- •IX. Фізика атомного ядра та елементарних частинок §128. Розмір, склад і заряд ядра. Масове і зарядове число
- •Іваненко дмитро дмитрович
- •§130. Взаємодія нуклонів і поняття про властивості і природу ядерних сил
- •Краплинна модель ядра
- •Оболонкова модель ядра
- •Нємец олег федорович
- •Пильчиков микола дмитрович
- •§132. Закономірності радіоактивного випромінювання атомних ядер Альфа - розпад
- •Бета - розпад
- •Гамма –випромінювання і його властивості.
- •Гамов джорж (георгій антонович)
- •Синельников к.Д., лейпунський о.І., вальтер а.К., латишев г.Д.
- •Лейпунський олександр ілліч
- •Ключарьов олексій павлович
- •Пасічник митрофан васильович
- •Афанасьєв микола григорович
- •Нємец олег федорович
- •Ахієзер олександр ілліч
- •Ситенко олексій григорович
- •§134. Реакція ядерного поділу. Ланцюгова реакція поділу. Ядерний реактор
- •Струтинський вілен митрофанович
- •Бродський олександр ілліч
- •Гамов джорж (георгій антонович)
- •1. Фотони
- •2. Лептони
- •3. Мезони
- •4. Баріони
- •Іваненко дмитро дмитрович
- •Боголюбов микола миколайович
- •Ахієзер олександр ілліч
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 |
|
| ||
| ||
|