Главная » Все файлы » Просмотр файлов из архивов » Файлы формата DJVU » Г.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика

Г.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика, страница 105

DJVU-файл Г.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика, страница 105 Физика (2686): Книга - 4 семестрГ.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика: Физика - DJVU, страница 105 (2686) - СтудИ2019-05-09СтудИзба

Описание файла

DJVU-файл из архива "Г.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физика" из 4 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. .

Просмотр DJVU-файла онлайн

Распознанный текст из DJVU-файла, 105 - страница

Это происходит потому, что число быстрых частиц, даваемых ускорителями или радиоактивными препаратами, сравнительно мало (см. упражнение 38 в конце главы), и, кроме того, только малая доля этих частиц производит ядерные реакции. Например, одно ядерное превращение приходится на сто тысяч — миллион бомбардирующих а-частиц. Причину такого малого числа ядерных реакций нетрудно понять. Чтобы проникнуть внутрь атомного ядра, налетающая заряженная частица должна преодолеть огромные силы электростатического отталкивания, ибо и частица, и бомбардируемое ядро обладают положительным зарядом.

Поэтому ядерные превращения могут производить только достаточно быстрые частицы, способные преодолеть электростатическое отталкивание. Но, двигаясь в веществе, быстрые частицы расходуют свою энергию на ионизацию и *) Вызывать ядерные реакпии могут ядра и более тяжелые, чем гг-частицы, если их энергия достаточна для преодоления сил электростатического отталкивания.

В настоящее время больщой интерес привлекают ядерные реакции> вызываемые релятивистскими тяжелыми ионами. возбуждение атомов. Очень скоро они полностью затормаживаются, захватывают электроны и превращаются в нейтральные атомы. Ввиду малых размеров ядер (см. 2 203) лишь немногие частицы сталкиваются с ядром до того, как они растратят свою энергию. Только такие р е д к и е случаи и приводят к ядерным расщеплениям.

Мы увидим в 3 226, что в условиях, существующих на звездах, ядерные реакции, раз начавшись, продолжаются сами собой подобно тому, как огонь, охватывая новые и новые порции топлива, горит до тех пор, пока последнее не исчерпается. Подобные самоподдерживающиеся, или, как говорят, незатухающие, цепные реакции удается осуществить и в земных условиях (см. 3 227). В цепных ядерных реакциях превращение атомов осуществляется уже в больших масштабах, не уступающих зачастую масштабам, в которых происходит превращение молекул в химических реакциях.

2 220, Свойства нейтронов. Непускание нейтронов было обнаружено впервые (в 1932 г.) при облучении бериллия се-частицами. Происходящая при этом ядерная реакция состоит в захвате а-частицы ядром бериллня, в результате чего образуется ядро углерода и испускается нейтрон. Уравнение реакции записывается так: ',Ве — , ','Не — ",С+и. (220. 1) Здесь символ п означает нейтрон.

В дальнейшем было открыто много других ядерных реакций, в которых также выделяются нейтроны. Однако реакция а-частнц с бериллисм по-прежнему применяется для получения нейтронов. До сего времени в качестве компактных н с т о ч н и к о в н е й т р о н о в пользуются ампулами, заполненными смесью а-радиоактивного вещества с порошком бериллия.

Поместим такой источник нейтронов возле работающей камеры Вильсона, внутри которой укреплена пленка вещества, содержащего водород (например, парафина С„Н,„). На фотографии в камере мы увидим следы, исходящие из пленки и представляющие собой следы протонов, как об этом можно судить по характеру ионизации (см. схематический рис. 394). Все следы идут от пленки вперед, если смотреть из источника. Эти следы созданы протонами, выбитыми из пленки в результате ударов быстрых нейтронов, летящих из источника. Следов самих нейтронов, пересекших камеру, на 18 Элементаримй учебник физики, т. Н! 545 снимках нет, Нейтроны, следовательно, не п роизводят заметной и он и за ции, т.

е. в отличие от заряженных частиц практически не взаимодействуют с электронами. При прохождении через вещество нейтроны взаимодействуют только с атомными ядрами, но так как размеры ядер очень малы, то нейтроны сталкиваются с ними очень редко 1см. упражнение 40 в конце главы). Этим объясняется способность нейтронов свободно проходить сквозь толстые 1измеряемые сантиметрами) слои вещества (например, стенки источника и камеры в опыте, изображенном на рис.

395). Как видно пз рис. 395, наибольшую длину следа (а значит, наибольшую энергию) имеют протоны, выбитые в направлении движения нейтрог нов, а не под заметным углом к пену, Эту особенность нетрудно понять, рассматривая столк- с С новения нейтрона с протоном 1 как удар упругих шаров р а вн о й и а с с ы, Ударяемый шар летит точно вперед только прн лобовом у даре (рис.

396). Но в этом случае ударяющий шар останавливается, т. е. передаст ударяемому шару в с ю свою энергию. Движению протона под углом к нану правлению начальной скорости нейтрона соответствует б о к оп о й у д а р (рис. 397). При боковом ударе ударяющий шар не останавливается, но изменяет направление движения, передавая второму шару лишь ч а с т ь своей энергии. При столкновении не равин ы х п о м а с с е шаров передача энергии не столь велика, как при столкновении шаров равной массы, и тем меньше, чем больше различие в массах шаров. В самом деле, при ударе о тяжелый шар легкий шар отскакивает назад, сохраняя почти всю свою энергию. Тяжелому шару передается поэтому малая доля энергии легкого шара 1см.

упражнение 41 в конце главы). Аналогия с ударом шаров приводит к следующему выводу. При соударенилх с ядрами нейтроны теояют энергию, с с т, е, эалгедляготся. Замедляюшее действие соударений тем больше, чем легче ядро, т. е. чем ближе масса ядра к массе а) Рис. 396. Лобовой удар упр)тих шаров равной массы: а) до удара; б) после удара. Ударяющий шар останавливается, передавая свою скорость ударяемому ф ,з а) Рис. 397.

Боковой удар упругих шаров равной массы: а) до удара; б) удар; а) после удара. Ударяемый шар летит под углом к начальному направлению днижения ударяющего шара и воспринимает лишь часть энергии последнего нейтрона. Особенно с и л ь н о е з а м е д л е н и е и р оисходит при соударениях нейтронов с равными им по массе протонами. ф 221. Ядерные реакции под действием нейтронов. Столкновение быстрого нейтрона с ядром в большинстве случаев приводит к р а с с е я н и ю нейтрона, т. е. к изменению направления его полета и передаче при этом ядру части энергии.

Возможен, однако, и другой результат столкновения: нейтрон захватывается ядром, и благодаря этому происходит ядерная реакция. Примером ядерной реакции под 18 а 547 действием нейтронов является расщепление бора: ",В+ п з(.1+',Не. (221. 1) Ядро бора, захватывая нейтрон, расщепляется на ядра лития и гелия, разлетающиеся с большой скоростью.

Реакцию бора с нейтронами можно наблюдать, поместив в камеру Вильсона тонкий слой бора. Облучая камеру быстрыми нейтронами, мы увидим на снимках жирные следы и) б) Рнс. 398. Схема опыта по наблюдению расщепления бора быстрыми (а) и медленными (б) нейтронами: ! — источник нейтронов, з — тонкая борная пленка в камере Вильсона, 3 — парафиновая сфера.

Короткие жирные следы вызваны ядрами зь1, более длинные — а-частицами. т Штриховой линией указан путь одного иа нейтронов в парафиновой сфере ядер лития и гелия, выходящих во все стороны из слоя (рис. 398, а). Окружим источник нейтронов веществом, содержащим много водорода, например парафиновой сферой диаметром 15 — 20 см. Теперь на пути в камеру нейтроны будут испытывать соударения с ядрами углерода (А =12) и, что особенно существенно, с протонами, При этом, как мы выяснили в нредыдущем параграфе, нейтроны будут замедляться и попадут в камеру Вильсона с энергией, во много раз меньшей своей начальной энергии '). Действие парафина ") Источники испускают нейтроны с энергией, как правило, свыше 1 МэВ.

Лапта ась в большой толще парафина, нейтроны замедляются настолько, что их энергия снижается до энергии теплового движения атомов среды (0,03 — 0,04 эВ), 548 будет неожиданным: число следов на снимках, а значит число расщеплений ядер бора, многократно увеличится (рис. 398, б), Следовательно, чем медленнее нейтроны, тем с болыией эффективностью они захватываются ядрами и производят ядерные реакции. Помимо скорости нейтрона, эффективность, с которой нейтроны захватываются веществом, зависит еще от рода атомов.

Наблюдая прохождение м е д л е к н ы х нейтронов через слой бора, обнаружим, что они почти полностью задерживаются слоем бора толщиной в доли миллиметра. Подобные же опыты показывают, что, кроме бора, сильными поглотителями медленных нейтронов являются кадмий, литий, хлор, серебро и др. Напротив, такие вещества, как бериллий, тяжелая вода, углерод, висмут, поглощают медленные нейтрокы крайне слабо. Сильное поглощение ядрами медлекных нейтронов объясняется отсутствием сил электрического отталкивания (так как кейтрон лишен заряда) и с у щ е с т в о в а н и е м сил притяжения между ядрами и нейт р о н а м и (см.

9 225). Быстрьш нейтрон пролетает мимо ядра за такой короткий промежуток времени, что силы притяжения ие успевают отклонить его и втянуть в ядро. Чем медленнее движется иейтрок, тем большее время находится он под действием сил притяжения со стороны ядра и тем легче захватывается им. Захват ядрами является одной из причин, почему нейтроны не существуют длительно в свободном виде. Второй причиной является р а д и о а к т и вн о с т ь нейтрона, Опыты показывают, что свободный иейтрон с течением времени превращается в протон, испуская при этом электрон и нейтрино (см, э 230). Период полураспада нейтрона — около 15 мин.

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5142
Авторов
на СтудИзбе
442
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее