- •1. АТОМНОЕ ЯДРО
- •1.1. Состав атомного ядра
- •1.2. Характеристики атомного ядра
- •1.3. Магнитный момент, спин и радиус ядра
- •1.4. Дефект массы и энергия связи атомного ядра
- •1.5. Модели атомных ядер
- •1.5.1. Капельная модель ядра
- •1.5.2. Оболочная модель ядра
- •1.5.3 Обобщенная модель ядра
- •1.5.4. Сверхтекучая модель ядра
- •1.6. Ядерные силы
- •Контрольные вопросы
- •2. РАДИОАКТИВНОСТЬ
- •2.1. Естественная и искусственная радиоактивность
- •2.2. Закон радиоактивного распада
- •2.3. Альфа-распад
- •2.4. Бета-распад
- •2.8. Эффект Мёссбауэра
- •Контрольные вопросы
- •3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЧАСТИЦ И ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ (ИИ) С ВЕЩЕСТВОМ
- •3.1. Прохождение ядерных заряженных частиц через вещество
- •3.2. Прохождение электронов (e-) и позитронов (e+) в веществе
- •3.3. Прохождение нейтронов через вещество
- •3.5. Доза излучения. Единицы измерения радиоактивности
- •Контрольные вопросы
- •4. ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА
- •4.1. Основные типы ядерных реакций
- •4.3. Цепная реакция. Коэффициент размножения нейтронов
- •4.4. Ядерные реакторы и атомная электростанция (АЭС)
- •4.4.1. Ядерные реакторы
- •4.4.2. Атомная электростанция и ядерная энергетика
- •Контрольные вопросы
- •5. ТЕРМОЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ (СИНТЕЗ)
- •5.1. Проблема управляемого термоядерного синтеза (УТС)
- •Контрольные вопросы
- •6.2. Солнечные космические лучи
- •6.3. Вторичные космические лучи
- •6.4. Радиационные пояса Земли
- •Контрольные вопросы
- •7.2. Характеристики частиц
- •7.3. Лептоны
- •Основные каналы распада лептонов следующие (в скобках указана вероятность распада):
- •7.4. Странные частицы (СЧ)
- •7.5. Изоспин протона и нейтрона
- •7.6. Резонансы
- •7.7. Античастицы
- •7.8. Кварки
- •7.9. Адронные струи
- •7.10. Открытие t -кварков
- •7.11. Калибровочные бозоны
- •7.12. Глюоны
- •7.13. Переносчики слабых взаимодействий
- •7.14. Стандартная модель
- •Контрольные вопросы
- •ПРИЛОЖЕНИЯ
- •Современная периодическая система элементов Д.И. Менделеева
- •Литература
- •Содержание
Литература
1.Ишханов Б.С., Капитонов И.М., Юдин Н.П. Частицы и атомные ядра. – М: Изд-во МГУ, 2007. – 582 с.
2.Савельев И.В. Курс общей физики в 5 кн. – М.: АСТ, 2002.
3.Трофимова Т.И. Курс физики: – М.: Академия, 2007. – 560 с.
4.Детлаф А.А., Яворский В.М. Курс физики: учеб. пособие для втузов. − М.: Академия, 2005. − 720 с.
5.Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика: учебник. В 3 т. Т.1 Физика атомного ядра. 7-е изд., стер. – СПб.: Изд-во
«Лань», 2009. – 384 с.
6.Наумов А.И. Физика атомного ядра и элементарных частиц: учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по физ. спец. – М.: Просвещение, 1984. – 384 с.
7.Tuli J. К. Nuclear Wallet Cards. National Nuclear Data Center. Brookhaven National Laboratory, USA, 2005.
142
Содержание |
|
ВВЕДЕНИЕ....................................................................................................... |
3 |
1. АТОМНОЕ ЯДРО........................................................................................ |
7 |
1.1. Состав атомного ядра........................................................................... |
7 |
1.2. Характеристики атомного ядра........................................................... |
9 |
1.3. Магнитный момент, спин и радиус ядра.......................................... |
11 |
1.4. Дефект массы и энергия связи атомного ядра................................. |
13 |
1.5. Модели атомных ядер....................................................................... |
18 |
1.5.1. Капельная модель ядра............................................................ |
18 |
1.5.2. Оболочная модель ядра ........................................................... |
20 |
1.5.3 Обобщенная модель ядра ......................................................... |
21 |
1.5.4. Сверхтекучая модель ядра....................................................... |
22 |
1.6. Ядерные силы ..................................................................................... |
23 |
Контрольные вопросы............................................................................... |
26 |
2. РАДИОАКТИВНОСТЬ.............................................................................. |
26 |
2.1. Естественная и искусственная радиоактивность............................ |
26 |
2.2. Закон радиоактивного распада.......................................................... |
29 |
2.3. Альфа-распад...................................................................................... |
31 |
2.4. Бетта-распад........................................................................................ |
33 |
2.5. Характер β-спектра и гипотеза нейтрино..................................... |
35 |
2.6. Теория β-распада Ферми.................................................................. |
37 |
2.7. Происхождение γ -лучей и взаимодействие их с веществом........ |
38 |
2.8. Эффект Мёссбауэра............................................................................ |
42 |
Контрольные вопросы............................................................................... |
48 |
3.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЧАСТИЦ И ИОНИЗИРУЮЩЕГО
ИЗЛУЧЕНИЯ (ИИ) С ВЕЩЕСТВОМ.......................................................... |
48 |
3.1. Прохождение ядерных заряженных частиц через вещество.......... |
50 |
3.2. Прохождение электронов (e-) и позитронов (e+) в веществе........ |
54 |
3.3. Прохождение нейтронов через вещество......................................... |
59 |
3.4. Взаимодействие γ -излучения с веществом.................................... |
61 |
3.5. Доза излучения. Единицы измерения радиоактивности................. |
67 |
Контрольные вопросы............................................................................... |
73 |
4. ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА......................................................................... |
73 |
4.1. Основные типы ядерных реакций.................................................... |
73 |
4.2. Деление ядер...................................................................................... |
78 |
4.3. Цепная реакция. Коэффициент размножения нейтронов............... |
79 |
4.4. Ядерные реакторы и атомная электростанция (АЭС)..................... |
81 |
4.4.1. Ядерные реакторы..................................................................... |
81 |
4.4.2. Атомная электростанция и ядерная энергетика.................... |
84 |
Контрольные вопросы............................................................................... |
89 |
5. ТЕРМОЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ (СИНТЕЗ).............................................. |
90 |
143
5.1. Проблема управляемого термоядерного синтеза (УТС) ................ |
92 |
Контрольные вопросы............................................................................... |
97 |
6. КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ............................................................................ |
97 |
6.1. Типы космических лучей................................................................... |
97 |
6.2. Солнечные космические лучи........................................................ |
100 |
6.3. Вторичные космические лучи.......................................................... |
100 |
6.4. Радиационные пояса Земли.............................................................. |
102 |
Контрольные вопросы............................................................................. |
102 |
7. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ............................................................... |
103 |
7.1. Классификация элементарных частиц............................................ |
103 |
7.2. Характеристики частиц.................................................................... |
104 |
7.3. Лептоны............................................................................................. |
109 |
7.4. Странные частицы (СЧ).................................................................... |
110 |
7.5. Изоспин протона и нейтрона........................................................... |
112 |
7.6. Резонансы .......................................................................................... |
112 |
7.7. Античастицы ..................................................................................... |
112 |
7.8. Кварки................................................................................................ |
113 |
7.9. Адронные струи................................................................................ |
119 |
7.10. Открытие t -кварков........................................................................ |
122 |
7.11. Калибровочные бозоны.................................................................. |
124 |
7.12. Глюоны ............................................................................................ |
125 |
7.13. Переносчики слабых взаимодействий .......................................... |
127 |
7.14. Стандартная модель........................................................................ |
130 |
Контрольные вопросы............................................................................. |
132 |
Приложение 1. Таблица изотопов вблизи долины стабильности ....... |
133 |
Приложение 2. Физические константы и единицы (приближенные |
|
значения)..................................................................................................... |
140 |
Приложение 3. Современная периодическая система элементов |
|
Д.И. Менделеева ..................................................................................... |
141 |
Литература..................................................................................................... |
142 |
144
Ким Дмитрий Борисович Левит Дмитрий Израилевич
ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
Учебное пособие
Редактор Т.Г. Устюжина, компьютерная верстка А.С. Кузнецова
Подписано в печать 16.08.2012
Формат 60 × 84 1/16 Печать трафаретная
Уч.-изд. л. 9,06. Усл. печ. л. 9,06. Тираж экз. Заказ
Отпечатано в издательстве ФГБОУ ВПО «БрГУ» 665709, Братск, ул. Макаренко, 40
145
