§6.2. Фундаментальные взаимодействия

Решение:

В основе электромагнитного взаимодействия лежит связь с электромагнитным полем. Оно характерно для всех элементарных частиц, за исключением нейтрино, антинейтрино и фотона. Электромагнитное взаимодействие ответственно за существование атомов и молекул, обуславливая взаимодействие в них положительно заряженных ядер и отрицательно заряженных электронов.

Ответ: вариант 3.

Решение:

Сильное (ядерное) взаимодействие обуславливает связь протонов и нейтронов в ядрах атомов и обеспечивает исключительную прочность этих образований, лежащую в основе стабильности вещества в земных условиях.

Ответ: вариант 1.

Решение:

Сильное (ядерное) взаимодействие обуславливает связь протонов и нейтронов в ядрах атомов и обеспечивает исключительную прочность этих образований, лежащую в основе стабильности вещества в земных условиях.

Ответ: вариант 2.

Решение:

Сильное (ядерное) взаимодействие обуславливает связь протонов и нейтронов в ядрах атомов и обеспечивает исключительную прочность этих образований, лежащую в основе стабильности вещества в земных условиях.

Слабое взаимодействие – наиболее медленное из всех взаимодействий, протекающих в микромире. Оно ответственно за взаимодействие частиц, происходящих с участием нейтрино или антинейтрино, а также за безнейтринные процессы распада, характеризующиеся довольно большим временем жизни распадающейся частицы .

В основе электромагнитного взаимодействия лежит связь с электромагнитным полем. Оно характерно для всех элементарных частиц, за исключением нейтрино, антинейтрино и фотона. Электромагнитное взаимодействие ответственно за существование атомов и молекул, обуславливая взаимодействие в них положительно заряженных ядер и отрицательно заряженных электронов.

Гравитационное взаимодействие присуще всем без исключения частицам, однако из-за малости масс элементарных частиц оно пренебрежимо мало и, по-видимому, в процессах микромира несущественно.

Ответ: вариант 2.

Решение:

Радиоактивный распад происходит в соответствии правилами смещения, позволяющими установить, какое ядро возникает в результате распада исходного ядра. При этом должны выполняться закон сохранения зарядовых чисел (сумма зарядовых чисел возникающих ядер и частиц равна зарядовому числу исходного ядра) и закон сохранения массовых чисел (сумма массовых чисел возникающих ядер и частиц равна массовому числу исходного ядра). Из этих законов в виде следствий выводятся правила смещения:

( - распад сопровождается испускание - частицы, который представляет собой ядро атома гелия )

( -распад сопровождается испусканием электрона, который символически обозначается )

Ответ: вариант 2.

Решение:

Радиоактивный распад происходит в соответствии правилами смещения, позволяющими установить, какое ядро возникает в результате распада исходного ядра. При этом должны выполняться закон сохранения зарядовых чисел (сумма зарядовых чисел возникающих ядер и частиц равна зарядовому числу исходного ядра) и закон сохранения массовых чисел (сумма массовых чисел возникающих ядер и частиц равна массовому числу исходного ядра). Из этих законов в виде следствий выводятся правила смещения:

( - распад сопровождается испускание - частицы, который представляет собой ядро атома гелия )

( -распад сопровождается испусканием электрона, который символически обозначается )

Ответ: вариант 1.

Решение:

Радиоактивный распад происходит в соответствии правилами смещения, позволяющими установить, какое ядро возникает в результате распада исходного ядра. При этом должны выполняться закон сохранения зарядовых чисел (сумма зарядовых чисел возникающих ядер и частиц равна зарядовому числу исходного ядра) и закон сохранения массовых чисел (сумма массовых чисел возникающих ядер и частиц равна массовому числу исходного ядра). Из этих законов в виде следствий выводятся правила смещения:

- распад сопровождается испусканием электрона, который символически обозначается .

Схема - распада: , ( )

- захват (электронный захват) – захват ядром электрона с одной из внутренних оболочек атома ( и т.д.) с испусканием нейтрино. Схема - захвата: , ( )

- распад сопровождается испусканием позитрона, который символически обозначается .

Схема - распада: , ( )

Аннигиляция – это процесс рождения новых частиц в результате взаимодействия частиц с античастицами ( )

Ответ: вариант 1.

Решение:

Радиоактивный распад происходит в соответствии правилами смещения, позволяющими установить, какое ядро возникает в результате распада исходного ядра. При этом должны выполняться закон сохранения зарядовых чисел (сумма зарядовых чисел возникающих ядер и частиц равна зарядовому числу исходного ядра) и закон сохранения массовых чисел (сумма массовых чисел возникающих ядер и частиц равна массовому числу исходного ядра).

(1)

Из соотношения (1) видно, что элемент с зарядовым числом и массовым числом соответствует ядру атома гелия ( -частица).

Ответ: вариант 4.

Решение:

Радиоактивный распад происходит в соответствии правилами смещения, позволяющими установить, какое ядро возникает в результате распада исходного ядра. При этом должны выполняться закон сохранения зарядовых чисел (сумма зарядовых чисел возникающих ядер и частиц равна зарядовому числу исходного ядра) и закон сохранения массовых чисел (сумма массовых чисел возникающих ядер и частиц равна массовому числу исходного ядра).

(1)

Из соотношения (1) видно, что элемент с зарядовым числом и массовым числом представляет собой протон ( ).

Ответ: вариант 3.

Решение:

Закон сохранения электрического заряда: в замкнутой системе при всех процессах взаимопревращаемости элементарных частиц алгебраическая сумма зарядов сохраняется.

Закон сохранения лептонного заряда: в замкнутой системе при всех без исключения процессах взаимопревращаемости элементарных частиц лептонное число сохраняется. Лептонное число – особое квантовое число, характеризующее лептоны и выделяющее класс лептонов из множества элементарных частиц: для лептонов ( ); для антилептонов ( ); для всех остальных элементарных частиц.

Закон сохранения странности: странность (квантовое число, характеризующее адроны) сохраняется только в процессах сильного и электромагнитного взаимодействий.

Реакция распада электрона по схеме невозможна вследствие невыполнения закона сохранения электрического заряда. Поскольку заряд электрона 1, заряды фотона и электронного нейтрино равны нулю. Следовательно, закон сохранения электрического заряда не выполняется, вследствие чего реакция не может идти.

Ответ: вариант 1.

Решение:

В результате взаимодействия -мезона с протоном в водородной пузырьковой камере вместе с -гипероном всегда рождается - мезон. -гиперон, в свою очередь, распадает на неизвестное X и - мезон, т.е. Согласно закону сохранения электрического зарядов в замкнутой системе при всех процессах взаимопревращаемости элементарных частиц алгебраическая сумма зарядов должна сохраняться. У –гиперона заряд , - мезон , значит у неизвестного X заряд должен быть . Так как у –гиперона спин , а у -мезона S=0, то у неизвестного X спин должен быть .

Ответ: вариант 2.

Решение:

В результате взаимодействия -мезона с протоном в водородной пузырьковой камере вместе с -гипероном рождается - мезон. Согласно закону сохранения электрического зарядов в замкнутой системе при всех процессах взаимопревращаемости элементарных частиц алгебраическая сумма зарядов должна сохраняться. У –гиперона заряд , а у протона , то у -мезона заряд . Так как у –гиперона спин , а у протона спин , то у -мезона должен быть спин S=0.

Ответ: вариант 4.

Решение:

Закон сохранения электрического заряда: в замкнутой системе при всех процессах взаимопревращаемости элементарных частиц алгебраическая сумма зарядов сохраняется.

Закон сохранения лептонного заряда: в замкнутой системе при всех без исключения процессах взаимопревращаемости элементарных частиц лептонное число сохраняется. Лептонное число – особое квантовое число, характеризующее лептоны и выделяющее класс лептонов из множества элементарных частиц: для лептонов ( ); для антилептонов ( ); для всех остальных элементарных частиц.

Закон сохранения странности: странность (квантовое число, характеризующее адроны) сохраняется только в процессах сильного и электромагнитного взаимодействий.

Реакция распада нейтрона по схеме не может идти из-за нарушения закона сохранения лептонного заряда, так как у позитрона (антилептона) лептонное число , а у нейтрино (лептона) лептонное число .

Ответ: вариант 4.

Решение:

Закон сохранения электрического заряда: в замкнутой системе при всех процессах взаимопревращаемости элементарных частиц алгебраическая сумма зарядов сохраняется.

В реакции нарушается закон сохранения электрического заряда, т.к. сумма зарядов слева не равна сумме зарядов справа.

Ответ: вариант 4.

Решение:

Закон сохранения электрического заряда: в замкнутой системе при всех процессах взаимопревращаемости элементарных частиц алгебраическая сумма зарядов сохраняется.

В реакции в отличие от всех остальных не нарушается закон сохранения электрического заряда.

Ответ: вариант 1.