Das Proton ist ein stabiles, elektrisch positiv geladenes Hadron. In Teilchenund Kernreaktionen wird es mit dem Formelzeichen p notiert. Das Proton gehört neben dem Neutron und dem Elektron zu den Bausteinen der Atome, aus denen alltägliche Gegenstände bestehen.

Das Proton besteht aus zwei Up-Quarks und einem Down-Quark (Formel uud). Diese drei Valenzquarks werden von einem See aus Gluonen und Quark-Antiquark-Paaren umgeben. Nur ungefähr 1% der Masse des Protons kommt von den Massen der Valenzquarks, der Rest stammt von der Bewegungsund Bindungsenergie zwischen Quarks und den Gluonen, wobei letztere als Kraft-Austauschteilchen die starke Kraft zwischen den Quarks vermitteln. Der Durchmesser eines freien Protons beträgt etwa 1,7 · 10−15 m, also 1,7 Femtometer (fm). Das Proton ist wie das Neutron ein Baryon. Das Proton ist das einzige stabile Hadron und das leichteste Baryon.

Der Atomkern fast aller Nuklide besteht aus Protonen und Neutronen, den Nukleonen. Die Ausnahme ist das häufigste Wasserstoffisotop (das Wasserstoff-Atom 1H), dessen Atomkern nur aus einem einzelnen Proton besteht. Die Anzahl der Protonen im Atomkern, die Ordnungszahl des jeweiligen Elements, bestimmt (über die durch die Protonen bestimmte Elektronenzahl) dessen chemische Eigenschaften. Atome mit gleicher Protonenzahl, aber unterschiedlicher Neutronenzahl werden Isotope genannt und haben nahezu identische chemische Eigenschaften.

1. Прочитайте слова, переведите их. Обратите внимание на образование сложных слов:

die Kraft, der Austausch, das Teilchen, das Kraft-Austauschteilchen das Zeichen, das Formelzeichen

die Energie, die Bindungsenergie

die Teilchenreaktion, die Kernreaktion bauen, der Stein, der Baustein

2. Найдите в тексте немецкие эквиваленты следующих слов и словосочетаний:

число нейтронов, валентный кварк, изотоп водорода, свободный протон, антикварк, верхний кварк, нижний кварк, кинетическая энергия, энергия связи

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3. Ответьте на вопросы.

1.Mit welchem Formelzeichen wird das Proton notiert?

2.Was ist das leichteste Baryon?

3.Wessen Atomkern besteht nur aus einem einzelnen Proton?

4.Задайте вопросы к подчеркнутой части предложения.

1.Der Atomkern fast aller Nuklide besteht aus Protonen und Neutro-

nen.

2.Das Proton besteht aus zwei Up-Quarks und einem Down-Quark.

3.Die Anzahl der Protonen im Atomkern bestimmt dessen chemische Eigenschaften.

5. Переведите, обратите внимание на порядок слов и на средства связи главного предложения с придаточным (Objektsätze).

1. Es ist jetzt klar, dass wir uns verspäten werden. 2. Es gefällt mir nicht, dass mein Sohn so viel Zeit vor dem Computer verbringt. 3. Es ist noch fraglich, ob er kommt. 4. Wer nicht arbeitet, soll auch nicht essen. 5. Ich interessiere mich dafür, wer die Hauptrolle in diesem Film spielen wird. 6. Der Schüler sagte, er hat den Aufsatz schon geschrieben. 7. Weißt du nicht, ob das Konzert heute stattfindet. 8. Hast du verstanden, was der Redner gesagt hat? 9. Hast du verstanden, dass man den Text ins Deutsche übersetzen soll. 10. Man behauptet, dass der Sommer in diesem Jahr kalt sein wird. 11. Der Lehrer fragt, ob alle die Übungen gemacht haben. 12. Ich möchte gern wissen, wie es dir geht.

6. Переведите, обратите внимание на порядок слов и на средства связи главного предложения с придаточным (Bedingungssätze).

1. Wenn ich morgen Zeit habe, besuche ich dich am Abend. 2. Wenn mein Freund bald kommt, so/dann gehen wir ins Kino. 3. Der Student erlernt noch eine Fremdsprache leicht, wenn er fleißig ist. 4. Ist der Student fleißig, so erlernt er noch eine Fremdsprache leicht. 5. Kommt der Zug pünktlich an, sind wir um 10 Uhr schon zu Hause. 6. Falls der Zug pünktlich ankommt, sind wir um 10 Uhr schon zu Hause.

7. Переведите, обратите внимание на порядок слов и на средства связи главного предложения с придаточным (Temporalsätze).

1. Wenn ich ein deutsches Buch lese, schreibe ich alle neuen Wörter heraus. 2. Als ich dieses deutsche Buch las, schrieb ich viele neue Wörter heraus. 3. Jedes Mal, wenn ich in Petersburg war, besuchte ich das Russi-

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sche Museum oder die Ermitage. 4. Als wir die Ausstellung besuchten, sahen wir uns mit großem Interesse alle Bilder an. 5. Ich gebe dir das Buch, nachdem ich es selbst durchgelesen habe. 6. Bevor er fortging, nahm er von allen Abschied. 7. Wir sahen zu Hause fern, bis es zu regnen aufhörte. 8. Wir stellten uns unter einen Baum, solange der Regen dauerte. 9. Sobald es zu regnen aufhört, machen wir uns auf den Weg.

10.Seitdem der Kranke diese Arznei einnimmt, fühlt er sich besser.

11.Während wir uns unterhielten, deckte die Mutter den Tisch. 12. Ehe sie sich an den neuen Wohnort gewöhnte, musste sie schon wieder weg.

8.Переведите, обратите внимание на порядок слов и на средства связи главного предложения с придаточным (Kausal-, Final-, Konzessivsätze u.a.).

1. Da der Text leicht ist, können wir ihn ohne Wörterbuch lesen. 2. Ich habe dir lange nicht geschrieben, weil ich krank war. 3. Übersetze das Sprichwort ins Russische, damit alle es verstehen können. 4. Die Fußballspieler spielten besser, als der Trainer es erwartet hatte. 5. Je mehr du deutsch liest, desto reicher wird dein Wortschatz. 6. Der Junge tut so, als ob er krank wäre. (Der Junge tut so, als wäre er krank.) 7. Warum wollt ihr am Sonntag nicht aufs Land fahren, obwohl das Wetter gut ist? 8. Hatten manche Wissenschaftler die Beziehungen der Elemente zueinander auch bemerkt, niemand konnte diese Beziehungen vor Mendelejew begreifen. 9. Das Aluminiumwurde sehr spät entdeckt, obgleich es in der Erdrinde in großen Mengen vorhanden ist. 10. Sie können den Lift rufen, indem Sie auf diesen Knopf drücken. 11. Auch wenn er die Wahrheit sagt, glaubt ihm kein Mensch mehr. 12. Der Student legte alle Prüfungen gut ab, ohne dass er vorher viel gearbeitet hätte.

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Alphastrahlung oder α-Strahlung ist ionisierende Strahlung, die beim Alphazerfall, einer Art des radioaktiven Zerfalls von Atomkernen, auftritt. Ein radioaktives Nuklid, das diese Strahlung aussendet, wird als Alphastrahler bezeichnet. Es handelt sich um eine Teilchenstrahlung. Der zerfallende Atomkern sendet einen Helium-4-Atomkern aus, der in diesem Fall Alphateilchen genannt wird.

Da das Alphateilchen aus zwei Protonen und zwei Neutronen besteht, nimmt die Massenzahl des Mutterkerns beim Alphazerfall um vier Einheiten und die Kernladungszahl um zwei Einheiten ab.

Das Symbol für ein Alphateilchen ist der kleine griechische Buchstabe Alpha: α. Das chemische Symbol ist . Damit wird das Teilchen als zweifach ionisiertes Heliumatom beschrieben, also als zweiwertiges Kation. Deswegen zählt die Alphastrahlung auch zur Ionenstrahlung. Die Austrittsgeschwindigkeit aus dem Kern liegt zwischen 10.000 km/s* und 20.000 km/s.

Der Name stammt von der Einteilung der ionisierenden Strahlen aus radioaktivem Zerfall in Alphastrahlen, Betastrahlen und Gammastrahlen mit deren steigender Fähigkeit, Materie zu durchdringen.

Die von einem gegebenen Nuklid emittierten Alphateilchen haben, anders als beispielsweise beim Betazerfall, nur ganz bestimmte Werte der kinetischen Energie, d. h., ihr Energiespektrum ist ein Linienspektrum. Dieses Spektrum ist charakteristisch für das jeweilige Radionuklid. Seine Messung kann also zur Bestimmung dieses Nuklids dienen.

* km/s – Kilometer pro Sekunde (Kilometer je Sekunde)

1. Прочитайте слова, переведите их. Обратите внимание на образование сложных слов:

die Strahlung, die Alphastrahlung, die Ionenstrahlung

austreten, der Austritt, die Geschwindigkeit, die Austrittsgeschwindigkeit

das Spektrum, das Energiespektrum, das Linienspektrum

2. Найдите в тексте немецкие эквиваленты следующих слов и словосочетаний:

α-частица, α-распад, двухвалентный катион, радиоактивный распад, проникать в материю, измерение, служить для определения

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3. Ответьте на вопросы.

1.Was ist die Alphastrahlung?

2.Wie verändert sich die Massenzahl des Mutterkerns beim Alphazerfall?

3.Wie hoch ist die Austrittsgeschwindigkeit aus dem Kern beim Alphazerfall?

4.Задайте вопросы к подчеркнутой части предложения.

1.Das Alphateilchen besteht aus zwei Protonen und zwei Neutronen.

2.Deswegen zählt die Alphastrahlung zur Ionenstrahlung.

3.Seine Messung kann zur Bestimmung dieses Nuklids dienen.

5. Найдите синонимы для слов из списка A в списке B.

A: bezeichnen, es handelt sich um, senden, abnehmen, deswegen, beispielsweise

B: schicken, deshalb, bestimmen, zum Beispiel, es geht um, kleiner werden

6. Образуйте причастие I и причастие II от следующих глаголов:

zerfallen, steigen, emittieren, beschreiben

Образец: ionisieren – ionisierend – ionisiert

7.Переведите на русский язык:

1)die entstehenden Schwierigkeiten, die steigende Temperatur, gleichbleibende Energie, die eine Konferenz organisierenden Wissenschaftler, die den elektrischen Strom leitende Substanz, das zur Verfügung stehende Gerät, die sich schnell bewegenden Teilchen;

2)der durchzuführende Versuch, die zu organisierende Konferenz, die zu untersuchenden Vorgänge, das in diesem Jahr herzustellende Gerät;

3)die geleistete Arbeit, das erreichte Ziel, der abgeschlossene Vertrag, die ausgestrahlte Energie, der von uns erzielte Erfolg, die in unserem Labor durchgeführte Untersuchung, die von dem hervorragenden deutschen Physiker entwickelte Theorie.

8.Найдите в следующих предложениях причастия, назовите их, проанализируйте их форму и переведите предложения на русский язык.

1. Das ist unser bester Student. Sein Vortrag auf der Konferenz war glänzend. 2. Ich bitte Sie, die ankommende Delegation zu treffen. 3. Unter den bestehenden Bedingungen kann diese Reaktion nicht ablau-

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fen. 4. Die radioaktiven Isotopen gewinnen immer mehr an Bedeutung, davon zeigt ihr wachsender Anwendungsbereich. 5. Die beim Umwandlungsprozess frei werdende Energie wird in der Regel als α-, β- oder γ- Strahlung emittiert. 6. Das Bedienungspersonal der Atomanlage muss gegen die entstehende schädliche Strahlung gut geschützt werden. 7. Das zu lösende Problem ist von großer Bedeutung. 8. Die durchzuführende Analyse ist mit großen Schwierigkeiten verbunden. 9. Die Röntgenstrahlen durchdringen den zu prüfenden Gegenstand. 10. In diesem Bereich gibt es viele ungelöste Probleme. 11. Man darf mit den radioaktiven Substanzen nur in besonderen, dafür eingerichteten Laboratorien arbeiten. 12. Die von diesen Wissenschaftlern durchgeführten Untersuchungen führten zu außerordentlich interessanten Ergebnissen. 13. Die elektrische Ladung ist eine mit den elementaren Materiebausteinen verbundene Eigenschaft. 14. Große technische Bedeutung hat die neutroneninduzierte Spaltung, eine Kernreaktion. 15. Die Art der emittierten Strahlung, ihre Energie und die spezifische Aktivität sind für das jeweilige Radionuklid typisch und experimentell bestimmbar.

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Ein Teilchenbeschleuniger ist ein Gerät, in dem elektrisch geladene Teilchen (z. B.* Elementarteilchen, Atomkerne, ionisierte Atome oder Moleküle) durch elektrische Felder auf große Geschwindigkeiten beschleunigt werden. Im Innenraum des Beschleunigers muss Vakuum herrschen. Die physikalischen Gesetzmäßigkeiten und Funktionsweisen eines Teilchenbeschleunigers beschreibt die Beschleunigerphysik.

Je nach Teilchenart und Beschleunigertyp können die beschleunigten Teilchen annähernd Lichtgeschwindigkeit erreichen. Ihre Bewegungsenergie (kinetische Energie) beträgt dann ein Vielfaches ihrer eigenen Ruheenergie. In diesen Fällen ist die Grundlage zur Beschreibung der Teilchenbewegung die Spezielle Relativitätstheorie.

Die größten Beschleunigeranlagen werden in der Grundlagenforschung (bspw.** in der Hochenergiephysik) eingesetzt, um mit den hochenergetischen Teilchen die fundamentalen Wechselwirkungen von Materie zu untersuchen und allerkleinste Strukturen zu erforschen. Daneben haben Teilchenbeschleuniger aber auch eine immer größere Bedeutung in der Medizin sowie für viele industrielle Anwendungen.

Großbeschleuniger werden im Fachjargon oft, aber etwas irreführend, als „Maschinen“ bezeichnet.

*z. B. – zum Beispiel

**bspw. – beispielsweise

1.Прочитайте слова, переведите их. Обратите внимание на образование сложных слов:

die Physik – physikalisch

das Licht, die Geschwindigkeit, die Lichtgeschwindigkeit

der Teil, das Teilchen, die Teilchenart, das Elementarteilchen, hochenergetische Teilchen, die Teilchenphysik, die Teilchenbewegung

beschleunigen, der Beschleuniger, der Teilchenbeschleuniger, die Beschleunigerphysik, der Beschleunigertyp, die Beschleunigeranlage, der Großbeschleuniger

die Ruhe, die Energie, die Ruheenergie, die Relativität, die Theorie, die Relativitätstheorie

der Jargon, der Fachjargon

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2. Найдите в тексте немецкие эквиваленты следующих слов и словосочетаний:

заряженные частицы, электрические поля, принцип работы ускорителя, физика ускорителей, скорость света, энергия покоя, специальная теория относительности, высокоэнергетические частицы, фундаментальные взаимодействия, сверхмалые структуры

3. Ответьте на вопросы:

1.Was ist ein Teilchenbeschleuniger?

2.Welches Gebiet der Physik beschreibt die physikalischen Gesetzmäßigkeiten und Funktionsweisen eines Teilchenbeschleunigers?

3.Wo werden Teilchenbeschleuniger angewandt?

4.Задайте вопросы к подчеркнутой части предложения.

1.Im Innenraum des Beschleunigers muss Vakuum herrschen.

2.Die größten Beschleunigeranlagen werden in der Grundlagenforschung eingesetzt.

3.Großbeschleuniger werden im Fachjargon oft als „Maschinen“ bezeichnet.

5. Найдите синонимы для слов из списка A в списке B.

6. Образуйте от следующих глаголов формы Präteritum Passiv и Perfekt

Passiv:

beschreiben, beobachten, erklären, kontrollieren, untersuchen, einsetzen

Образец:

erforschen: Der Vorgang wurde erforscht. – Der Vorgang ist erforscht worden.

7. Найдите в следующих предложениях сказуемое и поставьте его в форму

Präteritum Passiv и Perfekt Passiv.

1. Unsere Hochschule wird bedeutend erweitert. 2. Diese wissenschaftliche Konferenz wird von den Studenten des fünften Studienjahres organisiert. 3. Die Vorlesungen in Elementarteilchenphysik werden von den Studenten unserer Gruppe gern besucht. 4. Durch mehrfache Wiederholung des Experiments werden neue Zahlen erhalten. 5. Dieser Ar-

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tikel wird von meinem Kollegen geschrieben. 6. Diese Methode wird in unserem Forschungsinstitut entwickelt. 7. Das Experiment wird erfolgreich wiederholt. 8. Auf dem Gebiet der Nanotechnologie wird viel geleistet. 9. Auf der Konferenz wird über die Vorzüge der Nanomaterialien diskutiert. 10. Über diese Methode wird viel geschrieben.

8. Вставьте глагол в форме Futurum Passiv.

Образец:

Einige Studenten unserer Gruppe … auf die Konferenz ins Ausland … . (schicken) Einige Studenten unserer Gruppe werden auf die Konferenz ins Ausland geschickt

werden.

1.Im nächsten Jahr … alle Versammlungen im Konferenzsaal … . (abhalten)

2.In unserem Institut … 5 neue Forschungslaboratorien … . (eröffnen)

3.Im Laufe des Experiments … das Verhalten dieser Teilchen … . (feststellen)

4.Die Ergebnisse … in seinem neuen Artikel … . (bekanntgeben)

5.Das neue Projekt … von unseren Kollegen in kurzer Zeit … . (entwerfen)

9. Найдите в следующих предложениях сказуемые, проанализируйте их форму и переведите предложения на русский язык.

1. Das Periodensystem der Elemente wurde von D.I. Mendelejew aufgestellt. 2. Die Arbeit wurde vorfristig geleistet. 3. Der Artikel wurde aus dem Deutschen ins Russische übersetzt. 4. Das Radium wurde vom Ehepaar Curie entdeckt. 5. Dieser Vertrag ist abgeschlossen worden.

6.Dieses Forschungszentrum ist vor zwei Jahren gegründet worden.

7.Die von diesem deutschen Wissenschaftler entwickelte Methode ist in die Praxis umgesetzt worden. 8. Die Ergebnisse dieser Untersuchung sind schon veröffentlicht worden. 9. Der Wissenschaftler ist für seine Leistung ausgezeichnet worden. 10. Nachdem die Forschung durchgeführt worden war, wurden die Ergebnisse veröffentlicht. 11. Als die Prüfungen abgelegt worden waren, wurde eine Abschlussparty veranstaltet.

12.Die neue Theorie wird noch besprochen werden. 13. Diese Vorgänge werden untersucht werden. 14. Die Erscheinungen dieser Art werden am Ende des Vortrages behandelt werden. 15. Sein Buch wird in fünf Sprachen übersetzt werden.

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10. Переведите, обращая внимание на пассивный инфинитив.

1.Das Gerät kann nicht mehr repariert werden.

2.Das Experiment kann unter veränderten Bedingungen nicht durchgeführt werden.

3.Die Ergebnisse müssen noch einmal besprochen werden.

4.Alle Vorträge müssen auf Englisch gehalten werden.

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Ein weiteres wichtiges Konzept, das in den 1960er Jahren entwickelt wurde, ist der Speicherring, ein Synchrotron, das die Teilchen nicht beschleunigt, sondern mit gleichbleibender Energie ansammelt und „aufbewahrt“, bis eine hohe Stromstärke des Strahls erreicht ist. Die SpeicherringIdee wurde im Westen von Bruno Touschek* propagiert (um 1960), nach dessen Ideen dann in Frascati** 1961 der erste Speicherring gebaut wurde, gefolgt von Stanford (CBX, nach Ideen von Gerard Kitchen O’Neill*) und Speicherringen in Russland, wo Budker*** ähnliche Ideen hatte.

Ein Speicherring ist ein ringförmiges Vakuumgefäß, das zur Speicherung von Strahlen erzeugenden hochenergetischen elektrisch geladenen Teilchen – Elektronen oder Ionen – dient. Die Teilchen werden durch Magnete auf einer geschlossenen Umlaufbahn gehalten. Speicherringe fallen ins Gebiet der Beschleunigerphysik, obgleich sie keine Teilchenbeschleuniger im strengen Sinne darstellen, da die Energie in ihnen konstant gehalten wird und die Beschleunigungsstrecken nur den Zweck haben, Strahlungsverluste auszugleichen.

Speicherringe für Elektronen dienen heute (2013) hauptsächlich als Quellen für Synchrotronstrahlung. Speicherringe für Ionen dienen der Teilchenphysik insbesondere in der Form als Collider. Dies sind Anlagen mit zwei gegensinnig umlaufenden Strahlen; Stoßprozesse (engl. collision, Zusammenstoß) dieser Teilchen ermöglichen eine fast vollständige Umsetzung der Bewegungsenergie in neue Teilchen.

Der berühmte Large Hadron Collider (Proton-Proton Collider, der bisher größte Beschleuniger) ist ein Beispiel für den Speicherring.

*Bruno Touschek – Bruno Touschek (geb. 1921 in Wien; gest. 1978 in Innsbruck) war ein österreichischer Physiker, der ein Pionier der Teilchenbeschleuniger-Physik war.

**Frascati – Frascati ist eine Gemeinde in der Provinz Rom in Italien. In Frascati befindet sich das Europäische Weltraumforschungsinstitut (engl. European Space Research Institute – ESRIN) der ESA. Dieses ist die Zentrale für Erdbeobachtungsmissionen. Außerdem beherbergt die Stadt das Kernforschungszentrum INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare), die Gesellschaft für Neue Technologien, Energie und Umwelt ENEA (Ente per le Nuove tecnologie, l'Energia e l'Ambiente) und Institute des Consiglio Nazionale delle Ricerche.

***Budker – Gersch Izkowitsch Budker, auch Andrei Michailowitsch Budker, (russisch Герш Ицкович Будкер, englische Transliteration Gersh Itskovich Budker bzw. Andrei Mikhailovich Budker (geb. 1918 in Murafa, Oblast Winnyzja; gest. 1977 in Akademgorodok) war ein sowjetischer (überwiegend) theoretischer Physiker, der sich mit Kernfusion und Beschleunigerphysik beschäftigte.

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