16.Ядроның күшінің жұптылығы.Жұптылығының сақталу заңы.

Жұптылық іргелік ұғым. Ол ядролардың, элементар бөлшектердің, жалпы кезкелген физикалық жүйелердің айналық шағылуға немесе басқаша айтқанда кеңістіктік инверсияға қатысты симметриялық қасиеттерін сипаттайды. Инверсия кезінде жүйенің барлық координаттарының таңбалары қарсы таңбаға өзгертіледі, яғни координаттар өстерінің бағыттары қарсы бағытқа өзгертіледі. Мұндай түрлендіру жабық жүйенің гамильтонианын өзгеріссіз қалдырады. Бұл кеңістік айналық шағылу үшін симметриялы болады деген сөз. Классикалық механикада Гамильтон функциясының координаттар инверсиясына инварианттылығы ешқандай қосымша сақталу заңын бермейді. Кванттық механикада жағдай басқаша. кеңістіктік инверсия операторын енгізейік. Бұл оператордың толқындық функцияға әсерінен координаттардың таңбалары өзгереді (2.95) Егер бұл оператордың меншікті мәнін  деп белгілесек және бұл оператордың меншікті функциясы болса, (2.96)

Егер толқындық функцияға осы оператормен тағы әсер етсек, толқындық функция алғашқы қалпына қайтып келеді. Яғни , немесе (2.97) Инверсия операциясы кезкелген ақиқат (яғни, полярлық) векторлардың таңбасын өзгертеді. ; Ал аксиал векторлар инверсия операторының әсерінен ешқандай өзгермейді. Мысалы, импульс моменті немесе спин. Импульс моменті . Инверсия кезінде радиус-вектор да, импульс та таңбаларын өзгертеді. Ал олардың көбейтіндісіне тең өзгермейді. Сол сияқты спин де, толық импульс моменті де инверсия кезінде ешқандай өзгермейді. Жұптылықтың сақталу заңы ядролық процестердің өтуіне шектеулер қояды, олардың сұрыптау ережелеріне бағынуын талап етеді. Одан ядролық жүйелердің жұптылығын анықтай алу қажеттігі туады. Көп жағдайларда күрделі жүйенің жұптылығын табу үшін, оны кішірек қарапайым жүйелерге жіктейді. Кіші жүйе бір-ақ бөлшектен туруы да мүмкін. Мысалы, өзара әсерлеспейтін А мен Б екі бөлшектен (кіші жүйеден) тұратын жүйені қарастырайық. Мұндай жүйенің толқындық функциясын төрт толқындық функцияның көбейтіндісі түрінде жазуға болады. Мұндағы бөлшектердің ішкі күйін (кіші жүйелердің құраушыларының оның инерция центріне қатысты қозғалысын) сипаттайтын функция, бөлшектердің салыстырмалы қозғалысын сипаттайтын функциялар. Инверсия операторы толқындық функциялардың әрқайсысына әсер етеді. Сонда, немесе (2.98)шығады.

Жұптылықтың сақталу заңы бойынша әсерлесуге дейінгі жүйе мен әсерлесуден кейінгі жүйелердің жұптылықтары тең болулары керек. Жұптылықтың сақталу заңының ерекшелігі-реакция барысында жұптылықтардың қосындысы емес көбейтіндісі сақталатындығы. Бұл заңның екінші ерекшелігі-оның барлық іргелік әсерлесулерге тән әмбебап заң еместігі. электромагниттік және ядролық әсерлесу үшін жұптылықтың сақталу заңы орындалады. Ал нәзік әсерлесу кезінде жұптылық сақталмайды.

17.Ядроның изотоптың спині.Изотоптық спин және заряд.Изотоптық спинның сақталуы.

нейтрон мен протонды бір бөлшек деп есептеп, ол бөлшектің протондық және нейтрондық күйлері бар деп қабылдауға болады. Сөйтіп, протон мен нейтронды, ортақ аты нуклон, бір бөлшектің екі күйі деп қарастырады. Егер жүйенің екі күйі болса, ол күйлерді айнытатын кванттық сан болуы керек. Ол кванттық санды изотоптық спин деп атайды. Изотоптық спинді қарастыру үшін қиял изотоптық кеңістік кіргізеді. Бұл кеңістікте бөлшектің импульсы немесе оның қозғалысының импульсы болуы мүмкін емес. Бұл кеңістік тек бөлшектің ішкі құбылыстарын ғана сипаттайды. Осы кеңістікте изотоптық спин айнала алады. Оның берілген бағытқа проекциясы бөлшектің зарядтық күйін анықтайды. Нуклонның протон мен нейтронға сәйкес келетін екі-ақ күйі бар. Олай болса изотоптық спиннің (оны бөлшек үшін -мен белгілейді) екі проекциясы бар. Демек, 2+12  1/2; Ал оның проекциялары протонға, ал нейтронға сәйкес келеді. Ядроның изотоптық спинінің проекциясы оның құраушыларының изотоптық спиндерінің проекцияларының қосындысына тең болады: (2.121). Ал оның изотоптық спині оның проекциясының сан мәнінен үлкен(немесе оған тең), бірақ А/2 үлкен емес болуы керек. (2.122) Берілген ядроның барлық күйлері үшін изотоптық спиннің проекциясы бірдей, ал изотоптық спин әр күй үшін әртүрлі болуы мүмкін. Изотоптық спиннің проекциясы бөлшектің зарядтық күйін анықтайды. Бөлшектің заряды мен оның изотоптық спиннің арасындағы тәуелділік сызықтық деп алайық (2.123) мұны протон мен нейтрон үшін жазып, а мен в-ны тапсақ. ае; ве/2 шығады. Сонда нуклонның заряды (2.124) шығады. Сонымен қатар ядро үшін . Ядро үшін А оның бариондық заряды. Сонда кезкелген барион үшін оның элементар зарядпен (е) өлшенген зарядын

(2.125) түрінде алуға болар еді. Зерттеулер (2.125)-тің тек кәдімгі бариондар үшін ғана дұрыс екенін, ал барлық элементар бөлшектерге тән формула (2.126) болу керек екенін көрсетеді. Мұндағы Y-гиперзаряд. Изотоптық спиндері бірдей, ал оның проекциялары әртүрлі бөлшектерді изотоптық мультиплеттер деп атайды. Мысалы, протон мен нейтрон изотоптық дуплет. Изотоптық мультиплеттің мүшелерінің изотоптық спиннің проекциясынан (және ол анықтайтын электр зарядынан) басқа кванттық сандары бірдей болуы керек.

18.Айнытылмайтын бөлшектер.Ядролардың статистикасы.19.Бозондар мен фермиондар.Паули принципі.Тектери бирдей болшектер топтарына ар уакытта симметриялык касиеттин биреуи гана тан болады.осы болшектердин толк ф-нын симметриялык касиетин ан-тын шаманы олардын статистикасы д.а.кезкелген 2 болшек орын ауыстырганда т.ф-сы озгермитин болшектер бозе-Эйнштейн статистикасына багынады,ал болшектер бозе-болшектер немес бозондар делинеди.олар ушин .ал т.ф-лары антисимметриялы болшектер Ферми-Дирак статистикасына багынады,ал болшектер ферми-болшектер немесе фермиондар делинеди.курдели болшектердин стат-сы онын курамындагы карапайым фермиондардын санынын жуптыгымен ан-ды.шынында да,еки бирдей курдели болшекти алмастыру карапайым болш-дин бирдей косактарын ауыстырумен бирдей.еки бозонды ауыстыру т.ф-ны мулдем озгертпиди.екм фермионды ауыстыру т.ф-нын танбасын озгертеди.сондыктан,карапайым фермиондардын так санынан туратын курдели болшектер фермиондар,ал жуп санынан туратын курдели болшектер бозондар болады.сонда еки айнытылмайтын болшектен туратын жуйенин болшектеринин биреуи биринши,екиншиси екинши куйде болатын т.ф-сын бозондар ушин ттуринде жазуга болады.ал фермиондар ушин бул ф-я антисимметриялы болады.егер болса, шыгады.будан, «берилген куйде еки немесе одан артык фермион бола алмайды»,-деген корытынды шыгады.Бул ереже Паули принципи д.а.Паули пр микроалемнин,типти букил алемнин тубирли зандарынын бири.ол болмаса атомнын,ядронын кабыктык курылымдары болмас еди.бозондар ушин паули тыйымы жок.кезкелген куйде кезкелген болшек саны бола алады.

30.Атом ядросынын моделдеринин турлери.Ужымдык жане дербес болшектик моделдер.модел,ядронын негизги куйинин сип-рын,ядролардын козган куйлеринин сип-рын,ядронын динамикалык сип-рын дурыс тусиндируи керек.ядролык физ-да ядронын коптеген моделдерин колданады.ар модел ядролык кубылыстардын белгили бир тобын гана бейнелей алады.ар модел еркиндик дарежелеринин белгили бир тобына гана негизделеди.ондай еркиндик дарежелеринин бир-биримен жане баска еркиндик дарежелеримен аректтесуи оте алсиз деп есептеледи.ядронын еркиндик дарежелерин дербес жане ужымдык деп боледи.дербес еркиндик дарежелери ядродагы ар болшектин дербес козгалыстарын сип-ды.ал ужымдык еркиндик дарежелери болш-дин улкен тобынын уйлескен козгалысын сип-ды.осыган сай моделдер де дербес жане ужымдык болып болинеди.тутас денелер тургысынан ужымдык коринистер денедеги болшектин еркин жолы онын сипаттык молшеринен алдекайда аз,негизги ролди коршилес болш-дин жии жане каркынды озара соктыгысулары аткаратын куйлерде байкалады.ал дербес болшектик касиеттер керисинше,болшектин еркин жолы узын,ар болшек баскаларга тауелсиз,орташа оздик уйлескен ористе козгалады деп карастыруга болады.ужымдык моделдерде ядро суйык немесе катты денеге,ал дербес болшектик моделдерде газга уксатылады.ужымдык моделдер мыналар;1)тамшылык модел.ядро зарядталган сыгылмайтын суйык тамшысы деп кар-ды.осыдан ядронын байланыс энергиясы колемдик,беттик,кулондык энергиядан куралады делинеди.2)сфералык емес ядро модели.ядро заттын кейбир себептеримен тепе-тендик куйде сфералык емес пишин кабылдаган койыртпагы сиякты карастырылады.ядронын кейбир ен томенги энергиялык денгейлерин сип-га колд-ды.дербес болшектик модел турлери;1)калдык асерлесусиз кабыктык модел.нуклондардын озара асерин ар уакытта осы оздик уйлесимди асерлесумен кейбир калдык асерлесудин косындысы туринде алуга болады.бул модел б-ша калдык асерлесу алсиз,оны елемеуге болады.2)феномендик косактасулы кабыктык модел.бирдей нуклондар спиндери мен магнит моменттери нолге,ал жуптылыктары он болатын косактар курайды.

31.Тамшылык модел.тамшылык модел ядронын ужымдык моделинин ен карапайым тури.ядронын радиусын ар турли адистермен ан-у,онын А массалык санга тауелдилигин корсетти.демек барлык ядролар ушн нкулондардын концентрациясы бирдей олардын тыгыздыктары да бирдей. . Демек ядролык зат сыгылмайды.ядронын тамш модели комегимен ядронын байланыс энергиясы мен массасы ушн жартылай эмпирикалык Вейцзеккер формуласын алуга,ауыр ядролардын болинуинин кейбир ерекшеликтери мен альфа-ыдыраудын кейбир зандылыктарын тусиндируге,жуп-жуп ядролардын биринши козган куйлери туралы тусиниктер алуга,кейбир жана ядролардын массалык сандары мен атомдык номерлерин болжауга болады.тамш модел байланыс энергиясынын уш мушесин,биринши аА,беттик керилу жане кулондык тебилу куштерин гана береди.калган еки кушти;симмеирия куши мен косактасу куштерин бул модел тусиндире алмайды,оларды косымша енгизуге тура келеди.

32.Ферми газ модели.тауелсиз болш-р моделдеринин ен карапайымы Ферми-газ модели.бул моделде дербес нуклон-нуклондык асерлесулердин суперпозициясы болып табылатын курдели коринистин орнына,ядрода нуклондардын бир-бирине тауелсиз,ени орташаланган куш орисиндеги козгалысы карастырылады.ядронын негизги куйине ферми-газдын,барлык томенги денгейлери нуклондарга толган,абсолют нолдик температуралык куйи сайкес келеди.ондагы барлык нейтрондардын саны –ядродгы денгейлер тыгыздыгы,р-нейтроннын импульсы,V-ядро колеми,р(макс)-ядронын негизги куйи ушн импульстин ен улкен мани.нейтроннын ядрога байл энергиясынын орташа мани 8 МэВ.сонд потенц шункырдын терендиги .симметриялы ядро ушин протондар ушин де дал сондай натиже шыгады.ассиметриялы N>Z ядро ушин болады.буган себеп протондар арасындагы электрлик тебилу.Ферми-газ модели нуклондардын козгалыста болатынын тусиндиреди.