Ядерная физика. Физика атомного ядра и частиц

Сервис для выполнения любых видов студенческих работ

Сервис для выполнения любых видов студенческих работ

 

Народная медицина

Соблазн возбуждающая  жвачка

Соблазн возбуждающая жвачка

 

Выполнение 
работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Выполнение работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Renoven - антиварикозный   бальзам

Renoven - антиварикозный бальзам

ШефМаркет. Доставка продуктов с рецептами

Уборка   квартир в Москве

Уборка квартир в Москве

Дизайнерская мебель

Заказ и доставка билетов

Заказ и доставка билетов

 Академия Моды и Стиля

Академия Моды и Стиля

 

Интернет-магазин Olympus

Интернет-магазин Olympus<

Начертательная геометрия
  • Cборочные единицы
  • Обозначение материалов
  • Построение лекальных кривых
  • Примеры построения сопряжений
  • Выполнение чертежей деталей
  • Машиностроительное черчение
  • Позиционные задачи
  • Способ замены плоскостей проекции
  • Теория и синтез машин и механизмов
    Черчение выполнение чертежей
    Основы технической механики
    Примеры решения задач по математике
    Тройные и двойные интегралы
    Примеры курсового расчета
    Математика лекции и примеры решения задач
    Линейная и векторная алгебра
    Математический анализ
    Дифференцирование исчисление
    Интегральное исчисление
    Дифференциальные уравнения
    Примеры вычисления интегралов
    Вычисление длин дуг кривых
    Вычисление площадей в декартовых
    координатах
    Вычисление площадей фигур при
    параметрическом задании границы (контура)
    Площадь в полярных координатах 
    Вычисление объема тела
    Вычисление длин дуг плоских кривых,
    заданных в декартовых координатах

    Вычисление длин дуг кривых,
    заданных параметрически 

    Предел функции
    Производная функции
    Интегрирование тригонометрических выражений
    Задачи на вычисление интегралов
    Исследовать функцию
    Определенный и неопределенный интеграл
    Применение тройных интегралов
    Криволинейный интеграл
    Векторная функция
    Числовые ряды
    Степенные ряды
    Понятие функции
    комплексной переменной
    Операционное исчисление
    Интеграл Фурье
    Ряды Фурье
    Машиностроительное черчение
    Черчение в инженерной практике
    Оформление чертежа
    Техническая механика
  • Штриховка разрезов
  • Спецификация
  • Неметаллические материалы
  • Техника вычерчивания и обводка
  • Построение лекальных кривых
  • Основная надпись
  • Сопряжение
  • Форматы
  • Последовательность нанесения
    размеров
  • Проецируещие прямые
  • Позиционные задачи
  • Вращение плоскости
  • Информатика
    Основы Web технологий
    Общие принципы построения вычислительных
    сетей
    Основы передачи дискретных данных
    Базовые технологии локальных сетей
    Построение локальных сетей по стандартам
    физического и канального уровней
    Сетевой уровень как средство построения
    больших сетей
    Глобальные сети
    Средства анализа и управления сетями
    Сборник задач по физике
    Электротехника и электроника
    Электрический ток
    Законы Ома и Кирхгофа
    Кинематика материальной точки
    Основные представления
    об электричестве
    Электромагнитные волны
    Физическая оптика
    Ядерная физика
    Физика элементарных частиц
    Строение атомных ядер
    Законы теплового излучения
    Классическая физика
    Энеpгия движения тел с неподвижной осью
    Постулаты теоpии относительности
    Теpмодинамические системы
    Курс лекций по химии
    Атомная энергетика
    Повышение безопасности атомной станции
    Ядерные реакторы
    Основы ядерной физики
    Использование атомной энергетики
    для решения проблем дефицита пресной воды
    Проектирование и строительство
    атомных энергоблоков
    Юбилей Атомной энергетики

    Атомная Энергетика России Аварии и инциденты Экология Кольская АЭС Ленинградская АЭС Билибинская АЭС Курская АЭС

    Ядерные реакторы технология
    Реаторы третьего поколения ВВЭР-1500

    Параллельно с развитием идей квантовой теории развивались представления о строении материи. Одна из первых моделей атома была предложена в 1904 году Дж.Томсоном. В 1911 году Э.Резерфорд в экспериментах по рассеянию -частиц на тонкой золотой фольге установил, что атом имеет сложную структуру - он состоит из положительно заряженного ядра размером в несколько Ферми (1Фм=10-13см) и электронной оболочки Для детального исследования внутренней структуры ядер используют электроны c энергией >100 МэВ. Пионерские исследования рассеяния электронов атомными ядрами были выполнены Р.Хофштадтером. Масса ядра измеряется в атомных единицах массы (а.е.м). За одну атомную единицу массы принимается 1/12 часть массы нейтрального атома углерода 12 С: Атомные ядра представляют собой связанные квантовые системы фермионов. Свойства атомных ядер определяются совместным действием сильного, электромагнитного и слабого взаимодействий.

    В капельной модели ядро рассматривается как сферическая капля несжимаемой заряженной ядерной жидкости радиуса R=r0A1/3. Внутренний электрический квадрупольный момент ядра Q0 измеряется в системе координат ядра. Величина внешнего электрического квадрупольного момента ядер Q измеряется в лабораторной системе координат Способность ядер самопроизвольно распадаться, испуская частицы, называется радиоактивностью. Магнитный дипольный момент ядра определяет энергию взаимодействия ядра E с однородным магнитным полем

    Альфа-распад - распад атомных ядер, сопровождающийся испусканием альфа-частиц Бета-распад - спонтанное превращение ядра (A,Z) в ядро-изобар (A,Z+1) в результате испускания лептонов (электрон и антинейтрино, позитрон и нейтрино), либо поглощения электрона с испусканием нейтрино (е-захват). Гипотеза нейтрино была выдвинута В. Паули в 1930г., чтобы спасти законы сохранения энергии, импульса и момента количества движения в бета-распаде. Гамма-излучение ядер. Электрические и магнитные гамма-переходы Фред Райнес и Клайд Коуэн в центре управления хэнфодского эксперимента

    Согласно модели Юкавы, механизм ядерного взаимодействия заключается в обмене виртуальным мезоном между нуклонами В модели ядерных оболочек нуклоны рассматриваются как независимые частицы в самосогласованном потенциале, создаваемом всей совокупностью нуклонов в ядре. Дейтрон - ядро, состоящее из одного протона и одного нейтрона. Изучая свойства этой простейшей ядерной системы (энергию связи дейтрона, спин, магнитный и квадрупольный моменты) можно подобрать потенциал, описывающий свойства нуклон-нуклонного взаимодействия. Резонансное возбуждение атомных уровней фотонами от источника из того же вещества легко наблюдается. Иначе обстоит дело для атомных ядер Степени свободы ядра можно разделить на одночастичные и коллективные

    По мере удаления от заполненных оболочек минимум потенциальной энергии может соответствовать деформированному ядру. Согласно модели Бора ядерная реакция протекает в два этапа. Деление атомных ядер было открыто при бомбардировке нейтронами ядер урана. На современном уровне знания фундаментальными частицами вещества считаются кварки и лептоны. Они имеют полуцелый спин и являются фермионами. В ядерных реакция, идущих при относительно небольших энергиях налетающих частиц (<100МэВ) выполняется ряд законов сохранения: Эти пять законов сохранения выполняются во всех типах реакций, идущих под действием сильных электромагнитных и слабых взаимодействий

    Связь характеристик частиц и античастиц Явление внутренней конверсии состоит в том, что атомное ядро, находящееся в возбужденном состоянии с энергией Ei может перейти в состояние с меньшей энергией Ef, передав энергию Wif =Ei-Ef одному из электронов атомной оболочки Исторически первым указанием на сложную внутреннюю структуру протона и нейтрона явились результаты измерения их магнитных моментов Открытие большого количества частиц, исследование механизмов их взаимодействий и распадов привело к необходимости введения новых характеристик частиц - новых квантовых чисел. В 1928 году П. Дираком на основании анализа релятивистского уравнения было предсказано существование позитрона

    Все сильновзаимодействующие частицы состоят из кварков; кварки являются фермионами; по современным представлениям они бесструктурны. Адроны состоят из кварков . Они участвуют во всех видах взаимодействий Изоспин ядра равен векторной сумме изоспинов всех его нуклонов В начале 60-х годов был открыт класс частиц, которые получили название резонансов. В течение 10 лет, последовавших за открытием пиона в 1947 году, в результате изучения космических лучей и экспериментов на вновь построенных ускорителях высоких энергий таблица элементарных частиц начала быстро пополняться новыми элементарными частицами.

    Поляризация частицы это состояние частицы с преимущественной ориентацией ее спина вдоль некоторого выбранного направления Операция пространственной инверсии Р заключается в следующем преобразовании координат частиц Электромагнитное взаимодействие и сильное взаимодействие можно описать с помощью обмена квантами соответствующих полей - фотонами Подозрения на то, что в слабых взаимодействиях не сохраняется пространственная четность возникли в связи с наблюдаемыми распадами K+-мезонов, которые распадались как на 2, так и на 3 пи-мезона с нулевыми относительными орбитальными моментами. Слабые распады бывают трех типов: лептонные (без участия адронов), полулептонные (с участием лептонов и адронов) и безлептонные или адронные (без участия лептонов). Комбинированная инверсия CP является последовательной комбинацией С и Р преобразований Нейтральные каоны нарушают CP- симметрию Операция обращения времени сводится к замене Так как адроны состоят из кварков, то их структура, в основном, определяется сильным и электромагнитным взаимодействиями Частицу и античастицу отличают знаки зарядов (электрического заряда (Q), барионного числа (B), лептонных чисел

    Космические лучи были открыты в 1912 г. В.Гессом. Различают первичные космические лучи - космические лучи до входа в атмосферу и вторичные космические лучи, образовавшиеся в результате процессов взаимодействия первичных космических лучей с атмосферой Земли. Распад протонов из основного состояния ядра Изомеры - долгоживущие возбужденные состояния атомных ядер. В рамках квантовой теории поля Людерсом и Паули была доказана фундаментальная теорема В 1939 году Г.Бете впервые рассмотрел CNO-цикл как один из путей образования гелия из водорода в звездах.

    Открытие c-кварка оказалось, несмотря на теоретические предсказания, полной неожиданностью Прецизионные измерения сечений e+e- взаимодействий в области энергий E~9ГэВ привели к открытию нового семейства частиц (красивые частицы), имеющих в своем составе новый b-кварк Основная цель исследований в области ядерной физики состоит в изучении природы взаимодействия системы конечного числа нуклонов, понимании того, как соотносятся силы взаимодействия между нуклонами с более фундаментальными взаимодействиями, как отличаются свойства и взаимодействия свободных нуклонов и нуклонов в ядерной среде В квантовой теории поля взаимодействия между частицами рассматривается как обмен виртуальной частицей.

    Барионное число B-квантовая характеристика частиц отражающая установленный на опыте закон сохранения числа барионов Все наблюдаемые в настоящее время частицы можно разбить на три большие группы Анализ реакций с образованием очарованных частиц и последующего их распада представляет собой довольно сложную проблему Кварковая модель позволяет качественно описать структуру адронов, получить их квантовые числа. Особое место занимают мезоны для которых кварковая модель позволяет количественно рассчитать спектры масс Простейшая кварковая модель столкнулась с проблемой нарушения принципа Паули

    Мюоны были впервые обнаружены в 1936 году в составе космических лучей. лептон был открыт в 1975 году Глюоны - частицы со спином J&nbsp;=&nbsp;1 и нулевой массой переносят сильное цветное взаимодействие между кварками После открытия b-кварка было установлено существование трех кварков (d, s, b) с электрическим зарядом Q=-1/3 и двух кварков (u, c) с зарядом Q=+2/3. Имелись веские теоретические аргументы в пользу существования шестого, самого тяжелого кварка с зарядом Q=+2/3. Квантовая электродинамика описывает взаимодействие электронов, мюонов, тау-лептонов и фотонов - частиц нечувствительных к сильному взаимодействию.

    Окружающий нас мир состоит из различных химических элементов. Как образовались эти элементы в естественных условиях? В настоящее время общепризнанной является точка зрения, что элементы, из которых состоит Солнечная система, образовались в ходе звездной эволюции. Распространенностью элементов называется число ядер данного элемента в веществе, приходящееся на определенное число ядер эталонного элемента. В качестве эталонного элемента обычно выбирают водород или кремний. Бете и Вайцзеккер показали, что возможны две различные последовательности реакций преобразования 4-х ядер водорода в ядро 4He, которые могут обеспечить достаточное выделение энергии для поддержания светимости звезды: Когда температура в центральной части звезды, содержащей гелий, достигает 108 K, включается новая ядерная реакция - горение гелия. Горение углерода начинается при температуре около 8·108 K и плотности ~ 105 г/см Характерные условия горения кремния - температура (3 - 5)·109 K, плотность 105 - 106 г/см3. С началом горения кремния происходит изменение процесса горения Интервал времени 102 с - 103 с представляет особый интерес. В этот временной интервал остается в основном излучение (и нейтрино), находящееся в тепловом равновесии с небольшой примесью e-, e+ и нуклонов Распространенность элементов, расположенных в области за железом, относительно слабо зависит от массового числа A. Основываясь на современных представлениях об эволюции Солнца и составе солнечного вещества, можно утверждать, что 98% солнечной энергии генерируется в результате реакций pp - цепочки, а CNO-цикл поставляет лишь 2% солнечной энергии. В стандартной модели лептоны и кварки группируются в левоспиральные дублеты - поколения Наряду с механизмом ядерной реакции, идущей через составное ядро, когда в процесс взаимодействия вовлекается все ядро, возможен и другой механизм, когда налетающая частица взаимодействует лишь с небольшим числом нуклонов ядра.