8.Ядерная физика (1022109), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Например протон и нейтрон образуют2дейтрон — ядро изотопа дейтерия 1 H — только при условиипараллельной ориентации их спинов;6) ядерные силы не являются центральными, т.е. действующими полинии, соединяющей центры взаимодействующих нуклонов.А.Н.Огурцов. Лекции по физике.релятивистская динамика 1-27ротор векторного поля 1-31, 4-31Ссамоиндукция 4-17секунда 1-2серия Бальмера 7-3— Брэкета 7-3— Лаймана 7-3— Пашена 7-3— Пфунда 7-3— Хэмфри 7-3сверхтонкая структура 8-4свет естественный 6-21— плоскополяризованный 6-22— поляризованный 6-21— циркулярно поляризованный 6-22— эллиптически поляризованный6-22светимость 6-5, 6-6световой поток 6-6связи 1-9сегнетоэлектрики 3-17средняя длина свободного пробегамолекул 2-8сила 1-8— активная 1-9— внешняя 1-8— внутреннего трения 1-21— внутренняя 1-8— диссипативная 1-22— консервативная 1-12, 1-22, 3-6— коэрцитивная 4-27— Лоренца 4-7— межмолекулярноговзаимодействия 2-23— нормального давления 1-11— обменные 7-27— пондеромоторная 3-21— равнодействующая 1-8— результирующая 1-8— света 6-5, 6-6— сторонняя 3-22— тока 3-21— трения скольжения 1-11— тяжести 1-11— упругости 1-11— центральная 1-8— центростремительная 1-10— электродвижущая 3-22сименс 3-24система единиц 1-2— диссипативная 1-13— замкнутая 1-8, 2-2— изолированная 1-8— консервативная 1-13— координат 1-4— механическая 1-8— отсчета 1-4— — инерциальная 1-8— термодинамическая 2-2— уравнений Максвелла 4-28скалярное поле 1-29скалярное произведение векторов1-29скин-эффект 4-16скорость 1-5— групповая 5-23— космическая 1-24— мгновенная 1-5— наиболее вероятная молекулидеального газа 2-8— средняя 1-5— — квадратичная 2-7— — молекулы газа 2-8— угловая 1-7— фазовая 5-22смачивание 2-26смещение электрическое 3-15собственные значения 7-10— функции 7-10соленоид 4-10соотношение неопределенностейГейзенберга 7-7сопротивление волновое 5-9— полное 5-18— реактивное емкостное 5-18— — индуктивное 5-17— электрическое 3-24состояния стационарные 7-3спектр линейчатый 6-21— молекулярный 7-21— сплошной 6-21спин электрона 4-22, 7-16спин ядра 8-4спонтанное деление ядер 8-16степени свободы 2-11стерадиан 1-3стоки поля 1-31, 4-32стоксовый спутник 7-23Предметный указатель8–288–5правило сложения скоростей врелятивистской механике 1-26— смещения 8-7— Стокса 7-29преобразования координат Галилея1-24— — Лоренца 1-25прецессия 4-22приведенная длина физическогомаятника 5-6призма Николя 6-24примесь 2-29— внедрения 2-29— замещения 2-29принцип возрастания энтропии 2-20— Гюйгенса 6-6— Гюйгенса-Френеля 6-12— кварк-лептонной симметрии 8-20— независимости действия сил 1-10— неразличимости тождественныхчастиц 7-17— относительности Галилея 1-25— — Эйнштейна 1-25— Паули 7-19— причинности в классическоймеханике 1-9— суперпозиции волн 5-23— — потенциалов 3-8— — электростатических полей 3-4— — магнитных полей 4-4пробег частицы 8-8проводимость дырочная 7-27— примесная 7-27— собственная 7-27— электронная 7-27производная по направлению 1-29— по объему 1-30— функция 1-27проницаемость диэлектрическая 3-3,3-14— магнитная 4-4, 4-25просветление оптики 6-11протий 8-2протон 3-2, 8-2, 8-20процесс адиабатический 2-16— изобарный 2-4, 2-15— изотермический 2-15— изохорный 2-4, 2-15— изоэнтропийный 2-19— круговой (цикл) 2-17— необратимый 2-18— обратимый 2-18— политропический 2-17— равновесный 2-13псевдовектор 1-6пучности стоячей волны 5-25пьезоэлектрики 3-17пьезоэффект 3-17Рработа 1-12— выхода электронов 3-31— газа в адиабатическом процессе2-16— газа при расширении 2-13— за цикл 2-17— расширения 2-17— сжатия 2-17— силы 1-12— электрического тока 3-26равновесные процессы 2-13радиан 1-2радиоактивность 8-5— естественная 8-5— искусственная 8-5радиоактивное семейство 8-8радиоактивный распад 8-6радиолюминесценция 7-29радиус-вектор 1-4радиус когерентности 6-7— молекулярного действия 2-25разность потенциалов 3-8— хода 5-24разрешающая способность 6-17разряд газовый 3-31— дуговой 3-32— искровой 3-32— коронный 3-32— тлеющий 3-32распределение Больцмана 2-8, 7-18— Бозе-Эйнштейна 7-18— Максвелла-Больцмана 7-19— Ферми-Дирака 7-18реакции связей 1-9резонанс 5-16— напряжений 5-18— токов 5-19рекомбинация 3-31рентген 8-11рентгенолюминесценция 7-29А.Н.Огурцов.
Лекции по физике.5. Модели атомного ядра.1. Капельная модель. Эта модель основана на аналогии междуповедением молекул в капле жидкости и нуклонов в ядре — короткодействиеядерных взаимодействий, одинаковая плотность ядерного вещества в разныхядрах (несжимаемость), свойство насыщения ядерных сил. Она трактует ядрокак каплю электрически заряженной несжимаемой жидкости, подчиняющуюсязаконам квантовой механики.Капельная модель объяснила механизмы ядерных реакций, особеннореакции деления ядер, позволила получить полуэмпирическую формулу дляэнергии связи нуклонов в ядре.2. Оболочечная модель.
В этой модели нуклоны считаются движущимисянезависимо друг от друга в усредненном центрально-симметричном поле. Всоответствии с этим имеются дискретные энергетические уровни, заполняемыенуклонами с учетом принципа Паули.Эти уровни группируются в оболочки, в каждой из которых можетнаходиться определенное число нуклонов.Ядра с полностью заполненными оболочками являются наиболееустойчивыми — магические ядра, у которых число протонов Z или нейтроновN равно одному из магических чисел: 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126.Ядра, у которых магическими являются и Z , и N , называются дваждымагическими. Дважды магических ядер известно всего пять: с4020 Ca,4820 Ca,4162 He , 8 O ,20882 Pb .4В частности, особенная устойчивость ядра гелия 2 He проявляется в том,что это единственная частица, испускаемая тяжелыми ядрами прирадиоактивном распаде (она называется α -частицей).6.
Радиоактивное излучение и его виды.Радиоактивность была открыта в 1896 г. французским физиком АнриБеккерелем при изучении люминесценции солей урана. Оказалось, чтоурановые соли без внешнего воздействия (самопроизвольно) испускалиизлучение неизвестной природы, которое засвечивало изолированные от светафотопластинки, ионизовало воздух, проникало сквозь тонкие металлическиепластинки, вызывало люминесценцию ряда веществ. Таким же свойством210226обладали и вещества содержащие полоний 84 Po и радий 88 Ra .Обнаруженное излучение было названо радиоактивным излучением, асамо явление испускания радиоактивного излучения — радиоактивностью.Различаются естественная и искусственная радиоактивности.Естественной радиоактивностью называется радиоактивность,наблюдающаяся у существующих в природе неустойчивых изотопов.Искусственной радиоактивностью называется радиоактивность изотопов,полученных в результате ядерных реакций.Радиоактивное излучение бывает трех типов: α -, β - и γ -излучение.Состав α -, β - и γ -лучей был установлен по их отклонению в магнитном поле.(1) α -Излучение отклоняется электрическим и магнитным полями,обладает высокой ионизирующей способностью и малой проникающейспособностью ( α -лучи поглощаются слоем алюминия толщиной 0,05 мм).Ядерная физика8–68–27α -Излучение представляет собой поток ядергелия — заряд α -частицы равен + 2e , а масса4совпадает с массой ядра изотопа гелия 2 He .(2) β -Излучение также отклоняется электрическим и магнитным полями; его ионизирующаяспособность на два порядка меньше чем ионизирующая способность α -лучей, а проникающаяспособность, напротив, гораздо больше (поглощается слоем алюминия толщиной 2–3 мм), чем у α свинцовый экран частиц.
β -Излучение представляет собой потокr+ Bисточникбыстрыхэлектронов0+1 e0−1 e(β−− распад ) илиопыт Штерна и Герлаха 7-16— Фарадея 4-13— Франка и Герца 7-4орт 1-29освещенность 6-6основной закон динамикивращательного движения 1-16— — — поступательного движения1-9— — — релятивистской 1-27ось вращения 1-3осциллятор гармонический 5-4— квантовый 7-13+позитронов( β − распад ).(3) γ -Излучение не отклоняется электрическим и магнитным полями,обладает относительно слабой ионизирующей способностью и очень большойпроникающей способностью (например, проходит слой свинца толщиной 5 см),при прохождении через кристаллы обнаруживает дифракцию.
γ -Излучениепредставляет собой коротковолновое электромагнитное излучение с−10чрезвычайно малой длиной волны λ < 10 м и, вследствие этого, ярковыраженными корпускулярными свойствами, т.е. является потоком частиц —γ -квантов (фотонов).7. Закон радиоактивного распада.Радиоактивным распадом называется естественное радиоактивноепревращение ядер, происходящее самопроизвольно. Ядро, испытывающеерадиоактивный распад, называется материнским; возникающее дочернееядро, как правило, оказывается возбужденным, и его переход в основноесостояние сопровождается испусканием γ -фотона.
Т.о. гамма-излучение —основная форма уменьшения энергии возбужденных продуктов радиоактивныхпревращений.Самопроизвольный распад атомных ядер подчиняется законурадиоактивного распадаN = N 0 exp(−λt )где N 0 — число ядер в данном объеме вещества в начальный моментвремени t = 0 , N — число ядер в том же объеме к моменту времени t , λ —постоянная распада, имеющая смысл вероятности распада ядра за 1с иравная доле ядер, распадающихся в единицу времени.Теория радиоактивного распада основывается на двух предположениях: 1)постоянная распада не зависит от внешних условий; 2) число ядер,распадающихся за время dt пропорционально наличному числу ядер (убыль− dN числа ядер: − dN = λNdt , следовательно, закон распада получим,разделяя переменные и интегрируя выражение dN N = −λdt ).Интенсивность процесса радиоактивного распада характеризуют двевеличины: (1) период полураспада T1 2 и (2) среднее время жизни τрадиоактивного ядра.А.Н.Огурцов.