Элементарные частицы

Элементарные частицы — в точном значении термина - первичные, далее неразложимые частицы, из которых, по предположению, состоит вся материя.

Первоначально термин «элементарная частица» подразумевал нечто абсолютно элементарное, первокирпичик материи. Но позднее физики настолько глубоко продвинулись вглубь строения вещества, что обнаружили, что сами элементарные частицы состоят из ещё более меньших, самых элементарных частиц. Точечными частями вещества сейчас считаются лептоны и кварки. Для них применяется термин «фундаментальные частицы».

Поэтому следует иметь в виду, что некоторые элементарные частицы (электрон, нейтрино, кварки и т. д.) на данный момент считаются бесструктурными и рассматриваются как первичные фундаментальные частицы. Другие элементарные частицы (так называемые составные частицы — протон, нейтрон и т. д.) имеют сложную внутреннюю структуру, но, тем не менее, по современным представлениям, разделить их на части невозможно.

Все элементарные частицы можно разделить на два больших класса по величине спИна (величина не имеющая классического аналога, связанная с «вращением» частицы вокруг своей оси.):

· бозоны — частицы с целым спином (например, фотон, глюон).

· фермионы — частицы с полуцелым спином (например, электрон, протон, нейтрон)

Так же они делятся по видам взаимодействий:

· Составные

o адроны — частицы, участвующие во всех видах фундаментальных взаимодействий. Они состоят из кварков и подразделяются, в свою очередь, на:

§ мезоны — адроны с целым спином, то есть являющиеся бозонами;

§ барионы — адроны с полуцелым спином, то есть фермионы. К ним, в частности, относятся частицы, составляющие ядро атома, — протон и нейтрон.

· Фундаментальные (бесструктурные)

o лептоны — фермионы, которые имеют вид точечных частиц (т. е. не состоящих ни из чего) вплоть до масштабов порядка 10⁻¹⁸ м. Не участвуют в сильных взаимодействиях.

o кварки — дробнозаряженные частицы, входящие в состав адронов. В свободном состоянии не наблюдались. Считаются бесструктурными, однако, в отличие от лептонов, участвуют в сильном взаимодействии.

o калибровочные бозоны — частицы, посредством обмена которыми осуществляются взаимодействия:

§ фотон — частица, переносящая электромагнитное взаимодействие;

§ восемь глюонов — частиц, переносящих сильное взаимодействие;

§ три промежуточных векторных бозона переносящие слабое взаимодействие;

гравитон — гипотетическая частица, переносящая гравитационное взаимодействие

20. Атомная и термоядерная энергия, её использование человечеством.

(чем отличается атомная бомба от водородной. Управляемый термоядерный синтез).

Ответ:

Атомная энергия (ядерная) − энергия, содержащаяся в атомных ядрах и выделяемая при ядерных реакциях и радиоактивном распаде (внутренняя энергия атомных ядер, выделяющаяся при ядерных превращениях)

Термоядерная энергия – энергия, получаемая за счёт высокой температуры (при помощи тепла).

Управляемый термоядерный синтез (УТС) — синтез более тяжёлых атомных ядер из более лёгких с целью получения энергии, который, в отличие от взрывного термоядерного синтеза (используемого в термоядерных взрывных устройствах), носит управляемый характер. Управляемый термоядерный синтез отличается от традиционной ядерной энергетики тем, что в последней используется реакция распада, в ходе которой из тяжёлых ядер получаются более лёгкие ядра. Энергия синтеза рассматривается многими исследователями (в частности, Кристофером Ллуэллин-Смитом) в качестве «естественного» источника энергии в долгосрочной перспективе.
Мирное использование источников ядерной энергии составляет основу промышленного производства и жизни таких стран, как Франция и Япония, Германия и Великобритания, США и Россия. И если две последние страны еще в состоянии заместить ядерные источники энергии на тепловые станции, то для Франции, или Японии это попросту невозможно. Ядерная энергия используется на АЭС, в ядерных ракетах, в двигателях атомных подводных лодок и кораблей-ледоколов. Однако использование атомной энергии создает много проблем. В основном все эти проблемы связаны с тем, что используя себе на благо ядерную энергию, человек получает существенное зло в виде высокорадиоактивных отходов. Отходы от атомных источников энергии требуется перерабатывать, перевозить, захоранивать, и хранить продолжительное время в безопасных условиях.

В отличие от атомной бомбы, при взрыве которой энергия выделяется в результате деления атомного ядра, в водородной бомбе происходит термоядерная реакция, подобная той, которую можно наблюдать на Солнце. Т.е. не на расщеплении, а на синтезе. До сих пор реакцию термоядерного синтеза невозможно контролировать и использовать в мирных целях. Атомный заряд в термоядерной бомбе служит, своего рода, запалом, обеспечивающим сверхвысокие температуры, необходимые для начала синтеза. Водородная бомба может быть мощнее "атомной" в несколько тысяч раз.

Дата добавления: 2015-09-05