Атом ядроларының бөлнуі

Атом ядросы бөлінгенде түзілетін жарқыншақтардың ең ықтимал массалық сандары

А_ж= А, А_ау= А.

Ең ықтимал жарқыншақтарға бөлінген ялроның кулондық энергиясының өзгерісі

ΔЕ_кул=–0,36Е_кул,

беттік энергиясының өзгерісі

ΔЕ_бет=0,25Е_бет.

Осылардан ядроның өздігінен бөліну шарты:

Е_бөл=0,36 Е_кул–0,25Е_бет≥0

немесе

≥17.

Тамшылық модел бойынша ядроның өздігінен лезде бөліну шарты:

≥49.

Тізбекті реакция

Тізбекті реакция – нейтрондардың ядролармен әсерлесу реакциясы:

n+ → + +νn.

Өзін–өзі сүйемелдейтін реакция үшін

ν ≥1.

Ядролық қондырғылар үшін нейтрондардың көбею коэффициенті

k= .

N_i – i–ұрпақтағы нейтрондар саны, τ – ұрпақтың өмір сүру уақыты.

Нейтрондар санының уақыт бойынша өзгеру заңы

N=N₀

Ядролық нұрлардың зат арқылы өтуі

Ядролық нұрлардың зат атомдарымен әсерлесуінде электромагниттік әсерлесу басым болады.

Зарядталған ауыр бөлшектердің затпен әселесуі

Меншікті иондау шығыны

= ln ,

жүрімі

R= = f(υ).

Қалыпты күйдегі ауада

R=0,32

Зарядталған жеңіл бөлшектердің затпен әселесуі

Меншікті иондау шығыны:

Бейрелятив электрондар үшін

= ln ,

Релятивтік электрондар үшін

= [ln + ].

Тежелу нұрлану шығыны

~ .

=

Т(x)= .

≈ .

Гамма-нұрдың зат арқылы өтуі

Зат арқылы өткен гамма-нұрдың әлсіреу заңдары

dN= – μNdx

N=

Фотоэффект

Фотоэффект қимасы:

~ , >I үшін

~ , >>I үшін.

Комптон эффект

θ бұрышқа шашыратылған гамма кванттың энергиясы

= ,

толқын ұзындығының өзгерісі

Δ = (1–cosθ)=2Λ .

Томсон шашыратылуы

Томсон шашыратылуының дифференциалдық қимасы

dσ = (1+ ),

σ = =66 фм².

Электрон–позитрондық қосақ түзілу шарттары:

≥4mc²

≥2mc²(1+ )>2mc²

Элементар бөлшектер

Элементар бөлшектердің жіктелуі:

-Лептондар – күшті әсерлесуге қатыспайтын бөлшектер. Олардың саны 6.

-Адрондар – барлық әсерлесулерге қатысатын бөлшектер. Олардың саны көп. Олар бариондар мен мезондарға бөлінеді.

-Мөлшерлегіш бозондар – іргелік әсерлесулердің кванттары. Олардың саны 13.

-Кварктар – адрондардың құрамдық бөлшектері.

Олардың саны 6.

Кезкелген қандай да бір заряды бар бөлшекке сәйкес антибөлшек бар. Оның зарядтарының таңбасы бөлшектікіне қарама–қарсы.

Ғарыштық сәулелер

Бірінші реттік ғарыштық сәулелердің

90% протондар

7% Әлфа–бөлшектер

≈1% ауыр ядролар.

Екінші реттік ғарыштық сәулелер Жер атмосферасында түзіледі.

Кейбір тұрақтылар мен бірліктердің жуық мәндері

1. Электронның классиктік радиусы

r_e= ke²/m_e c² = 2,8·10^-15м

2. Электронның комптондық толқын ұзындығы

λ_π^компт=ћ/m_e c = 3,85·10^-13м

3. π-мезонның комптондық толқын ұзындығы

λ_π^компт=ћ/m_π c ≈ 1,4·10^-15м

4. Нуклонның комптондық толқын ұзындығы

λ_N^компт=ћ/m_N c ≈ 0,2·10^-15м

5. Ядролық уақыт. а – ядролық күштердің әсерлесу радиусы

τ_яд ≈ a/c = 1,4·10^-15/3·10⁸ ≈ 0,5·10^-23c

6. Планк тұрақтысы

ћ = 1,054·10^-34Дж·с = 6,6·10^-16эВ·с

7. Вакуумдағы жарық жылдамдығы

C≈ 3·10⁸м/с

8. Нәзік әсерлесу тұрақтысы

G=1,4·10^-62Дж·м³

9. Бор магнетоны

µ_B=eћ/2 m_e=9,27·10^-24Дж/Тл

10. Ядролық Бор магнетоны

µ_Я= eћ/2 m_N=5,05·10^-27Дж/Тл

11. Нейтрооның массасы

m_n≈ 1838,6 m_e = 1,008665 м.а.б; m_n c²=939,55 МэВ

12. Протонның массасы

m_P≈ 1836,1 m_e=1,007276 м.а.б; m_P c²=938,26 МэВ

13. Сутегі атомының массасы М(¹H)≈1837,1m_e=1,007825 м.а.б.

14. Электронның массасы

m_e≈ 9,1·10^-31 кг, m_e c²= 0,511 МэВ

15. Электронның заряды

e ≈ 1,6·10^-19 Кл

16. Протонның магнит момнті

µ_P= 2,79 µ_Я

17. Нейтронның магнит моменті

µ_n= -1,91 µ_Я

18. Электронның магнит моменті

µ_e= 1 µ_Б

19. Больцман тұрақтысы

k= 1,38·10^-23 Дж/K

20. Авогадро саны

N_A = 6,022·10²³ моль^-1

21. Массаның атомдық бірлігі

1 м.а.б =М( )/12=1/ N_A ≈ 1,66·10^-27кг

1 м.а.б·c² ≈ 1,5·10^-10 Дж ≈ 931,5 МэВ