501C . doi : 10.1103 / PhysRevLett.111.062501 . PMID 23971568 . S2CID 2198329 .
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