Атомная и ядерная физика

§ 224. Применение закона Эйнштейна к процессам аннигиляции и образования пар

Согласно соотношению (199.1) покоящаяся частица обладает внутренней энергией (энергией покоя), равной , где  — масса покоя частицы. При аннигиляции покоящихся электрона и позитрона их энергия покоя полностью превращается в электромагнитную энергию двух -к...

§ 225. Строение атомного ядра

Из предыдущего (см. § 201) мы знаем, что массы атомов, а значит, и массы атомных ядер очень близки всегда к целому числу атомных единиц массы. Напрашивается вывод, что атомные ядра построены из частиц приблизительно единичной массы. Такими частицами являю...

§ 226. Ядерная энергия. Источник энергии звезд.

На протяжении курса физики мы познакомились с различными формами энергии, способными превращаться друг в друга. Сюда относятся кинетическая энергия движущихся тел, потенциальная энергия тел в поле сил тяготения, энергия электромагнитных полей, внутренняя ...

§ 227. Деление урана

Цепная ядерная реакция. В результате опытов по облучению нейтронами урану было найдено, что под действием нейтронов ядра урана делятся на два ядра (осколка) примерно половинной массы и заряда; этот процесс сопровождается испусканием нескольких (двух-трех)...

§ 228. Применения незатухающей цепной реакции деления. Атомная и водородная бомбы

Ценная реакция деления позволяет расщеплять уран в значительных количествах. Этот процесс сопровождается обильным выделением энергии. В зависимости от условий цепная реакция представляет собой либо спокойный, поддающийся регулировке процесс, либо взрывной...

§ 229. Ядерные реакторы и их применения

Устройство, в котором происходит управляемая цепная реакция деления ядер, называется ядерным реактором. В качестве делящегося вещества (ядерного топлива) применяют уран и плутоний (получаемый искусственно радиоактивный элемент с порядковым номером ). Ядер...

§ 230. Общие замечания

Изучая строение вещества, мы убеждаемся, что все многообразие известных нам тел построено в конечном счете из комбинаций трех типов мельчайших частиц — протонов, нейтронов и электронов. Протоны и нейтроны, группируясь, дают атомные ядра. Атомные ядра совм...

§ 231. Нейтрино

Нейтрино называется незаряженная элементарная частица, которая испускается одновременно с электроном или позитроном при -распаде атомного ядра. Подобно нейтрону, также лишенному электрического заряда, нейтрино практически не взаимодействует с электронами ...

§ 232. Ядерные силы. Мезоны

В § 225 было введено понятие о ядерных силах, т. е. особых силах, действующих между частицами, образующими атомные ядра — нейтронами и протонами. Опыты (например, изучение ядерных реакций, вызываемых быстрыми нейтронами и протонами) привели к заключению, ...

§ 233. Частицы и античастицы

В конце двадцатых годов нашего века только что развитая квантовая механика (см. § 210) была совместно с теорией относительности (см. § 199) применена к объяснению свойств электрона. Последовало неожиданное заключение: должен существовать положительно заря...

§ 234. Частицы и взаимодействия

В настоящее время представляется, что все разнообразие явлений, разыгрывающихся во Вселенной на всех ее уровнях,— микромир, жизнь, звезды, галактики — определяется игрой всего лишь четырех взаимодействий. Два из них были известны еще классической физике —...

§ 235. Детекторы элементарных частиц

В гл. ХХIII мы познакомились с приборами, служащими для обнаружения микрочастиц,— камерой Вильсона, счетчиком сцинтилляций, газоразрядным счетчиком. Эти детекторы, хотя и применяются в исследованиях элементарных частиц, однако не всегда удобны. Дело в том...

§ 236. Парадокс часов

В заключение остановимся на любопытном предсказании теории относительности Эйнштейна, которое получило прямое подтверждение в опытах с элементарными частицами. Рассмотрим нестабильную частицу, которая в состоянии покоя характеризуется средним временем жиз...

§ 237. Космическое излучение (космические лучи)

Уже при первых исследованиях радиоактивности было замечено, что в ионизационной камере (рис. 376) наблюдается некоторый незначительный ток даже в отсутствие радиоактивных препаратов. Наличие этого тока доказывало, что какое-то излучение постоянно создает ...

§ 238. Ускорители и экспериментальная техника

За последние десятилетия в физике элементарных частиц произошел настоящий переворот, во многом изменивший наши представления о природе материи. Этот переворот был связан прежде всего с быстрым развитием ускорителей и экспериментальной техники. Рост энерги...

§ 239. Адроны и кварки

Исследования на больших ускорителях сильно расширили наши представления об элементарных частицах. Прежде всего это касается самого многочисленного семейства частиц — адронов, г. е. частиц, участвующих в сильных взаимодействиях. В настоящее время известно ...

§ 240. Кварковая структура андронов

Сформулированные в § 239 основные положении кварковой модели позволяют качественно объяснить все важнейшие особенности адронных явлений. Применим эти положения к систематике адронов и посмотрим, какие типы сильно взаимодействующих частиц могут существоват...

§ 241. Кварковая модель и процессы образования и распада адронов

Пользуясь правилами кварковой модели (§ 239) и данными табл. 13, 14 (§§ 239, 240), скажем теперь несколько слов о том, как в теории кварков описываются различные адронные реакции. Вспомним, например, образование -мезоиов в нуклон-нуклонных взаимодействиях...

§ 242. Лептоны. Промежуточные бозоны. Единство всех взаимодействий

Бурное развитие физики элементарных частиц последних лет существенно изменило наши представления не только об адронах, но и о лептонах, т. е. частицах, обладающих только слабым и электромагнитным (заряженные лептоны) взаимодействиями. Помимо двух пар лепт...

Sponsor

Sponsor