Электрический квадрупольный момент и форма ядра

Внутренний электрический квадрупольный момент ядра Q₀ измеряется в системе координат ядра. Величина внешнего электрического квадрупольного момента ядер Q измеряется в лабораторной системе координат. Для аксиально-симметричного относительно оси z ядра электрическим квадрупольным моментом ядра называется величина, определяемая соотношением

,

где (r) - плотность заряда в точке r внутри ядра.
Q₀ характеризует отличие распределения заряда ядра от сферически симметричного. Для сферически симметричного ядра Q₀ = 0. При Q₀ < 0, ядро является сплюснутым вдоль оси z эллипсоидом, при Q₀ > 0 ядро - вытянутый вдоль оси z эллипсоид.

Рис.1. Формы ядер и их электрические квадрупольные моменты

Внешний электрический квадрупольный момент Q связан с внутренним электрическим квадрупольным моментом Q0 соотношением , где J - спин ядра.
	Рис.2. Оси x', y', z' совпадают с главными осями ядра, x, y, z совпадают с главными осями градиента поля

Величина квадрупольного момента измеряется в барнах (1 б = 10^-24 см²). Ниже представлена зависимость квадрупольных моментов ядер от числа протонов в ядре. Для магических чисел квадрупольные моменты близки к нулю.