Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Основные формулы и определения

Читайте также:
  1. I.Основные положения
  2. II. Основные задачи
  3. II. Основные принципы и правила служебного поведения
  4. III. Гражданская война: причины, основные этапы, последствия.
  5. III. Основные направления деятельности по регулированию миграционных процессов в Российской Федерации
  6. III. Основные направления функционирования общенациональной системы выявления и развития молодых талантов
  7. III. Теоретическая и основные части работы

Ядерная физика

● В физике известно четыре вида фундаментальных взаимодействий тел:

1) сильное или ядерное взаимодействие обусловливает связь между нуклонами атомного ядра. Нуклоны – общее название протонов и нейтронов, из которых построены все атомные ядра;

2) электромагнитное взаимодействие существует между частицами, имеющими электрический заряд. Оно осуществляется путем обмена квантами электромагнитного излучения - фотонами;

3) слабое взаимодействие осуществляется между элементарными частицами, оно ответственно за их распад и обнаруживается в процессах, связанных с испусканием или поглощением нейтрино;

4) гравитационное взаимодействие существует между любыми телами и выражается в их взаимном притяжении с силой, зависящей от масс тел и расстояния между ними.

Атомное ядро состоит из протонов и нейтронов, называемых нуклонами. Протон (p) имеет положительный заряд, равный заряду электрона, нейтрон (n) – нейтральная частица. Общее число нуклонов в ядре называют массовым числом А.

Атомное ядро характеризуется зарядовым числом Z, которое равно числу протонов в ядре и совпадает с порядковым номером элемента в Периодической системе элементов Менделеева. Ядро обозначается тем же символом, что и нейтральный атом: AZ X, где X – символ химического элемента, Z- атомный номер (число протонов в ядре), А- массовое число (число нуклонов в ядре). В ядерных реакциях сохраняется общее число нуклонов и электрический заряд.

Притяжение между нуклонами называется сильным (или ядерным) взаимодействием. Сильное взаимодействие является короткодействующим (~ 10 -15 м). Одновременно между протонами, имеющими положительный заряд, действуют кулоновские силы отталкивания, т.е. электромагнитные силы, которые являются дальнодействующими. При нарушении баланса между количеством протонов и нейтронов ядра становятся нестабильными. Для легких и средних ядер характерен бета – распад, для тяжелых – альфа-распад. При заряде ядра Z > 82 стабильных ядер не существует.

При радиоактивном распаде испускается излучение трёх видов:

• α – излучение – поток ядер атомов гелия ( 42 Не);

– излучение – поток электронов ( -1 0e);

• γ – излучение – поток квантов электромагнитного излучения, испускаемых атомными ядрами при переходе из возбужденного состояния в основное.

При единичном α – распаде массовое число А изотопа уменьшается на 4, а зарядовое число Z уменьшается на 2. При единичном β - распаде массовое число А не изменяется, а зарядовое число Z увеличивается на 1. При γ – излучении массовое число А и зарядовое число Z не изменяются.

● Элементарные частицы объединены в три группы: фотоны, лептоны и адроны.

1)Фотоны – эта группа состоит всего из одной частицы – кванта электромагнитного излучения, обозначаемого буквой γ.

2)Лептоны (от греческого слова «лептос» - легкий). К лептонам относятся, например, такие частицы как электрон е -, имеющий заряд Qе = - 1 и спин s е = 1/2, а также нейтральная частица нейтрино ν, имеющая нулевой заряд и спин s ν =1/2. Этим частицам соответствуют античастицы: позитрон е+ и антинейтрино ν̃.

3) Адроны (от греческого слова «адрос» - крупный, сильный). К адронам относятся р – протон, п – нейтрон, Λ – гиперон, π - пионы и К - каоны. Частицы, входящие в группу адронов, состоят из кварков. В настоящее время установлено существование шести разновидностей кварков: u, d, s, c, b, t и соответствующих им шести антикварков. Кварки имеют полуцелый спин и несут дробный электрический заряд.

Тест 8 – 1

Укажите квантовую схему, соответствующую гравитационному взаимодействию.

Варианты ответов:

1) 2) 3) 4)

Решение.

В физике известно четыре вида фундаментальных взаимодействий тел. Рассмотрим их по мере уменьшения интенсивности.

--- Сильное или ядерное взаимодействие обусловливает связь между нуклонами атомного ядра. Нуклоны – общее название протонов и нейтронов, из которых построены все атомные ядра. Переносчиками сильного взаимодействия являются глюоны – электрически нейтральные частицы со спином, равным единице, и с нулевой массой покоя.

--- Электромагнитное взаимодействие существует между частицами, имеющими электрический заряд. Оно осуществляется путем обмена квантами электромагнитного излучения - фотонами.

--- Слабое взаимодействие осуществляется между элементарными частицами, оно ответственно за их распад, например, распад нейтронов и приводит, в частности, к бета-распаду атомных ядер. Переносчиками слабых взаимодействий являются кванты слабого поля – промежуточные бозоны W +, W - , Z 0.

--- Гравитационное взаимодействие существует между любыми телами и выражается в их взаимном притяжении с силой, зависящей от масс тел и расстояния между ними. Гравитационное взаимодействие осуществляется благодаря обмену гравитонами. Теоретическое понятие – гравитон - это квант гравитационного поля.

Ответу на вопрос теста 8 – 1 соответствует рисунок 4.

Ответ: вариант 4.

Тест 8 – 2

В процессе электромагнитного взаимодействия принимают участие …

Варианты ответов:

1) нейтрино; 2) нейтроны; 3) фотоны.

 

Решение.

Фотоны являются квантами электромагнитного излучения, поэтому они принимают участие в процессе электромагнитного взаимодействия.

Ответ: вариант 3.


Дата добавления: 2015-12-08; просмотров: 88 | Нарушение авторских прав



mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.012 сек.)