PDF-ответы на вопросы к экзамену (1120821), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Изформулы Вайцзеккера следует, что высота барьера деления обращается в нуль при Z2/A > 49. Т.е.согласно капельной модели в природе должны отсутствовать ядра с Z2/А > 49, так как онипрактически мгновенно (за характерное ядерное время порядка 10-22 с) самопроизвольно делятся.Существование атомных ядер с Z2/А > 49 ("остров стабильности") объясняется оболочечнойструктурой атомных ядер (согласно капельной модели ядро существовать не может, т.к. его W<0).Зависимость формы, высоты потенциального барьера H и энергии деления E от величиныпараметра делимости Z2/А показана на рис.
3.Рис.3. Зависимость формы, высоты потенциального барьера H и энергии деления E отвеличины параметра делимости Z2/АСамопроизвольное деление ядер с Z2/А < 49, для которых высота барьера Н не равна нулю, сточки зрения классической физики невозможно. С точки зрения квантовой механики такое делениевозможно в результате прохождения осколков через потенциальный барьер и носит названиеспонтанного деления. Вероятность спонтанного деления растет с увеличением параметраделимости Z2/А, т.е.
с уменьшением высоты барьера деления. Вынужденное деление ядер сZ2/А < 49 может быть вызвано любыми частицами: фотонами, нейтронами, протонами,дейтронами, α-частицами и т.д., если энергия, которую они вносят в ядро, достаточна дляпреодоления барьера деления.Массы осколков, образующихся при делениитепловыми нейтронами не равны. Ядро стремитсяразделиться таким образом, чтобы основная частьнуклонов осколка образовала устойчивыймагический остов. На рис. 4 приведенораспределение по массам при делении 235U.Наиболее вероятная комбинация массовых чисел- 95 и 139. Отношение числа нейтронов к числупротонов в ядре 235U равно 1.55, в то время как устабильных элементов, имеющих массу, близкуюк массе осколков деления, это отношение 1.251.45.
Следовательно, осколки деления сильноперегружены нейтронами и неустойчивы к -распаду - радиоактивны.Рис.4. Массовое распределение осколковВ результате деления высвобождается энергияделения 235U тепловыми нейтронами~200 МэВ. Около 80% ее приходится на энергиюосколков. За один акт деления образуется более двух мгновенных нейтронов деления со среднейэнергией ~2 МэВ.13. Модель ядерных оболочек.Есть нормальные билеты. Есть плохие билеты. И есть билет про модель оболочек…Квадрупольный момент сферического ядра равен нулю. Доказывали в д/з. Ха-ха-ха.a – параметр, характеризующий диффузность (размытие) потенциала.Осцилляторный потенциал, прямоугольная потенциальная яма и потенциал ВудсаСаксона.
Видно, что в легких ядрах реалистический потенциал лучше воспроизводитсяосцилляторным, а в тяжелых - прямоугольной потенциальной ямойПотенциал Вудса-Саксона представляет нечто среднее между осцилляторнымпотенциалом и потенциалом прямоугольной ямы. В потенциале Вудса-Саксона снимаютсявырождения, свойственные гармоническому осциллятору. Однако реалистическийпотенциал (5), также как и осцилляторный потенциал, не в состоянии объяснитьнаблюдаемые в эксперименте магические числа нуклонов.Решение проблемы было найдено М.
Гепперт-Майер и Дж. Иенсеном, которыедобавили к центрально-симметричному потенциалу V(r) спин-орбитальноевзаимодействие.Vls(r) = f(r) .Спин-орбитальное взаимодействие приводит к расщеплению уровня с даннымзначением l на два состоянияи.При этом состояние ссмещается вниз по энергии, а состояние с- вверх.Величина спин-орбитального расщепления уровней пропорциональна величинеорбитального момента l. Поэтому уровни с большими значениями орбитального момента, сильно смещаясь вниз по энергии, оказываются среди уровней предыдущейоболочки, что позволяет правильно воспроизвести магические числа.Для протонов в самосогласованый потенциал должен быть включен также кулоновскийпотенциал.Основные положения одночастичной оболочечной моделиСуммарный момент основного состояния четно-четного ядра (N и Z - четныечисла) равен 0.Суммарный момент основных состояний ядер с нечетным A равен полномумоменту j неспаренного нуклона.Правило хорошо выполняется для ядер, у которых сверх заполненного состоянияесть еще один нуклон, либо для заполнения последнего состояния недостаетодного нуклона.
Недостающий нуклон называется дыркой и момент ядраопределяется спином и четностью этого недостающего нуклона.Суммарный момент нечетно-нечетных ядер, неспаренные нуклоны которогонаходятся в одинаковых состояниях, равен удвоенному полному моментунеспаренного нуклона.Энергия уровня с данным n растет с ростом l.Спин орбитальное взаимодействие для параллельныхантипараллельных.14. Одночастичные и коллективные возбуждения ядер.ибольше, чем дляЯ не знаю, что такое «кор» и «кора». Может, так текст распознан? Проблема в том, что это.djvu и он не распознан 0_0Одна одночастичная ветвь и две коллективных.
Энергия одночастичных колебаний равнарасстоянию между подоболочками (порядка МэВ, см. далее). Про это шла речь и вначале(Pb-207 и Pb-209), просто это было в другой лекции.По учебнику – ядерный спектр сложен, энергии одночастичных возбуждений (порядоквеличины) - МэВ, вибрационных - 100-1000 кэВ, вращательных – 10-100 кэВ. Но этичисла для одной молекулы тоже верны, хотя речь не о них, это просто аналогия.Красным выделены энергии, которые получаются, если из первой энергии состояниявыразить константу, а потом домножать её на.Гигантский дипольный резонанс – самое мощное коллективное возмущение наблюдается у всех ядер с.Верхняя граница ядерных возбуждений – 100 МэВ, при более высоких энергиях,передаваемых внутрь ядра, начинаются возбуждения самих нуклонов.ЧАСТИЦЫ15. Фундаментальные частицы Стандартной моделиЯ абсолютно не знаю, что писать тут! Понадёргал из инета инфы про все частицы,думаю, этого хватит.Стандартная модель включает в себя следующие основные ингредиенты:Набор фундаментальных «кирпичиков» материи — шесть сортов лептонов ишесть сортов кварков.
Все эти частицы являются фермионами со спином 1/2 иочень естественным образом организуются в три поколения. Многочисленныеадроны — составные частицы, участвующие в сильном взаимодействии, —составлены из кварков в разных комбинациях.Три типа сил, действующих между фундаментальными фермионами, —электромагнитные, слабые и сильные. Слабое и электромагнитное взаимодействияявляются двумя сторонами единого электрослабого взаимодействия. Сильноевзаимодействие стоит отдельно, и именно оно связывает кварки в адроны.Все эти силы описываются на основе калибровочного принципа — они невводятся в теорию «насильно», а словно возникают сами собой в результатетребования симметричности теории относительно определенных преобразований.Отдельные виды симметричности порождают сильное и электрослабоевзаимодействия.Несмотря на то, что в самой теории имеется электрослабая симметрия, в нашеммире она самопроизвольно нарушается. Спонтанное нарушение электрослабойсимметрии — необходимый элемент теории, и в рамках Стандартной моделинарушение происходит за счет хиггсовского механизма.Численные значения для примерно двух десятков констант: это массыфундаментальных фермионов, численные значения констант связивзаимодействий, которые характеризуют их силу, и некоторые другие величины.Все они раз и навсегда извлекаются из сравнения с опытом и при дальнейшихвычислениях уже не подгоняются.Бозон – частица с нулевым или целочисленным спином.Фундаментальные бозоны (в лекции Ишханова (первый скрин в теме) не было гравитона):НазваниеЗарядМассаСпин ВзаимодействияГравитон, G002ГравитационноеФотон, γ0< 3·1027эВ1ЭлектромагнитноеЗаряженные векторныебозоны, W±±180.419ГэВ/с21СлабоеНейтральный векторныйбозон, Z0091.188ГэВ/с21СлабоеГлюоны, g1, ...
, g8000СильноеХиггсы, Н0, H±0> 100ГэВ/с20Время вз-я, Радиуссвз-я,смФермион – частица с полуцелым спином.Заряженные лептоны участвуют в слабых и ЭМ взаимодействиях, нейтрино – только вслабых. Слабое взаимодействие может смешивать фермионы из разных поколений, вотличие от ЭМ и сильного, что приводит к нарушению CP-инвариантности инестабильности всех частиц, за исключением легчайших.Фундаментальные фермионы:ЧастицыЭлектрический заряд, QiЛептоны0Кварки-1-1/32/3-I поколениеνeеdu< 17 эВ/с2 0.511 МэВ/с2 0.34 ГэВ/с2 0.33 ГэВ/с2II поколениеνμμsc222< 270 эВ/с 105.7 МэВ/с 0.45 ГэВ/с 1.5 ГэВ/с2νττbt22< 35 МэВ/с 1784 МэВ/с 4.9 ГэВ/с2 175 ГэВ/с2III поколениеДля каждого поколения сумма электрических зарядов ∑Qi = 0 с учетом 3 цветовыхзарядов у каждого кварка. Кроме характеристик частиц, указанных в таблице, важнуюроль для лептонов играют лептонные числа: электронное Le, равное +1 для е- и νe,мюонное Lμ, равное +1 для μ- и νμ и тауонное Lτ, равное +1 для τ-и ντ, которыесоответствуют ароматам лептонов, участвующих в конкретных реакциях, и являютсясохраняющимися величинами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
