Gamow-Teller Transition

Gamow-Teller Transition, Gamow-Teller Resonance, Gamow-Teller Selection Rule 등등 여러가지 이름으로 불리는 것 같다. 어디에 쓰이느냐에 따라 조금씩 다른 것 같은데, 일단은 대강이라도 알아두자.

고등학교때 배운 \(\beta\)-붕괴를 다들 알 것이다. 이 \(\beta\)-붕괴 과정에서 각운동량 보존을 신경써줘야 하는데, Gamow-Teller Transition은 \(\beta\)-붕괴의 각운동량이 보존되는 경우들 중 한 가지이다. 예를들어 아래와 같은 반응이 있다고 해보자.

\[\large n\,\rightarrow\, p+e^-+\bar{\nu}_e\]

이 반응에서 처음 중성자의 스핀이 \(\displaystyle\frac12\)이라고 하면, Gamow-Teller Transition은 양성자의 스핀은 \(-\displaystyle\frac12\)이 되고, 전자와 전자-반중성미자의 스핀 합이 1이 되는 전이이다. 반응 전후의 Parity는 보존된다.

정리하면 강입자의 스핀은 뒤집어지고 전자와 중성미자의 스핀 합이 처음 스핀을 보존해주고, 반응 전후에 Parity가 변하지 않도록 일어나는 반응이다.

주의: Gamow-Teller Transition에서는 스핀이 정수인 경우, \(0\rightarrow0\)인 반응은 제외된다.

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