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Ann. Phys. Fr.
Volume 12, Number 3, 1987
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Page(s) | 183 - 298 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/anphys:01987001203018300 | |
Published online | 01 June 2004 |
Symétrie d'isospin et structure nucléaire
Institut de Physique Nucléaire, 91406 Orsay, France
Les principaux effets dus à l'invariance approchée d'isospin dans les systèmes nucléaires sont passés en revue. Après un bref rappel du formalisme de l'isospin, on examine les évidences expérimentales provenant du problème à deux corps et concernant l'invariance et la symétrie de charge des forces nucléaires. Diverses prédictions théoriques relatives à l'impureté d'isospin des états nucléaires sont comparées. Une illustration de l'utilité de la notion d'isospin est apportée par l'extraction de la constante de couplage faible GV à partir des transitions β superpermises. La formule de masse des multiplets isobariques et les décroissances interdites sont étudiées en détail, tant du point de vue expérimental que théorique. Les aspects expérimentaux des résonances isobariques analogues sont présentés, et leur interprétation est exposée dans le cadre de modèles microscopiques. La question des déplacements coulombiens est examinée, en particulier pour les noyaux miroirs. Enfin, le rôle de la symétrie d'isospin dans les réactions nucléaires aux énergies intermédiaires conduisant aux résonances géantes (résonances isovectorielles d'échange de charge, résonances Gamow-Teller, M1, etc...) est étudié.
Abstract
The main effects of the approximate isospin invariance in nuclear systems are reviewed. After a short reminder of isospin formalism, experimental evidences from the two-body problem and concerning charge invariance and charge symmetry of nuclear forces are examined. Various theoretical predictions of isospin impurity in nuclear states are compared. The usefulness of isospin is illustrated by the extraction of the weak coupling constant GV from superallowed β transitions. The isobaric multiplet mass formula and the forbidden decays are studied in detail experimentally as well as theoretically. Experimental aspects of isobaric analog resonances are presented, and their interpretation is made in the framework of microscopic models. The problem of Coulomb displacement energies is examined, especially for the case of mirror pairs. Finally, the role of isospin symmetry in intermediate energy reactions leading to giant resonances (charge exchange isovector resonances, Gamow-Teller resonances, M1, etc...) is studied.
PACS : 0130R – Reviews and tutorial papers: resource letters / 2110F – Nuclear shape, charge, radius, form factors and structure functions / 2110H – Nuclear spin, parity, and isobaric spin / 2110R – Collective structure in nuclear levels / 2110S – Nuclear Coulomb effects / 2130 – Nuclear forces / 2430C – Giant resonances / 2430F – Isobaric analogue states
Key words: beta decay theory / isobaric analogue resonances / nuclear collective states and giant resonances / nuclear forces / nuclear isospin / reviews / review / nuclear structure / approximate isospin invariance / two body problem / charge invariance / charge symmetry / isospin impurity / weak coupling constant / superallowed beta transitions / isobaric multiplet mass formula / forbidden decays / isobaric analog resonances / microscopic models / Coulomb displacement energies / mirror pairs / isospin symmetry / intermediate energy reactions / giant resonances / charge exchange isovector resonances / Gamow Teller resonances
© EDP Sciences, 1987