Мезонная теория ядерных сил.

Мезонная теория ядерных сил была предложена в 1934 году советским физиком Таммом. Идея ядерного взаимодействия в определенном смысле напоминала идею электромагнитного взаимодействия, которая была разработана в рамках модели квантовой электродинамики в 1928 году.

В квантовой электродинамике предполагается, что

В рамках классической физики такой процесс очевидно невозможен. Однако, в рамках квантовой физики отрицать возможность такого процесса нельзя.

Согласно принципу неопределенности Гейзенберга:

- это время, которое будет сниматься

- это та неточность, которая возникает в результате снятия

Таким образом, если за время излучил, а затем поглотил фотон, энергия которого меньше, чем , то выявить этот процесс принципиально невозможно.

Таким образом, в рамках квантовой физики такой процесс может быть. В квантовой электродинамике взаимодействие происходит за счет обмена этими фотонами, которые называют виртуальными. Виртуальными называют такие частицы, которые принципиально нельзя обнаружить за время их существования.

Согласно Тамму протоны излучают и поглощают некоторые виртуальные частицы, обмен которыми и приводит к ядерному взаимодействию.

В 1935 году японский физик Юкава сумел оценить массу этих виртуальных частиц: масса должна быть больше, чем масса .

Элементарные частицы образуются в верхних слоях атомосферы. В 1936 году обнаружили новые частицы мюмезоны. Бывают положительно заряженные, а бывают отрицательно (). Их массы равны 207 . - обладает сходными свойствами с .

И только лишь в 1947 году удалось открыть ряд частиц, которые получили название пимизоны . Масса , . Именно -мезоны являются переносчиком ядерных сил.

При этом возможны следующие ядерные процессы:

Взаимодействие протона и нейтрона в ядре:

Это пример того, как частицы при ядерном взаимодействии произошел обмен координатами и знаками. Это и есть обменный механизм

В таком состоянии нейтрон имеет 25% жизни (всего времени своего существования)

(по модулю)

=> Сумма этих величии отрицательная => эта частица обладает собственным магнитным моментом.

Эксперимент, косвенно подтверждающий правильность мезонной теории ядерных сил: берется тонкостенный стеклянный сосуд, в котором имеется газ из протонов, этот сосуд облучают пучком нейтронов. В пучке после пролета через стеклянный сосуд на месте некоторых нейтронов оказываются протоны. А внутри сосуда такая же доля нейтронов, которые ведут себя также как .

Лекция№7

Ядерные реакции.

Ядерная реакция – это процесс взаимодействия двух ядер с включением ядерных сил, приводящий к образованию новых ядер и элементарных частиц.

В общем виде: , где a – налетающая частица, А – мишень,B,b – продукты реакции.

Как привило, мишень А считается неподвижной относительно лабораторной системы отсчета (относительно земли). Для ядерных реакций выполняются все6 основные закон6ы сохран6е6н6ия: закон сохране6ния энергии, импульса, момента импульса, закон сохранения спина, числа н6укло6нов, закон сохранения электрических зарядов.

Запишем выражение для закон6а сохранения эн6ергии:

кинетические энергии, - энергия реакции, может быть определен6а как разность масс умноженные на , либо как разность кинетических энергий.

Реакцию можно разделить на три вида:

- экзоэнергические реакции протекают с выделением энергии.

- эндоэнергетические реакции

- это та минимальн6ая кинетическая энергия, которой должна обладать н6алетающая частица, для того чтобы ре6акция произошла.

Закон сохранения импульса:

Импульс системы до реакции должен быть равен импульсу системы после реакции.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: