Izospin


Izospin, czyli spin izotopowy, to wielko�� kwantowa, kt�ra wprowadzona zosta�a w 1932 roku przez Heisenberga. Zaproponowa� on potraktowanie protonu i neutronu jako dw�ch stan�w, w kt�rych mo�e wyst�powa� cz�stka (w tym przypadku - nukleon). Zach�ca�a do takiego podej�cia blisko�� mas obu tych cz�stek i bardzo podobne w�a�ciwo�ci (poza �adunkiem elektrycznym). Podobie�stwo mi�dzy protonami i neutronami wynika�o tak�e z bliskich warto�ci energii wi�zania i podobie�stwa struktury poziom�w energetycznych w j�drach zwierciadlanych. J�dra zwierciadlane to takie j�dra, w kt�rych liczba proton�w (neutron�w) w jednym z nich, jest r�wna liczbie neutron�w (proton�w) w drugim.

Izospin definiowany jest w nast�puj�cy spos�b:


gdzie: N - ilo�� sk�adnik�w multipletu o spinie izotopowym I.  

W ten spos�b mo�na obliczy�, �e:

- singlet ma  ; 

- dublet ma   ;

- tryplet ma   .


Warto�� N m�wi, ile warto�ci mo�e przybiera� trzecia sk�adowa izospinu I3. Liczba warto�ci I3 odpowiada liczbie ustawie� wektora spinu izotopowego w abstrakcyjnej przestrzeni. Na przyk�ad nukleonom przypisujemy spin izotopowy I = 1/2. Liczba sk�adowych multipletu wynosi dwa, a wi�c ich warto�ci to I3 = +1/2 dla protonu oraz I3 = -1/2 dla neutronu. Podobnie wygl�da sytuacja dla pozosta�ych multiplet�w:

tryplet  :   (I = 1)     I3 = +1 dla , I3 = 0 dla  oraz  I3 = -1 dla                                                                 

singlet  :   (I = 0)     I3 = 0 dla  

Izospin I oraz jego trzecia sk�adowa I3 s� zachowane w procesach oddzia�ywa� silnych i elektromagnetycznych:


wr��