fizika_wpori (1022634), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Единица активности в Си –беккерель(БК): 1 Бк – активность нуклида, прикоторой за 1 с происходит один акт распада.77.Частицы и античастицыПервые гипотеза об античастице возникала в 1928г. Электрон и позитрон не являютсяединственной парой частица — античастица.Выводы релятивистской квантовой теориипривели к заключению, что для каждойэлементарной частицы должна существоватьантичастица (принцип зарядового сопряжения).Эксперименты показывают, что за немногиммезона),исключением (например, фотона идействительно, каждой частице соответствуетантичастица.Из общих принципов квантовой теории следует,что частицы и античастицы должны иметьодинаковые массы, одинаковые времена жизни ввакууме, одинаковые по модулю, нопротивоположные по знаку электрические заряды, одинаковые спины и изотопические спины, атакже одинаковые остальные квантовые числа,приписываемые элементарным частицам дляописания закономерностей их взаимодействия .До 1956 г.
считалось, что имеется полная симметрия между частицами и античастицами, т. е.если какой-то процесс идет между частицами, тодолжен существовать точно такой же (с теми жехарактеристиками) процесс междуантичастицами. Однако в 1956 г. доказано, чтоподобная симметрия характерна только длясильного и электромагнитного взаимодействий инарушается для слабого. Античастицы былинайдены также для-мезона, каонов игиперонов . Однако существуют частицы,которые античастиц не имеют,— это такназываемые истинно нейтральные частицы.
Кмезон и η-мезон.ним относятся фотон,Истинно нейтральные частицы не способны каннигиляции, но испытывают взаимныепревращения, являющиеся фундаментальнымсвойством всех элементарных частиц. Можносказать, что каждая из истинно нейтральныхчастиц тождественна со своей античастицей.-76. Ядерные реакцииЯдерной реакцией называется процесссильного взаимодействия атомного ядра сэлементарной частицей или с другим ядром,приводящий к преобразованию ядра (или ядер).Взаимодействие реагирующих частиц возникаетпри сближении их до расстояний порядка 10~13см благодаря действию ядерных сил.Наиболеераспространеннымвидомядерной реакции является взаимодействиелегкой частицы а с ядром X, в результатекоторого образуется легкая частица b и ядро Y:N=Noe λt ,(256.2)где Nо — начальное число нераспавшихся ядер (вмомент времени t = 0), N — число нераспавшихсяядер в момент времени t.
Формула (256.2)выражает закон радиоактивного распада,согласно которому число нераспавшихся ядерубывает со временем по экспоненте.Уравнение таких реакций принятозаписывать сокращенно в виде(71.1)В скобках указываются участвующие вреакции легкие частицы, сначала исходная,затем конечная.процессах микромира несущественно.Сильное взаимодействие примерно в 100 разпревосходит электромагнитное и в 10'4 раз —слабое. Чем сильнее взаимодействие, тем сбольшей интенсивностью протекают процессы.Как сильное, так и слабое взаимодействия —короткодействующие.
Радиус действия сильноговзаимодействия составляет примерно 10~'°м,слабого—не превышает 10~'9м. Радиус действияэлектромагнитного взаимодействия практическине ограничен. Элементарные частицы принятоделить на три группы:1)фотоны — эта группа состоит всего лишь изодной частицы — фотона — квантаэлектромагнитного излучения;2) лептоны участвующие только в электромагнитном и слабом взаимодействиях. К лептонамотносятся электронное и мюонное нейтрино,электрон, мюон и открытый в 1975 г. тяжелыйлептон — т-лептон, или таон, с массой примерно3487 т., а также соответствующие имантичастицы.
Название лептонов связано с тем,что массы первых известных лептонов былименьше масс всех других частиц (кроме фотона).К лептонам относится также таонное нейтрино,существование которого в последнее время такжеустановлено;I 3) адроны. Адроны обладают сильнымвзаимодействием наряду с электромагнитным ислабым. Из рассмотренных выше частиц к нимотносятся протон, нейтрон, пионы и каоны..