Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ядерная физика.docx
Скачиваний:
5
Добавлен:
22.02.2016
Размер:
2.07 Mб
Скачать

1. Фотони

Вони не мають електричного заряду і маси спокою. Їх основні характеристики: енергія і спін, який дорівнює одиниці. Фотони оптичного випромінювання мають малі енергії – декількаеВ; вони появляються при переходах атомів і молекул із збуджених станів в стани з меншою енергією. Гамма-фотони появляються в результаті аналогічних процесів, що відбуваються всередині атомних ядер. При гальмуванні електронів високих енергій можуть бути отримані фотони дуже великих енергій– до1000 МеВ, що майже у2000разів перевищує власну енергію електрона. У зворотному процесі, коли фотон „гальмується” при прямому ударі об ядро, відбувається утворення пари електрон-позитрон

.

При цьому енергія фотона, що зникає, повинна бути не менша, ніж сума власних енергій частинок, що появилися, тобто .

2. Лептони

До них належать 4пари елементарних частинок:

а) пара електронних нейтрино і антинейтрино;

б) пара мюонних нейтрино і антинейтрино;

в) пара електрон і позитрон;

г) пара мю-мезонів (мюонів) - позитивний і негативний.

Усі чотири різновидності нейтрино не мають електричного заряду і маси спокою; рухаються з швидкістю світла. На відміну від фотонів вони мають спін, який дорівнює 1/2. Електронні нейтрино появляються в процесах розпаду разом з елек­троном (антинейтрино) або з позитроном (нейтрино):

,.

Мюонні нейтрино появляються в процесі розпаду мю-мезонів:

;.

Існування мюонних нейтрино було виявлено при бомбардуванні потоком нейтрино високих енергій (більше ) алюмінієвої мішені. Були виявлені реакції утворення мюонів.

Електрон і позитрон мають однакові маси і спін, але протилежні електричні і лептоннізаряди. Внаслідок цього вони здатні до „анігіляції”, тобто до ”зникнення”, з утворенням двох або трьох фотонів.

Мюони мають електричні і одиничні лептонні заряди; їх спін дорівнює 1/2. Маса спокою мюонів. Се­редній час існування мюонас.

3. Мезони

До них належать - мезони (піони),K - мезони (каони). Загальна їх характери­тика – це відсутність спіна.- мезони відіграють важливу роль в ядерних взаємодіях нуклонів і у визначенні магнітних моментів. Існують:

а) нейтральні - мезони; їх маса(– маса спокою елек­трона). Вони мають малий час життяі перетворюються переважно у два фотони.

б) заряджені - мезони; їх маса, середній час життя -, вони перетворюються за схемою

;.

Піони в остаточному рахунку перетворюються на дві пари лептонів, які мають протилежні лептонні заряди:

,

.

На цьому прикладі ілюструється важливий закон фізики елементарних частинок: алгебраїчна сума довільних зарядів (в даному випадку - електричних і лептонних) у всіх реакціях зберігається сталою. Піони не мають лептонного заряду, тому сума лептонного заряду електрона (+1) і електронного антинейтрино, а також мюонних нейтрино (+1) і антинейтрино (-1) дорівнює нулю. Парне число продуктів розпаду необхідно і для одержання сумар­ного спіну, оскільки спін вихідної частинки – піона – дорівнює одиниці.

K- мезони відрізняються від піонів більшою масою. Нейтральнііма­ють масу, заряджені i мають масу.

Середній час життя і схеми перетворення наведені нижче:

, с