80. Законы сохранения в ядерной физике.

Лептоны – это античастицы, которые участвуют в слабом взаимодействии. Но они не участвуют в ядерных процессах. Адроны – участвуют во всех процессах. Нейтрино рождаются в результате распада частиц:

Анализ разных вариантов распада привел к закону сохранению лептонового числа.

_{Никогда:}

Разделим все лептоны на электронное и мюонное семейства. Семейство электронов включает электрон, позитрон, электронное нейтрино и электронное антинейтрино. Электрон и электронное нейтрино имеют электронное число +1 каждый, а позитрон и электронное антинейтрино — соответственно -1 каждый. К семейству мюонов относят ся отрицательный мюон, положительный мюон, мюонное нейтрино и мюонное антинейтрино. Отрицательный мюон и мюонное нейтрино должны иметь мюонное число +1, а положительный мюон и мюонное антинейтрино — мюонное число -1. (Фотон, оставшийся лептон, не принадлежит ни к одной из этих групп, и его электронное и мюонное числа равны нулю. Точно так же будет обстоять дело с мезонами и барионами. Более того, частицы из семейства электронов будут иметь нулевые мюонные числа, и наоборот.)

Уравнения, описывающие распад мезона и образование двух разных нейтрино, иллюстрируют закон сохранения электронного числа и закон сохранения мюонного числа, которые утверждают соответственно, что суммарное значение электронного числа и суммарное значение мюонного числа замкнутой системы остаются постоянными.

Адроны подразделяют на мезоны и барионы. Барионы разделяют на нуклоны и гипероны.

Закон сохранения нуклонов:

Барионное число равно нулю для всех частиц кроме барионов. Суммарное барионное число – константа.

Таблица №3

Адроны
Частица	Античастица	mo	спин
		273me	0
		264me	0

Таблица №4

Нуклоны
Частица	Античастица	mo	спин	Барионное число
p+	p-	1836 me	±½	+1, -1
n		1838,5 me	±½	+1, -1
			±½	+1, -1

81. Квантовая хромодинамика. Гипотеза кварков.

Наверное, есть следующий уровень материи кварки. Гелл Манн Мари высказал предположение, что все адроны состоят из кварков, а кварки взаимодействуют друг с другом посредством глюонов.

Частицы можно разделить на частицы вещества (кварки, лептоны имеющие спин ±½ ), а так же кванты полей (спин=1, а у гравитона ~2). К частицам вещества относятся лептоны (рассмотренные выше) и кварки.

Сочетание цветов кварков в адронах должно быть таким, чтобы средний цвет адрона был нулевым (то есть адрон должен быть «бесцветным») Например, в состав протона входят кварки: u – желтый, u – синий и d - красный. В сумме получается нулевой (белый) цвет.

Сила взаимодействия в адронах возрастает с расстоянием и не дает кваркам разойтись. Есть шесть типов кварков. Они могут обладать, безусловно, спином. Как положительным, так и отрицательным. Это увеличивает их число до 12. Есть параметр цвета, каждый кварк обладает одним из трех цветов, а так как есть еще и антикварки то число кварков будет равным семидесяти двум.

Ядерное взаимодействие = 1

Электромагнитное = 10^-2

Слабое = 10^-13

Гравитационное = 10^-38

Естественный радиоактивный фон.

Мы постоянно облучаемся. Источники излучения разнообразны. Может быть космическое излучение. Радиоактивные вещества могут попасть с пищей.

Фундаментальные взаимодействия.

Сильное. Этот вид взаимодействия обеспечивает связь нуклонов в ядре. Константа сильного взаимодействия имеет величину порядка 10. Наибольшее расстояние, на котором проявляется сильное взаимодействие (радиус действия r), составляет 10^-13 см. Короткодействующее. Мезоны, барионы.

Электромагнитное взаимодействие. Константа взаимодействия равна 10^-2. Радиус действия не ограничен. Фотоны, лептоны, мезоны. Обеспечивает все компаненты взаимодействия – сила трения, растяжения, электричество и др.

Слабое взаимодействие. Это взаимодействие ответственно за все виды бета-распада ядер, за многие распады элементарных частиц, а так же за все процессы взаимодействия нейтрино с веществом. Константа взаимодействия равна по порядку величины 10-14. Короткодействующее. Лептоны, мезоны. Отвечает за распад элементарных частиц.

Гравитационное взаимодействие. Еонстанта взаимодействия имеет значение порядка 10-38. Радиус действия не ограничен. Гравитационное взаимодействие является универсальным, ему подвержены все без исключения элементарные частицы. Однако в процессах микромира гравитационое взаимодействие ощутимой роли не играет. Лептоны-?

Ответы подготовила Ульяна Скрябина

Благодарности и исправления опечаток – uliana951@mail.ru :3

56