Краткая теория по Оптике (850028), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Принцип ПаулиВ электромагнитном взаимодействии участвуют все заряженные тела, всезаряженные элементарные частицы. Классической теориейэлектромагнитного взаимодействия является максвелловскаяэлектродинамика. В качестве константы связи принимается заряд электронаe. С точки зрения квантовой теории переносчиком электромагнитноговзаимодействия является элементарная частица фотонАтомное ядро — центральная часть атома, в которой сосредоточенаосновная его масса. Ядро заряжено положительно, состоит из нуклонов —положительно заряженных протонов и нейтральных нейтронов,Ядерные силы являются короткодействующими силами. Они проявляютсялишь на весьма малых расстояниях между нуклонами в ядре порядка 10 –15м.Нуклон – единое название протона и нейтрона – частиц, из которых состоитатомное ядро. В современной физике протон и нейтрон рассматривают какдва состояния (две модификации) одной частицы – нуклона. Эти двасостояния различаются величиной электрического заряда.
Протон - этоположительно заряженный нуклон, а нейтрон - нуклон, имеющий нулевойэлектрический заряд.Элементарные частицы – материальные объекты, которые нельзяразделить на составные части. В соответствии с этим определением кэлементарным частицам не могут быть отнесены молекулы, атомы иатомные ядра, которые поддаются делению на составные части – атомделится на ядро и орбитальные электроны, ядро – на нуклоны.
Частицыимеют размеры меньшие, чем атомные ядра.Бозон — частица с целым значением спинаФермион — частица (или квазичастица) с полуцелым значением спинаСпин — собственный момент импульса элементарных частиц, собственныймомент импульса атомного ядра или атома, имеющий квантовую природу ине связанный с перемещением частицы как целого.Принцип Паули (принцип запрета) — один из фундаментальныхпринципов квантовой механики, согласно которому два и болеетождественных фермиона (частиц с полуцелым спином) не могутодновременно находиться в одном квантовом состоянии.Обменное взаимодействие — взаимодействие тождественных частицв квантовой механике, приводящее к зависимости значения энергиисистемы частиц от её полного спина.Проявлениями обменного характера сильного взаимодействия являютсяобмен нуклонов при столкновениях электрическими зарядами, проекциямиспинов и пространственными координатами, а также явление насыщенияядерных сил.
Из-за действия обменных сил изотоп He52 являетсянеустойчивым, так как один нуклон вследствие принципа Паули находитсяв P- состоянии, где обменные силы являются отталкивающими/34.радиоактивность -самопроизвольоепревращениенеустойчивогоизотопа одного химического элемента в изотоп другого элемента,сопровождающееся испусканием элементарных частиц или ядер.Основные виды радиоактивного распада:α-распад - ядро атома испускает два протонаи два нейтрона, связанные вядро атома гелия 42H; этот распад приводит к уменьшению заряда исходногорадиоактивного ядра на 2, а его массового цисла на 4.β-распад - один из нейтронов, входящих в состав ядра, превращается впротон; возникающий при этом электрон вылетает из ядра, положительныйзаряд которого возрастает на единицу.
Возможно также превращениепротона в нейтрон, сопровождающееся возникновением позитрона(позитрон - элементарная частица с массой равной массе электрона, нонесущая положительный заряд, по абсолютной величине заряд позитронаравен заряду электрона).Естественная радиоактивность - самопроизвольное превращение атомныхядер одного химического элемента в ядра атомов другого химическогоэлемента, сопровождаемое радиоактивным излучением.Все химические элементы с порядковым номером более 83 являютсярадиоактивными.Естественная радиоактивность химических элементов не зависит от внешнихусловий.Закон радиоактивного распадаКаждый радиоактивный элемент можно охарактеризовать промежуткомвремени Т, в течение которого распадается половина ядер, имевшихся вмомент начала отсчета времени.
Период полураспада- основная константарадиоактивного элемента. Период полураспада характеризует скоростьраспада.Так как n=t/T, то N=N0·2-t/T. Это и есть закон радиоактивного распада. Завремя t распадается число ядер, равное N=N0-N=N0(1-2-t/T)Реакция деления уранаядра урана при бомбардировке его нейтронами образуют другие элементыЦепная реакция деления ядер урана — это реакция, в которой частицы(нейтроны), вызывающие эту реакцию, образуются в процессе деленияядра.Реакция синтеза атомных ядер — образование из легких ядер более тяжелых.Удельная энергия связи ядер резко увеличивается при переходе от ядертяжелого водорода (дейтерия 21Н и трития 31Н) к литию 63Li и особенно кгелию 42He, т.
е. реакции синтеза легких ядер в более тяжелые должны сопровождаться выделением большого количества энергии, что действительноподтверждается расчетами..