116.-СұрақАтомдык ядролардын синтез реакциясы.
Әртүрлі ядролық алмасулар арасынан термоядролық синтез деп аталатын реакция өте үлкен қызығушылықты туғызады. Жеңіл ядролардан орташа ядроларға көшкен кезде, яғни екі жеңіл ядролардың бірігуінен ауыр ядроның пайда болу реакциясында энергия бөлінеді. Осы түрдегі реакцияның мүмкін болатын үлкен санына қатысты жиынтығын келесі үш синтез реакциясы арқылы беруге болады:
(29.3)
мұндағы – бөліну энергиясы.
117-сұрақ.Элементар бөлшектер.Лептондар, адрондар. Кварктер.
Элементар
бөлшектер
деп қажалмайтын, басқа элементар
объектілерге бөлінбейтін және мәңгі
өмір сүре алатын элементар объектілер
болып түсіндіріледі. Белгілі
микробөлшектерді элементар бөлшектер
деп есептеуге бола ма? Жалпы түрде
айтсақ, бөлшектердің элементарлық
түсінігінің өзі жемісті болып табыла
ма? Бұл сұрақ қазіргі физиканың негізгі
мәселелерінің бірі болып табылады.Ең
әлсіз – гравитациялық өзара әсерлер
әмбебап болып табылады және барлық
денелердің өзара әсерлері кезінде
білінеді. Бірақ микродүние процестерін
сипаттау кезінде гравитациялық өзара
әсерлер маңызды орын алмайды. Гравитациялық
өзара әсерлер білінетін қашықтық
шектеусіз. Әлсіз өзара әсер
ыдырауының барлық түрлері кезінде
білінеді, сонымен қатар нейтрино мен
заттың өзара әсерлесулерінің барлық
процестері кезінде де білінеді. Әлсіз
өзара әсер қысқа аралықта ғана әсер
етеді және шамамен 10-15
м қашықтықта ғана білінеді. Электромагниттік
өзара әсер – зарядталған бөлшектердің
арасындағы өзара әсер болып табылады.
Электромагниттік күштердің әсер ету
радиусы шектеусіз. Күшті өзара әсер
(ядролық өзара әсер) ядродағы нуклондардың
байланысын қамтамасыз етеді. Күшті
өзара әсер қысқа мерзімге әсер етеді,
яғни шамамен 10-15
м қашықтықта білінеді.Көрсетілген
қасиеттерге байланысты элементар
бөлшектердің түбегейлі өзара әсері 4
негізгі топқа бөлінеді. Бірінші топқа
бір ғана фотон бөлшегі, яғни электромагниттік
өрістің
кванты жатады. Фотондар электромагниттік
өзара әсерлесуге қатысады. Келесі топқа
күшті өзара әсерлесуге қатысатын жеңіл
бөлшектер – лептондар жатады. Бұл топқа
электрондар (е-,
е+),
электронды нейтрино (е,
),
мюондар (-,
+)
және мюонды нейтрино (,
)
жатады. Зарядталған лептондар сонымен
қатар электромагниттік өзара әсерлесуге
де қатысады.Үшінші топ мезондарды
құрайды – олар, күшті өзара әсерлерге
қатысушы тұрақсыз бөлшектер. Оларға
-мезондар
немесе пиондар (+,
-,
о),
k-мезондар немесе каондар (k+,
k-,
kо,
)
және эта-мезон ()
жатады. Барлық мезондар үшін спин нөлге
тең. Мезондар массасы 1000 -ға тең өте ірі
бөлшектер болып табылады.Төртінші
топқа өзіне нуклондарды (р, n) және
массалары нуклондардың массасынан
артық болатын массасы тұрақсыз болатын
гиперондарды (,
+,
-,
о,
о,
-,
-)
қосатын бариондар болып табылады. Барлық
бариондар күшті өзара әсерлерге қатысады.
Барлық бариондардың спині 1/2 -ге тең -
бариондардың ыдырауы кезінде міндетті
түрде жаңа барион пайда болады, яғни
бариондар зарядының сақталу заңының
білінуі болып табылады. Көп жағдайда
барлық мезондар және бариондар −
адрондар деп аталады, олар өте үлкен,
күшті өзара әсерлесуші бөлшектер болып
табылады.Бұдан басқа, әрбір кваркке
сәйкес антикварктер сәйкес келеді
Кварктерден құралған кейбір элементар
бөлшектер 15.1-кестеде көрсетілген. Бұл
кестеден, мезондар кварк-антикварк
қосағынан құралатындығы, бариондар үш
үштен алынған кварктерден құралатындығы
көрінеді. Әрбір кваркке бірдей магниттік
момент кв
келеді. 30.1-кесте.
Әрбір
кварктерде
ге
тең болатын спиннің болуы, элементар
бөлшектерді құрудағы Паули принципіне
қарама-қайшы келеді. Бұл қарама-қайшылықты
жоғалту үшін, кварк түсі деген түсінік
енгізілген, яғни әрбір кварк үш түрлі
түсте пайда болуы мүмкін: қызыл, сары
және көгілдір. Бұл үшті біріктіргенде
«нөлдік» ақ түс шығады. Адрондардағы
кварк түстерін араластыруды адронның
түсі нөлдік болып шығатындай етіп
жүргізу керек. Антикварктер анти түске
боялады, олар қосыла келе ақ түсті
береді. Бірақ түс пен анти түсті
кварктердің кейбір қасиеттері ретінде
қарастыру керек.Кварктер болжамы
жеткілікті түрде өте табысты болды,
өйткені, ол белгілі бөлшектерді қандай
да бір жүйеге келтіруге, тіпті жаңа
бөлшектердің пайда болуына да мүмкіндік
жасады. Бірақ мұндай жүйелілік,
микро-дүниенің барлық заңдарын түсінуді
шеше алмайды. Қазіргі таңда, дербес
жағдайда әрі Ньютон механикасы кіретін,
әрі ықтималдық теориясы және кванттық
механика кіретін жаңа біртекті физикалық
теория жасаудың қажеттілігі туды. Мұндай
теория физиканың дамуына жаңа сілкініс
беруі мүмкін, бірақ мұндай теория қашан
және қандай әдіспен жасалуы мүмкін
деген болжам айтуға болмайды. Сонымен
бірге біздің дүние туралы көз-қарасымызға
мұндай теория негізінде қандай жаңа
қиыншылықтар әкелетіндігі жайлы
ешнәрсе айта алмаймыз.