禁止遷移 [KobaWiki@RCNP]

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===== 禁止遷移 =====

原子核の遷移において、説明するのが難しいのが禁止遷移である。パリティ禁止遷移、アイソスピン禁止E1遷移などについてメモっておきたい。12C(a,g)16Oなど。


==== パリティ禁止遷移 ====
パリティ保存を破る遷移のこと。Alejandro Garcia and Ernest M. Henley, "Subatomic Physics (3rd Edition)" の p. 248 では、<sup>16</sup>O -> α + <sup>12</sup>C を例に説明あり。
<sup>12</sup>C と α の基底状態の核スピンは 0、パリティは +1 である (スピン・パリティ J<sup>π</sup> = 0<sup>+</sup> と書く)。<sup>16</sup>O の励起状態から α と <sup>12</sup>C の基底状態に崩壊する過程(α崩壊とも言う？)を考えると、16O の励起状態においてスピン・パリティ J<sup>π</sup> = 0<sup>+</sup>, 1<sup>-</sup>, 2<sup>+</sup>, 3<sup>-</sup>, ... からの遷移 (または崩壊) が許され、J<sup>π</sup> = 0<sup>-</sup>, 1<sup>+</sup>, 2<sup>-</sup>, 3<sup>+</sup>, ... からの遷移が禁止される。これは、パリティ保存則により許容か禁止かが決まっている。1つの核 (の状態) が2つの核 (の状態) に分解 (崩壊) する場合、基本的には角運動量とパリティが保存する必要がある。ここでは、<sup>16</sup>O が α と <sup>12</sup>C の基底状態に分解する際、α と <sup>12</sup>C の相対の運動の軌道角運動量 L (<sup>12</sup>C と α の相対運動 (相対距離 r) のシュレディンガー方程式を書いた時の軌道角運動量 L) も含め、<sup>16</sup>O の励起状態の核スピンが α の核スピン、 <sup>12</sup>C の核スピン、軌道角運動量 L の和になる必要がある。α の基底状態と <sup>12</sup>C の基底状態の核スピンは 0 であるため、<sup>16</sup>O の励起状態の核スピンは L と等しくなる必要がある。このとき、α と <sup>12</sup>C の相対運動のパリティは (-1)<sup>L</sup> であるため、パリティが (-1)<sup>L</sup> だけ変わる遷移のみ許容され、その他は禁止される。

==== リンク ====
  * 参考論文
    * R. J. deBoer et al., "The 12C(α,γ)16O reaction and its implications for stellar helium burning", Rev. Mod. Phys. 89, 035007.