Законы сохранения

    В ядерных реакциях выполняются законы сохранения:

Закон сохранения электрического заряда

    В ядерных реакциях суммарный электрический заряд Q во входном канале равен суммарному электрическому заряду в выходном канале, т.е. выполняется закон сохранения электрического заряда.

Закон сохранения числа нуклонов

    В ядерных реакциях сохраняется число нуклонов, что эквивалентно сохранению массового числа A. Закон сохранения числа нуклонов в ядерных реакциях является частным случаем закона сохранения барионного заряда.

Закон сохранения момента количества движения

    В ядерных реакциях сохраняется суммарный момент количества движения и его проекция J_z. Закон сохранения момента количества движения - аддитивный закон.
    Для реакции a + A b + B можно записать

_i = _f,                              (2.35)

где _i,_f - полные моменты количества движения в начальном и конечном состояниях,

_i = _A + _a + _a и _f = _B + _b + _b,         (2.36)

где _A, _a, _B, _b - спины частиц (ядер) a, A, b, B, _a - орбитальный момент частицы a относительно A, _b - орбитальный момент частицы a относительно B. Орбитальные моменты могут принимать только целочисленные значения. Для l = 0 волновая функция, описывающая относительное движение частиц, сферически-симметричная, для l ≠ 0 это функция зависящая от cos^{l .}
    Для квантовомеханического вектора одновременно могут быть определены квадрат его модуля ||² = J(J+1)ћ² и проекция на произвольную ось J_z. Проекция J_z может принимать различные значения в диапазоне от Jћ до -Jћ. Сумма двух квантовых векторов ₁ + ₂ может принимать значения

|J₁ - J₂|, | J₁ - J₂ + 1|, ..., J₁ + J₂ - 1, J₁ + J₂. (2.36)

Закон сохранения четности

    В сильных и электромагнитных взаимодействиях пространственная четность P сохраняется. Закон сохранения четности - мультипликативный закон. Для ядерной реакции a + A → b + B можно записать

,                        (2.38)

где P_a, P_A, P_b, P_B - внутренние четности частиц (ядер) a, A, b, B , l_a, l_b - относительные орбитальные моменты.
Электрические фотоны имеют внутреннюю четность (-1)^j, магнитные - (-1)^j+1, где j - мультипольность фотона.
В слабых взаимодействиях четность не сохраняется.

Закон сохранения изотопического спина

    Если процесс происходит в результате сильного взаимодействия, то суммарный изоспин и его проекция I_z сохраняются. В электромагнитных процессах сохраняется только проекция изоспина. В слабых взаимодействиях изоспин и его проекция не сохраняются. Для электромагнитных дипольных переходов выполняется правило отбора I = 0, 1. Закон сохранения изотопического спина - аддитивный закон.
    Для реакции a + A b + B, идущей через сильное взаимодействие

_a + _A = _b + _B,                                  (2.39)

где _a, _A, _b, _B - изотопические спины частиц (ядер) a, A, b, B во входном и выходном каналах.
Ядро в различных энергетических состояниях может иметь различные значения изоспина
(от T_min = (N-Z)/2 до T_max = A/2).
Проекция изоспина для ядра I_z равна сумме прекций изоспинов всех нуклонов:

I_z = (Z − N)/2.                                        (2.40)

Численная величина изоспина основного состояния ядра равна модулю его проекции I_z

I = |I_z| = |Z − N|/2.                                      (2.41)

    В ядерных реакциях сохраняется число нуклонов, что эквивалентно сохранению массового числа A. Закон сохранения числа нуклонов в ядерных реакциях является частным случаем закона сохранения барионного заряда.