論文の概要: The Casimir effect at the nucleus

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.01776v1
• Date: Thu, 1 Feb 2024 14:57:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-07 02:03:48.346334
• Title: The Casimir effect at the nucleus
• Title（参考訳）: 核におけるカシミール効果
• Authors: Frank Kowol
• Abstract要約: 本報告では、カシミール効果が最も内側の電子に与える影響を調べることにより、核近傍の電子のポテンシャルを修飾する。 このアプローチでは、計算された結合エネルギーは、特に重元素の分光値とよく一致することが示される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: In this report, the impact of the Casimir effect in the near-nuclear environment on electrons, in particular of the K-shell, is investigated. It has long been known that the experimentally measured binding energies of the inner electrons, especially for heavy elements, agree only to a very limited extent with the theoretical solutions of the Schroedinger and Dirac equations. This report presents a modification for the potential of electrons near the nucleus by investigating the impact of the Casimir effect on the innermost electrons. It can be shown that with this approach the calculated binding energies agree much better with the literature values from spectroscopy, especially for heavy elements. In addition, the innermost electrons are apparently influenced much more strongly than previously assumed by the nature of the nuclear surface, in particular the deviation from the spherical geometry, e.g. the multipole moments and not least the range of the strong interaction. This effect is not to be confused with the quantum-mechanical quadrupole energy (Casimir 1936), which is determined by spin interactions between nucleus and electron, but the effect discussed in this report is a distance dominated effect of the s-electrons to the nucleus. It offers the possibility of investigating the nucleus structure and isotope effects on the binding energies much more precisely than expected, e.g. by spectroscopy, and thus gaining new insights into the respective nuclear structure and geometry. At the same time, this approach shows that the probability of the electrons staying close to the nucleus is apparently significantly higher than assumed in previous atomic models. This may also increase the transition probabilities of electron capture, and thus the model enables a higher accuracy for the calculation of the theoretical half lifetimes for electron capture decay.
• Abstract（参考訳）: 本報告では, 近核環境におけるカシミール効果が電子, 特にK殻に与える影響について検討する。 実験的に測定された内部電子の結合エネルギー、特に重元素に対する結合エネルギーはシュレーディンガー方程式やディラック方程式の理論解と非常に限定的な程度しか一致しないことが長年知られている。 本報告は、カシミール効果が最内側の電子に与える影響を調べることにより、核近傍の電子ポテンシャルの修正を示す。 このアプローチにより、計算された結合エネルギーは、特に重元素の分光から得られる文献値とよく一致することが示される。 さらに、最も内側の電子は、核表面の性質、特に球面形状からの偏差、例えば多極子モーメントや、特に強い相互作用の範囲によって、以前考えられていたよりも強い影響を受けている。 この効果は、核と電子の間のスピン相互作用によって決定される量子力学的四重極エネルギー(Casimir 1936)と混同されないが、この報告で議論される効果はs電子から核への距離支配的な効果である。 これは、期待よりもはるかに正確に結合エネルギーに対する核構造と同位体効果を調査し、例えば分光によって、それぞれの核構造と幾何学に関する新たな洞察を得る可能性を提供する。 同時に、このアプローチは、核に近い電子の確率が、以前の原子モデルで想定されていたよりもかなり高いことを示している。 これにより電子捕獲の遷移確率が増大し、電子捕獲崩壊の理論的半減期を計算するための精度が向上する。

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