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Il deutone o deuterone è il nucleo del deuterio[1] (isotopo stabile dell'idrogeno), costituito da un protone e da un neutrone.
L'energia di legame del deutone è così bassa da non permettere l'esistenza di stati eccitati e quindi l'informazione sull'interazione nucleone-nucleone è limitata allo studio delle proprietà del deutone e della diffusione n-p e p-p a bassa energia.
Sperimentalmente (sfruttando le proprietà di conservazione di parità e momento angolare) è stato definito:
dove sono i momenti angolari orbitali del neutrone e del protone che costituiscono il nucleo del deutone.
Da cui deriva che:
Quindi L dovrà necessariamente avere un valore pari. Considerando invece il valore del momento angolare totale si possono trarre le seguenti conclusioni:
Per ottenere J=1 il momento angolare orbitale L deve assumere valore 1. Quindi essendo dispari non ammissibile.
In tale caso invece, L può assumere due valori pari L=0, L=2 entrambi ammessi dalla conservazione della parità. Riassumendo quanto detto, il deutone si trova in una sovrapposizione di due stati:
L'evidenza di questa sovrapposizione è stata dedotta e verificata studiando i valori assunti dal momento magnetico e dal momento di dipolo elettrico.
Nello stato il momento magnetico risulta:
dove:
Questo valore è sensibilmente diverso dal quello misurato (0,8574 ) con una precisione dell'ordine di . Inoltre, se il deutone fosse esclusivamente in onda S avrebbe momento di quadrupolo elettrico nullo. Infatti l'autofunzione è a simmetria sferica (costante) e non può produrre un momento di quadrupolo elettrico
Queste due evidenze sostengono l'ipotesi che il deutone si trovi in uno stato di momento angolare misto, sovrapposizione degli stati (L=0) e (L=2).
I valori delle ampiezze e si trovano usando i valori sperimentali del momento magnetico e del momento di quadrupolo.
I momenti angolari si sommano a formare lo spin del deutone J=1, quindi, anche nello stato di momento angolare orbitale L=2 protone e neutrone sono nello stato di tripletto con S=1. Il fattore giromagnetico è:
Con queste ipotesi il momento magnetico del deutone è pari a:
Con la condizione di normalizzazione , si ottiene e
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