Камере в результате столкновения π ––мезона с протоном р(а). В результате реакции появились k0 – мезон и λ0 – гиперон.Они на фотографии

не видны. Однако на некотором расстоянии от точки столкновения π^–+р⁺возникли две пары треков :(π^-+π⁺) и (р+π^-).Поэтому на схеме процесса(б) пуктиром изображены лвижения К⁰ и Λ⁰ от точки столкновения (р +π^-)

до точек распада Λ=р + π^- и К⁰=π^-+π⁺[16]

Каждая элементарная частица, кроме лептонов, является комбинацией двух или трех кварков. Соединяются между собой кварки гипотетическими частицами, именуемыми глюонами (склеивателями).

Надо сказать, что указанная гипотеза не рассматривается специалистами по изучению процессов в микромире как окончательная.

Однако совершенно ясно, что элементарные частицы не образуют конечный уровень формировании материи (подобно тому, как в конце 19 столетия выяснилось, что атом(по-гречески “неделимый”) представляет собой сложную систему из более простых частиц).

12.2. Модели ядра

Ядра атомов состоят из протонов и нейтронов, связанных между собой сильным ядерным взаимодействием. По отношению к этому взаимодействию эти частицы ничем не отличаются друг от друга и поэтому именуются общим термином нуклоны.

Сильное взаимодействие обусловлено обменными процессами между нуклонами и действует на расстоянии не более 10^-14м. Радиус атомного ядра не превышает эту величину, т.е. в десятки тысяч раз меньше радиуса атома. Носителем обменных сил является π – мезон (пион), масса которого m_π составляет 270 m_e (где m_e – масса электрона).

Обобщенно поле сильных ядерных сил описывается так называемым потенциалом Юкавы

(12.1)

где K – некая положительная калибровочная константа, r – расстояние от центра ядра.

Расположение нуклонов внутри ядра определяется квантовым центрально - симметричным уравнением Шредингера (11.11,а). Это значит, что они располагаются внутри ядра на дискретных орбитах, определяемых квантовыми числами K_r=n, K_β, K_α. Отличие внутренней структуры ядра от структуры атома заключается в том, что у ядра нет центральной части.

Связь между нуклонами в ядре образовалась за счет потери ими части массы покоя, в то время как связь между электроном и ядром в атоме – за счет излучения фотонов, не имеющих массу покоя. Поэтому масса ядра всех элементов несколько меньше, чем масса входящих в них протонов и нейтронов. Причем это различие у всех элементов не одинаково. Если вывести среднюю для всех ядер величину дефекта массы, то превышение над ней свидетельствует об уменьшение связи частиц в ядре и наоборот. Сама связь нуклонов внутри ядра также неодинакова. Некоторые нуклоны связаны между собой более прочно, нежели с другими нуклонами этого же ядра. Обьединенные части ядер именуются кластерами. Ими являются α – частицы, состоящие из 2 нейтронов и 2 протонов–(2n+2p), ядра

Наличие кластеров предопределяет схему естественного распада ядер (особенно тяжелых) – см. следующий параграф.

В заключение параграфа напомним, что количество протонов в ядрах р определяет химические свойства элемента, образованного ими, и число электронов в оболочке соответствующего атома. Количество нейтронов при этом может быть различным, колеблясь в пределах от p до 1,2p у легких ядер и до 2p –2,5p у тяжелых. В сумме (p+n) образуют атомный вес. У одного и того же элемента таким образом может быть несколько изотопов, отличающихся друг от друга атомным весом Z.

Иногда термин изотоп относят к наименее распространенным в природе разновидностям данного элемента.