K - olovni kontejner sa radioaktivnim izvorom α-čestica, F - metalna folija, E - ekran presvučen cink sulfidom, M - mikroskop Šema eksperimenta E. Rutherforda o detekciji protona u produktima nuklearne fisije (1919) p = 1 , 10 -19 Cl m p = 1, -27 kg \u003d 1, a. e.m. 1 a. e.m. = 1,66057 10 -27 kg. protoni su dio jezgara atoma

1932 J. Chadwick Shema instalacije za detekciju neutrona neutronska masa m n = 1, –27 kg = 1, a. e. m. Otkriće neutrona

Struktura atomskih jezgara Ruski fizičar D. D. Ivanenko i njemački fizičar W. Heisenberg iznijeli su hipotezu o protonsko-neutronskoj strukturi atomskih jezgara.D. D. IvanenkoV. Heisenberg Protoni i neutroni su nukleoni. Broj protona Z - broj naboja Broj neutrona - N. Ukupan broj nukleoni (tj. protoni i neutroni) naziva se maseni broj A: A = Z + N

Jezgro je označeno istim simbolom kao neutralni atom: atomsko jezgro= "nuklid". X- simbol hemijskog elementa Masa čestica Naboj (u jedinicama naelektrisanja elektrona) Spin, kg MeV Elektron 9,31 ,51 Proton .25+1 Neutron ,550 Glavne karakteristike čestica koje čine atom 1 eV = 1,6 J, masa u 1 MeV izračunato pomoću formule za E = mc 2

1800 izotopa (~100 od njih u transuranskom regionu, koji se nalazi iznad 92" title="(!LANG: Ukupno, ~300 stabilnih izotopa u prirodi, ~50 nestabilnih. Postoje jezgra koja imaju veliki broj izotopa (Sn - 30 izotopa, od kojih 10 stabilnih). nuklearna reakcija x primljeno > 1800 izotopa (~100 od njih u transuranskom području koje leži iznad 92" class="link_thumb"> 8 Ukupno u prirodi postoji ~300 stabilnih izotopa, ~50 nestabilnih. Postoje jezgre koje imaju veliki broj izotopa (Sn - 30 izotopa, od kojih je 10 stabilnih). Više od 1800 izotopa dobijeno je u nuklearnim reakcijama (~100 od njih u transuranskom području koje leži iznad 92 U) Ovisno o vrijednostima Z, A, N razlikuju se: "Izotop" - "isto mjesto" - svi izotopi datog elementa na jednom mjestu tabele. Izotopi IzobariIzotoni Jezgra sa istim Z ali različitim A Jezgra sa istim A ali različitim Z Jezgrima sa istim brojem neutrona N 1800 izotopa (~100 od njih u transuranskom području koje leži iznad 92"> 1800 izotopa (~100 od njih u transuranskom području koje leži iznad 92 U) Ovisno o vrijednostima Z, A, N, razlikuju se: "Izotop " - "isto isto mjesto "- svi izotopi datog elementa na jednom mjestu u tabeli. Izotopi IzobariIzotoni Jezgra sa istim Z, ali različiti A Jezgra sa istim A, ali različiti Z Jezgra sa istim brojem neutrona N "> 1800 izotopa (~ 100 od njih u transuranskom regionu, preko 92" title="(!LANG: U prirodi postoji ~300 stabilnih izotopa, ~50 nestabilnih. Postoje jezgra koja imaju veliki broj izotopa (Sn - 30 izotopa, od kojih je 10 stabilnih) > 1800 izotopa je dobijeno u nuklearnim reakcijama (~100 od njih je u transuranskom području koje leži iznad 92"> title="Ukupno u prirodi postoji ~300 stabilnih izotopa, ~50 nestabilnih. Postoje jezgre koje imaju veliki broj izotopa (Sn - 30 izotopa, od kojih je 10 stabilnih). Više od 1800 izotopa proizvedeno je u nuklearnim reakcijama (od toga oko 100 u transuranijumskoj regiji, koja se nalazi iza 92"> !}

Elektrostatički, za desetine redova veličine sile gravitacione interakcije nukleona. 2. Short-range" title="(!LANG:Interakcija nukleona u jezgru, svojstva i priroda nuklearne snage Karakteristike nuklearnih sila: 1. One su specifične sile privlačenja. ~ 100 puta > elektrostatički, za desetine redova veličine jačine gravitacione interakcije nukleona. 2. Kratka akcija" class="link_thumb"> 9 Interakcija nukleona u jezgru, svojstva i priroda nuklearnih sila Osobine nuklearnih sila: 1. One su specifične sile privlačenja. ~ 100 puta > elektrostatički, za desetine redova veličine jačine gravitacione interakcije nukleona. 2. Kratki domet. Pojavljuju se na udaljenostima reda veličine jezgra (~ m je polumjer djelovanja nuklearnih sila). 3. Karakterizira ih neovisnost naboja: nuklearne sile između 2 p, 2 n ili između p i n imaju istu vrijednost. Imaju neelektrostatičku prirodu i ne ovise o naboju nukleona. 4. Zavisi od međusobne orijentacije spinova nukleona u interakciji (proton i neutron, koji formiraju deuteron, drže se zajedno kada su njihovi spinovi međusobno paralelni). 6. Nisu centralne (za razliku od kulonovskih). 7. Imaju svojstvo zasićenja (svaki nukleon interaguje u jezgru sa ograničenim brojem najbližih nukleona). Specifična veza E nukleona u jezgru pri broju nukleona je ~ konstantna. elektrostatički, za desetine redova jačine gravitacione interakcije nukleona. 2. Kratkog dometa "> elektrostatički, za desetine redova jačine gravitacione interakcije nukleona. 2. Kratkog dometa. Pojavljuju se na udaljenostima reda veličine jezgra (~ 2,2 10 -15 m - radijus djelovanja nuklearnih sila). 3. Karakterizira ih neovisnost naboja: nuklearne sile između 2 - p, 2 n ili između p i n imaju istu vrijednost. Nisu elektrostatične prirode, ne zavise od naboja 4. Zavise od međusobne orijentacije spinova nukleona u interakciji (proton i neutron, koji formiraju deuteron, drže se zajedno, kada su njihovi spinovi međusobno paralelni) 6. Nisu centralni (za razliku od Coulomb-a). 7. Imaju svojstvo zasićenja (svaki nukleon interaguje u jezgru sa ograničenim brojem najbližih nukleona). "> elektrostatički, za desetine redova veličine sile gravitacione interakcije nukleona. 2. Short-range" title="(!LANG:Interakcija nukleona u jezgru, svojstva i priroda nuklearnih sila Osobine nuklearnih sila: 1. One su specifične sile privlačenja."> title="Interakcija nukleona u jezgru, svojstva i priroda nuklearnih sila Osobine nuklearnih sila: 1. One su specifične sile privlačenja. ~ 100 puta > elektrostatički, za desetine redova veličine jačine gravitacione interakcije nukleona. 2. Kratka akcija"> !}

Nijedan od modela ne pruža iscrpan opis jezgra; svaki razmatra svoj skup svojstava jezgra i svoj raspon fenomena. U nuklearnoj teoriji koristi se modelski pristup - koriste se različite aproksimacije - nuklearni modeli, uz pomoć kojih je moguće objasniti mnoga svojstva atomskih jezgri. 1. Nedostatak znanja o nuklearnim silama koje djeluju između nukleona. Modeli kapi i ljuske zasnovani su na analogiji svojstava atomskih jezgri sa svojstvima kap tečnosti i elektronske ljuske atoma. Pokušaji da se stvori teorija koja precizno opisuje raznovrsnost svojstava jezgara, nailazi na: Modele atomskog jezgra: kap, školjka. 2. Poteškoće u tačnom rješenju kvantnih jednačina koje opisuju kretanje veliki broj nukleoni u jezgru. 3. Poteškoće u uzimanju u obzir kretanja nukleona zbog jake interakcije između njih.

Kapi tečnosti - konstanta ρ supstance, nezavisno od broja molekula, niska kompresibilnost. Jezgra - skoro isti ρ, nezavisno od broja nukleona, izuzetno niska kompresibilnost nuklearne materije. Model se koristi za opisivanje reakcija koje se javljaju u sudarima s jezgrama drugih jezgara, nukleona i drugih čestica. U kapi i jezgru postoji određena pokretljivost čestica. Volumen kapi i jezgra je ~ broj sastavnih čestica. Kap - prvi jednostavan model jezgra (Ya.I. Frenkel, razvijen od strane N. Bohr et al.) Analogija ponašanja nukleona u jezgru i molekula u kaplji tečnosti. Jezgro je poput kapljice nabijene nestišljive tekućine gustine jednake nuklearnoj. Sile između nukleona su kratkog dometa (kao i između molekula u tekućini). Omogućila je dobivanje poluempirijske formule za energiju vezivanja nukleona u jezgri, objasnila je mehanizam nuklearnih reakcija, reakcija nuklearne fisije. Ne može se objasniti povećana stabilnost nekih jezgara.

Najstabilnija jezgra su ona sa A=2, 8, 20, 28, 50, 82, 126, 152. Nazivaju se magijom, u kojoj su magijski brojevi p i n, dvostruko magični, posebno stabilni (5). U sudaru 2 nukleona - njihova razmjena E kin. Iz rješenja Schrödingerove jednadžbe za nukleon koji se kreće u samokonzistentnom polju, nukleoni u jezgru su u određenim energetskim stanjima karakteriziranim određenim Ψ i pojedinačnim brojevima n i l. Shell - M. Goeppert-Mayer i I. Jensen Pojedinačni nukleoni u jezgrima kreću se nezavisno u srednjem polju nukleona. Ovo polje je sferni potencijal (samokonzistentan). Uvođenje ovog polja, koje je isto za sve nukleone, omogućava nam da razmotrimo kretanje pojedinačnog nukleona i svedemo problem više tijela na problem jednog tijela. Prema modelu, nukleoni su raspoređeni na diskretne nivoi energije, ispunjenih po Paulijevom principu, stabilnost jezgara je povezana sa punjenjem nivoa (najstabilnije su jezgre sa potpuno ispunjenim ljuskama).

Prirodna i umjetna radioaktivnost. Radioaktivnost - transformacija nestabilnih izotopa jednog hemijskog elementa u izotope drugog elementa, praćena emisijom određenih čestica Veštačka radioaktivnost - radioaktivnost izotopa dobijenih kao rezultat nuklearnih reakcija. Prirodna radioaktivnost - radioaktivnost u nestabilnim izotopima koji postoje u prirodi - A. Becquerel - U-sol emituje zrake prolazeći kroz papir, drvo, tanke metalne ploče, jonizirajući zrak postaje provodnik elektriciteta. E. Rutherford - Ove zrake sadrže najmanje 2 komponente koje se razlikuju po moći prodiranja. Manje prodorno zračenje - α-zraci, više - β-zraci P. Villar - Treća komponenta radioaktivnog zračenja - γ-zraci. Šema eksperimenta za detekciju α-, β- i γ-zračenja. K - olovni kontejner, P - radioaktivni preparat, F - fotografska ploča.

83, za elemente sa Z 83, za elemente sa Z 15 Svi su radioaktivni hemijski elementi sa Z > 83, za elemente sa Z 83, za elemente sa Z 83, za elemente sa Z 83, za elemente sa Z 83, za elemente sa Z title="(!LANG: Svi hemijski elementi sa Z > 83 su radioaktivni, za elemente sa Z

N je broj radioaktivnih jezgara u ovog trenutka vrijeme; dN - smanjenje njihovog broja u intervalu dt dN = -λ N dt λ - konstanta za dati radioaktivni element, određuje vjerovatnoću raspada svakog pojedinačnog atomskog jezgra za 1 s - konstanta radioaktivnog raspada; "-" označava da se broj neraspadnutih radioaktivnih jezgara smanjuje. Zakon radioaktivnog raspada

1. Srednji životni vijek (τ) je vrijeme tokom kojeg se broj neraspadnutih jezgara smanjuje za e puta. Za opisivanje radioaktivnog raspada koriste se: 2. Poluživot (T) - vremenski period nakon kojeg se početni broj N 0 jezgara radioaktivne supstance prepolovi. T jezgra od do godina (238 U 4,5 milijardi godina, 226 Ra - 1620 godina, 23 Mg - 11,6 s)

Alfa raspad Tuneliranje alfa čestice kroz potencijalnu barijeru Svi radioaktivni raspadi odvijaju se prema pravilima pomaka, koja su posljedica zakona održanja električnog naboja i masenog broja. Dužina puta (kilometraža) α-čestice je udaljenost na kojoj ona proizvodi jonizaciju. Pa. u vazduhu, opseg je 4 cm, zavisi od izvora α-čestica (za 238 U - 2,7 cm, 226 Ra - 3,3 cm, 232 Th - 2,8 cm). u tečnostima i čvrste materije milioniti deo metra.

Hipoteza o postojanju neutrina (antineutrina) nastala je zbog: 1. Energetskog spektra elektrona (pozitrona) tokom β-raspada je kontinuiran (za razliku od α-čestica), sa oštro izraženom maksimalnom vrijednošću Ekin. N je broj čestica sa datim E. Ponekad označavaju dN/dt (dN je broj elektrona čija energija leži u intervalu de). E max E 0 N => Raspada u kojem E od elektrona Raspada u kojem E od elektrona

Neutrino je električki neutralna elementarna čestica sa oko spinom i nulom (pre

3. Hvatanje elektrona (e-hvatanje ili K-hvatanje) 1937. Luis Walter Alvarez Ako je rezultirajuće jezgro u pobuđenom stanju, emisija γ-fotona tokom prijelaza u stanje niže energije. Jezgro apsorbira K-elektron (rjeđe L- ili M-elektron) atoma, kao rezultat toga, jedan od protona se pretvara u neutron, emitujući neutrino: Za jezgre sa Z

γ-zračenje - kratkotalasno e/m zračenje sa λ

γ-kvanti ne nose Kulonov naboj i na njih ne utiču Kulonove sile. Pri prolasku kroz supstancu debljine dx, intenzitet zračenja se mijenja za dI. Prolazak γ-zračenja kroz supstancu prati njegova apsorpcija. μ je linearni koeficijent apsorpcije, zavisi od svojstava supstance i energije γ-kvanta. Zavisnost intenziteta γ-zračenja I na dubini x od I 0 upadnog uskog snopa na supstancu i od μ. Slabljenje intenziteta γ-zračenja rezultat je interakcije γ-kvanta sa elektronska školjka atomi materije i njihova jezgra.

Procesi interakcije γ-zračenja sa materijom: 1. Fotoelektrični efekat (fotoelektrična apsorpcija γ-zračenja) je proces u kojem atom apsorbuje γ-kvant i emituje elektron. Fotoelektrični efekat nastaje tokom interakcije γ-kvanta sa vezanim elektronima. Elektron je izbačen iz unutrašnjih omotača atoma, upražnjeno mjesto je popunjeno iz gornjih ljuski.Fotoelektrični efekat je praćen karakterističnim rendgenskim zračenjem. Fotoelektrični efekat je dominantan mehanizam za apsorpciju γ-kvanta na E γ 100 keV, tj. manje od 0,1 MeV. Pri E γ 0,5 MeV, vjerovatnoća fotoelektričnog efekta je mala. Glavni mehanizam u ovom slučaju je 2. Comptonovo raspršivanje - elastično raspršivanje kratkotalasnog e/m zračenja (X-zraka i γ) na slobodnim (ili slabo vezanim) elektronima supstance, praćeno povećanjem talasne dužine. Sa E γ-kvantima do E > 1,02 MeV (=2m e c 2), postaje moguće 1,02 MeV (=2m e s 2) postaje moguće">

3. Formiranje parova elektron-pozitron. Vjerovatnoća ovog procesa ~ Z 2 i sa rastom E γ. Pri vrlo visokim energijama (E γ 10 MeV), glavni proces interakcije γ-zračenja sa materijom je formiranje parova elektron-pozitron. Kada elektron koji se pojavljuje prođe kroz supstancu, može se usporiti: γ-kvant, nazvan kvant kočnog zračenja, ponovo se javlja. Rođenje novog para e - e + stupa u interakciju sa jezgrom. Elektronsko-fotonska lavina. Proces se zaustavlja kada E formiranih čestica postane manji od kritičnog. 4. Ako E γ premašuje energiju vezivanja nukleona (7-8 MeV), može se uočiti nuklearni fotoelektrični efekat – izbacivanje jednog od nukleona (često protona) iz jezgra. α-, β-raspadi (uključujući hvatanje elektrona), γ-zračenje, spontana fisija teških jezgara, protonska radioaktivnost (jezgro emituje 1 ili 2 protona - 1969. - Flerov) klasifikuju se kao radioaktivni procesi. Fotografija para elektron-pozitron formiranog u komori oblaka kvantom gama zraka na jezgri kriptona. Komora je smještena u magnetsko polje koje odbija negativno nabijeni elektron i pozitivno nabijen pozitron u suprotnim smjerovima.

Nuklearne reakcije mogu biti praćene apsorpcijom ili oslobađanjem energije - N. Bohr - nuklearne reakcije uzrokovane brzim česticama odvijaju se u 2 stupnja: Sa apsorpcijom energije - endotermne reakcije. Toplotni efekat (reakciona energija) – količina oslobođene energije (> 0 ili 0 ili

Za implementaciju lančana reakcija potrebno je da takozvani faktor umnožavanja neutrona bude veći od jedan r. O. Hahn i F. Strassmann Fisija teških jezgara Fisijska lančana reakcija

Prilikom potkopavanja nuklearno oružje ide nuklearna eksplozija, čiji su štetni faktori: svetlosno zračenje jonizujuće zračenje udarni talas radioaktivna kontaminacija elektromagnetni impuls psihološki uticaj promene u reproduktivnom sistemu sklerotski procesi zračenje katarakta imunološke bolesti radiokarcinogeneza smanjenje očekivanog životnog veka genetski i teratogeni efekti Japanka pati od opekotina od toplotnog zračenja nakon Sjedinjenih Država Države su bacile nuklearne bombe na Japan u Drugom svjetskom ratu.

Tokamak (toroidalna komora sa magnetne zavojnice) toroidno postrojenje za zadržavanje magnetne plazme. Plazmu ne drže zidovi komore, koji nisu u stanju da izdrže njenu temperaturu, već specijalno kreirani magnetsko polje. Karakteristika tokamaka je upotreba električna struja, teče kroz plazmu kako bi stvorio poloidno polje neophodno za ravnotežu plazme. Međunarodni eksperimentalni reaktor fuzije Upotreba fuzijskih reakcija neće biti zagađena okruženje(nije formirana radioaktivnih izotopa, za razliku od reakcija nuklearne fisije). Kontrolisana termonuklearna fuzija je praktično neiscrpan izvor energije. Deuterijum za (1) je sadržan u morska voda(HDO i D 2 O) - dovoljno za stotine miliona godina. Tritij zračenjem tekućeg litijuma (rezerve su velike) neutronima iz nuklearnog reaktora (reakcija 2).

1. Meka komponenta - Pb se jako apsorbuje. Sastoji se od kaskada (ili pljuskova) parova elektron-pozitron. γ-foton koji je nastao kao rezultat raspada π 0 - mezona ili oštrog usporavanja brzog elektrona, koji leti u blizini jezgra, stvara e - e + - par. Usporavanje e- i e+ dovodi do stvaranja γ-fotona. U sastavu sekundarnih kosmičkih zraka razlikuju se: Rađanje parova i pojava γ-fotona teče sve dok energija fotona nije dovoljna za formiranje parova. 2. Kruta komponenta - ne prodire kroz velike debljine Pb. Sastoji se uglavnom od miona. Nastaje uglavnom u gornjim i srednjim slojevima atmosfere zbog raspada naelektrisanih π - mezona. Fotografija para elektron-pozitron formiranog u komori oblaka kvantom gama zraka na jezgri kriptona. Kamera je postavljena u magnetno polje.

2. 10 22 godine, τ r ~2. 10 32 godine, τ n ~898 s). Najkraći život" title="(!LANG: Da biste opisali svojstva čestica, unesite: Masu čestice (m). Izraženo u MeV ili GeV u skladu sa E = mc 2. Prosječni vijek trajanja (τ). Mjera stabilnosti čestica Za e -, r,γ, ν τ=.(τ e >2,10 22 godine, τ r ~2,10 32 godine, τ n ~898 s)." class="link_thumb"> 38 !} Za opis svojstava čestica unesite: Masu čestice (m). Izraženo u MeV ili GeV u skladu sa E=mc 2. Prosječni vijek trajanja (τ). Mjera stabilnosti čestica. Za e -, p,γ, ν τ=. (τ e > godine, τ p ~ godine, τ n ~ 898 s). Najkraće žive čestice - rezonancije - imaju τ 2. 10 22 godine, τ r ~2. 10 32 godine, τ n ~898 s). Najkraće žive "> 2. 10 22 godine, τ p ~ 2. 10 32 godine, τ n ~ 898 s). Najkraće žive čestice - rezonancije - imaju τ 2. 10 22 godine, τ p ~ 2. 10 32 godine, τ n ~898 s). Najkraći život" title="(!LANG: Da biste opisali svojstva čestica, unesite: Masu čestice (m). Izraženo u MeV ili GeV u skladu sa E \ u003d mc 2. Prosječni životni vijek (τ) Mjera stabilnosti čestica Za e -, r,γ, ν τ=.(τ e >2,10 22 godine, τ r ~2,10 32 godine, τ n ~898 s)."> title="Za opis svojstava čestica unesite: Masu čestice (m). Izraženo u MeV ili GeV u skladu sa E=mc 2. Prosječni vijek trajanja (τ). Mjera stabilnosti čestica. Za e -, p,γ, ν τ=. (τ e >2,10 22 godine, τ p ~2,10 32 godine, τ n ~898 s). Najkraće je živeo">!}

Prva antičestica - pozitron e - koristi komoru oblaka u kosmičkom zračenju. Ista masa m, životni vijek τ i spin J. Ostale karakteristike su jednake po apsolutnoj vrijednosti, suprotnog predznaka (q, p m). Pozitroni nastaju kada se fotoni visoke energije sudare sa atomskim jezgrama. Kada se sretnu, uništavaju se. Čestice koje nemaju antičestice nazivaju se apsolutno neutralnim (foton, π 0 -mezon, η-mezon). Nije sposoban za uništenje. Čestice imaju antičestice. P. Dirac – Međusobna konverzija elementarnih čestica je jedno od njihovih osnovnih svojstava. Nastale čestice nisu sadržane u originalnim, one se rađaju u procesima njihovog sudara ili raspadanja.

Svojstva SnažanElektromagnetski Slab Gravitacijski Intenzitet (u rel. jedinicama) Opseg (m) (neograničen) (neograničen) Vrijeme interakcije (s) (brzo) (sporo) Interakcija nosioci kvantni pioni, gluoni γ-kvantaW-bozonG-graviton Obim Komunikacija i neutroni u atomskim jezgrama Komunikacija kvarkova u hadronima Karakteristična za sve elementarne čestice, ima elektr. Raspad naelektrisanja: β-raspad, μ-raspad koji uključuje neutrine Inherentno svim česticama koje imaju masu. Elementarne čestice se obično klasifikuju prema vrstama interakcija u kojima učestvuju.

Atomsko jezgro. Elementarne čestice Struktura atomskih jezgara. Bulk and broj naplate. Nukleoni

K – olovna posuda s radioaktivnim izvorom α-čestica, F – metalna folija, E – ekran obložen cink sulfidom, M – mikroskop 19 C mp = 1,67262 10–27 kg = 1,007276 a. e.m. 1 a. e.m. = 1,66057 10–27 kg. protoni su dio jezgara atoma

1932 J. Chadwick Shema instalacije za detekciju neutrona neutronska masa mn = 1,67493 10–27 kg = 1,008665 a.u. e. m. Otkriće neutrona

Geiger-Muller brojač

komora za oblake

Struktura atomskih jezgara Ruski fizičar D. D. Ivanenko i njemački fizičar W. Heisenberg iznijeli su hipotezu o protonsko-neutronskoj strukturi atomskih jezgara. Protoni i neutroni su nukleoni. Broj protona Z je broj naboja Broj neutrona je N. Ukupan broj nukleona (tj. protona i neutrona) naziva se masenim brojem A: A = Z + N

Jezgro je označeno istim simbolom kao i neutralni atom: Atomsko jezgro = "nuklid". X je simbol hemijskog elementa.Glavne karakteristike čestica koje čine atom 1eV = 1,6 10-19J, masa od 1 MeV izračunava se pomoću formule za E = mc2

Ukupno u prirodi postoji ~300 stabilnih izotopa, ~50 nestabilnih. Postoje jezgre koje imaju veliki broj izotopa (Sn - 30 izotopa, od kojih je 10 stabilnih). Više od 1800 izotopa dobijeno je u nuklearnim reakcijama (~100 od njih u transuranskom području koje leži iznad 92U) Ovisno o vrijednostima Z, A, N razlikuju se: "Izotop" - "isto mjesto" - svi izotopi dati element na jednom mjestu u tabeli.

Interakcija nukleona u jezgru, svojstva i priroda nuklearnih sila Karakteristike nuklearnih sila:

Prema modernim konceptima, jaka interakcija nastaje zbog razmjene ?-mezona ili piona između nukleona (1947. - u kosmičkom zračenju (Powell i Okchialini), Yukawa je predvidio (1935.). m=273me), neutralnih?0- mezona (? q?=0?, m=264me) 8.10-16 str.

U prvoj aproksimaciji, jezgro se može smatrati loptom. Dimenzije atomskih jezgara ~10-14?10-15 m (<< размера атома). Масса атома практически равна массе ядра. объем ядра ~ числу нуклонов в ядре А, А~m >prosjek? nuklearna materija je skoro ista, ne zavisi od Z.

Nijedan od modela ne pruža iscrpan opis jezgra; svaki razmatra svoj skup svojstava jezgra i svoj raspon fenomena. > U teoriji jezgra koristi se modelski pristup - koriste se razne aproksimacije - nuklearni modeli, uz pomoć kojih je moguće objasniti mnoga svojstva atomskih jezgri. 1. Nedostatak znanja o nuklearnim silama koje djeluju između nukleona. Modeli kapi i ljuske zasnovani su na analogiji svojstava atomskih jezgri sa svojstvima kap tečnosti i elektronske ljuske atoma. Pokušaji da se stvori teorija koja precizno opisuje raznovrsnost svojstava jezgara, nailazi na: Modele atomskog jezgra: kap, školjka. 2. Poteškoće u tačnom rješenju kvantnih jednačina koje opisuju kretanje velikog broja nukleona u jezgru. 3. Poteškoće u uzimanju u obzir kretanja nukleona zbog jake interakcije između njih.

Kapljice tečnosti - konstantne? supstanca, neovisna o broju molekula > niska kompresibilnost. Jezgra - praktično ista?, neovisno o broju nukleona > ekstremno niska kompresibilnost nuklearne materije. Model se koristi za opisivanje reakcija koje se javljaju u sudarima s jezgrama drugih jezgara, nukleona i drugih čestica. U kapi i jezgru postoji određena pokretljivost čestica. Volumen kapi i jezgra je ~ broj sastavnih čestica. Kap - prvi najjednostavniji model jezgra (Ya.I. Frenkel - 1939, razvili N. Bor i dr.) Analogija ponašanja nukleona u jezgru i molekula u kaplji tečnosti. Jezgro je poput kapljice nabijene nestišljive tekućine gustine jednake nuklearnoj. Sile između nukleona su kratkog dometa (kao i između molekula u tekućini). Omogućila je dobivanje poluempirijske formule za energiju vezivanja nukleona u jezgri, objasnila je mehanizam nuklearnih reakcija, reakcija nuklearne fisije. Ne može se objasniti povećana stabilnost nekih jezgara.

Najstabilnija jezgra su ona sa A=2, 8, 20, 28, 50, 82, 126, 152. Nazivaju se magijom, u kojoj su magijski brojevi p i n, dvostruko magični, posebno stabilni (5). U slučaju sudara 2 nukleona, njihova razmjena je Ekin. Iz rješenja Schrödingerove jednadžbe za nukleon koji se kreće u samokonzistentnom polju > nukleoni u jezgru su u određenim energetskim stanjima, karakteriziranim određenim? i pojedinačni brojevi n i l . Shell - M. Goeppert-Mayer i I. Jensen 1940-1950. Pojedinačni nukleoni u jezgrima kreću se nezavisno u prosječnom polju nukleona. Ovo polje je sferni potencijal (samokonzistentan). Uvođenje ovog polja, koje je isto za sve nukleone, omogućava razmatranje kretanja pojedinačnog nukleona > kako bi se problem mnogih tijela sveo na problem 1. tijela. Prema modelu, nukleoni su raspoređeni po diskretnim energetskim nivoima ispunjenim po Paulijevom principu, stabilnost jezgara je povezana sa punjenjem nivoa (najstabilniji su nukleoni sa potpuno ispunjenim omotačem).svojstva jezgara.

M = - mn Razlika između zbira masa nukleona koji čine jezgro i mase jezgra je defekt mase jezgra (?m) E = mc2> promjena mase odgovara promjeni u energije< Zmp+ (A – Z)mn В таблицах обычно не mя, а массы ma атомов >za pronalaženje?m koristite?m = - ma (mH je masa atoma vodika, ma je masa atoma elementa koji se proučava). Iz zakona održanja energije: da bi se jezgro razdvojilo na sastavne nukleone, potrebno je potrošiti toliku količinu energije koja se oslobađa pri njegovom formiranju. Energija vezivanja jezgara

Energija vezivanja jezgra je energija koja se mora potrošiti da bi se jezgro podijelilo na pojedinačne nukleone. Eb = c2 ili Eb = c2 Specifična energija vezivanja je energija vezivanja po nukleonu. Karakterizira stabilnost atomskih jezgara - sa ^?ud jezgro je stabilnije.

Specifična energija vezivanja jezgara Teška i laka jezgra su manje stabilna od jezgara srednjeg dela periodnog sistema.

Zavisnost od A čini energetski povoljnim: 1. Fisiju teških jezgara na lakša (prelazimo od kraja stola do njegove sredine, razlika u energijama vezivanja se oslobađa kao energija reakcije). 2. Fuzija (fuzija) lakih jezgara u teža - termonuklearna reakcija > prelaz sa početka tabele na sredinu oslobađa se veoma velika energija > reakcije fuzije teških jezgara iz lakih su energetski povoljnije. Fisija jezgri U ili Pu pod djelovanjem zarobljenih neutrona osnova je rada nuklearnih reaktora i konvencionalnih atomska bomba. Termonuklearne reakcije - u dubinama Sunca i zvijezda, tokom eksplozija hidrogenskih bombi.

Primjer: Izračunajmo energiju veze jezgra helijuma koje se sastoji od dva protona i dva neutrona. Masa jezgra helijuma Mn = 4,00260 a.u. e. m. Zbir masa dva protona i dva neutrona je 2mp + 2mn = 4,03298 a.u. e. m., defekt mase jezgra helijuma je? e.m. Eb = ?Mc2 = 28,3 MeV. Formiranje samo 1 g helijuma praćeno je oslobađanjem energije reda veličine 1012 J. Približno ista energija se oslobađa prilikom sagorijevanja gotovo cijelog automobila uglja.

Prirodna i umjetna radioaktivnost. Radioaktivnost - transformacija nestabilnih izotopa jednog hemijskog elementa u izotope drugog elementa, praćena emisijom određenih čestica Veštačka radioaktivnost - radioaktivnost izotopa dobijenih kao rezultat nuklearnih reakcija. Prirodna radioaktivnost je radioaktivnost prirodno prisutnih nestabilnih izotopa. 1896 - A. Becquerel - U-sol emituje zrake prolazeći kroz papir, drvo, tanke metalne ploče, jonizuje vazduh i postaje provodnik električne energije. E. Rutherford - Ove zrake sadrže najmanje 2 komponente koje se razlikuju po moći prodiranja. Manje prodornog zračenja -?-zraka, više -?-zraka. 1900 - P.Villard - Treća komponenta radioaktivnog zračenja - ?-zraci. Šema eksperimenta za detekciju ?-, ?- i ?-zračenja. K - olovni kontejner, P - radioaktivni preparat, F - fotografska ploča.

Svi hemijski elementi sa Z > 83 su radioaktivni; elementi sa Z< 83 имеются отдельные радиоактивные изотопы. Радиоактивное излучение является следствием внутриядерных процессов. В 1898г. французские физики М. и П. Кюри обнаружили радиоактивность тория и открыли два новых радиоактивных элемента – полоний Ро и радий Rа Установлено: все воздействия (механическое, давление, температура, электрическое и магнитное поля) не влияют на характер радиоактивного излучения.

N je broj radioaktivnih jezgara u datom trenutku; dN je smanjenje njihovog broja u intervalu dt dN = –? Ndt? - konstanta za dati radioaktivni element, određuje vjerovatnoću raspada svakog pojedinačnog atomskog jezgra za 1 s - konstanta radioaktivnog raspada; "-" označava da se broj neraspadnutih radioaktivnih jezgara smanjuje.

1. Srednji životni vijek (?) - vrijeme tokom kojeg se broj neraspadnutih jezgara smanjuje za e puta. Za opisivanje radioaktivnog raspada koriste se: 2. Poluživot (T) - vremenski period nakon kojeg se početni broj N0 ​​jezgara radioaktivne supstance prepolovi. T jezgra od 10-7 do 1016 godina (238U ≈ 4,5 milijardi godina, 226Ra - 1620 godina, 23Mg - 11,6 s)

Aktivnost radioaktivne supstance u početnom trenutku vremena. Aktivnost radioaktivne supstance je broj raspadnutih jezgara u jedinici vremena. Jedinica aktivnosti u SI sistemu je bekerel (Bq): 1 Bq = 1 raspad/sekunda je aktivnost nuklida pri kojoj se jedan događaj raspada dešava u 1 s. curie (Ku): 1Ku = 3,7 1010Bq (ovo je aktivnost 1g čistog uranijuma).

Alfa raspad Svi radioaktivni raspadi odvijaju se prema pravilima pomaka, koja su posljedica zakona održanja električnog naboja i masenog broja. Dužina puta (kilometraža) ?-čestice je udaljenost na kojoj ona proizvodi jonizaciju. Pa. u vazduhu, opseg je 4 cm, zavisi od izvora ?-čestica (za 238U - 2,7 cm, 226Ra - 3,3 cm, 232Th - 2,8 cm). U tečnostima i čvrstim materijama - milioniti delovi metra.

beta raspad

Hipoteza o postojanju neutrina (antineutrina) nastala je zbog: 1. Energetskog spektra elektrona (pozitrona) tokom ?-raspada je kontinuiran (za razliku od?-čestica), sa oštro izraženom maksimalnom vrijednošću Ekin. N je broj čestica sa datim E. Ponekad označavaju dN/dt (dN je broj elektrona čija energija leži u intervalu dE). => Raspadi u kojima E elektron< Еmax , протекают с кажущимся нарушением закона сохранения энергии. Введение?(??), обладающих энергией, решает проблему. 2. При?-распаде число нуклонов в ядре не изменяется (не изменяется maseni broj ALI). Spin jezgra se ne smije promijeniti. Izbacivanje elektrona mora promijeniti spin jezgra za? h. Kontradikcija sa zakonom održanja spinskog momenta. Uvođenjem?(??), koji ima spin?h, eliminiše se očigledno kršenje zakona održanja spina. 1956 - Davis - Eksperimentalni dokaz postojanja?; Lee, Yang, Landau - ? i?? imaju nultu masu mirovanja, razlikuju se u pravcu okretanja (y? - protiv kretanja, y?? - duž kretanja).

Feynmanov dijagram za beta raspad neutrona na proton, elektron i elektronski antineutrino uz učešće teškog W bozona

Neutrino je električki neutralna elementarna čestica sa oko spinom i nulom (pre< 10-4me) массой покоя. Проникающая способность нейтрино столь огромна, что затрудняет удержание этих частиц в приборах. Пробег нейтрино с энергией 1 МэВ в свинце составляет 1018м. Позитрон. Существование позитрона было предсказано выдающимся физиком П. Дираком в 1928 г. Бета- распад Искусственная радиоактивность – радиоактивность изотопов, полученных в результате ядерных реакций.

3. Elektronsko hvatanje (e-hvatanje ili K-hvatanje) 1937. Luis Walter Alvarez Ako je rezultirajuće jezgro u pobuđenom stanju > emisija a?-fotona nakon prelaska u niže energetsko stanje. Jezgro apsorbira K-elektron (rjeđe L- ili M-elektron) atoma, kao rezultat toga, jedan od protona se pretvara u neutron, emitujući neutrino: Za jezgre sa Z< 100 (без исключения) существуют нестабильные изотопы, обладающие?+-активностью. Выделяемая в процессе распада энергия 0.02 ? 16.6 МэВ. ?-распад наблюдается только у самых тяжелых ядер, ?-активные ядра более многочисленны. Период полураспада?-активных ядер от 10-2 с до 4.1012 лет.

Alfa izvor ispod detektora zračenja

Shema raspada radioaktivne serije. Naznačeni su poluživoti.

Zračenje - kratkotalasno e/m zračenje sa?<10-10 м, поток?-квантов (фотонов). Не отклоняется э/ м полем. Слабая ионизирующая способность, большая проникающая способность (проходит через слой Рb d=5 см). Излучение ядрами?-квантов не самостоятельный процесс. ?-излучение сопровождает?- и?-распады, не приводит к изменению структуры ядер. Может возникать при ядерных реакциях, торможении заряженных частиц. Падая на кристалл?-излучение дает явление дифракции. Опасно для биологических объектов! ?-излучение испускается дочерним ядром. Если в момент образования оно в возбужденном состоянии >nakon 10-13?10-14 s prelazi u osnovno stanje sa emisijom ?-kvanta. α-zračenje istog radioaktivnog izotopa može sadržavati nekoliko grupa α-kvanta različitih energija. Tokom radioaktivnih raspada jezgara, ?-kvantima imaju energije od 0,01 do 5 MeV. ?-spektar (distribucija ?-kvanta po energijama) je u obliku linije. Sa?-zračenjem, A i Z ne mijenjaju brojeve > to nije opisano pravilima pomaka.

Kvanti ne nose Kulonov naboj > ne doživljavaju uticaj Kulonovih sila. Prilikom prolaska tvari debljine dx, intenzitet zračenja se mijenja za dI. Prolazak? zračenja kroz supstancu prati njegova apsorpcija. ? – linearni koeficijent apsorpcije, zavisi od svojstava supstance i energije ?-kvanta. Slabljenje intenziteta?-zračenja rezultat je interakcije?-kvanta sa elektronskim omotačem atoma materije i njihovim jezgrima.

Procesi interakcije?-zračenja sa materijom: 1. Fotoelektrični efekat (fotoelektrična apsorpcija?-zračenja) - proces u kojem atom apsorbuje?-kvant i emituje elektron. Fotoelektrični efekat se javlja tokom interakcije?-kvanta sa vezanim elektronima. Elektron je izbačen iz unutrašnjih omotača atoma, upražnjeno mjesto se popunjava iz gornjih ljuski > fotoelektrični efekat je praćen karakterističnim rendgenskim zračenjem. Fotoelektrični efekat je dominantan mehanizam za apsorpciju ?-kvanta na E? ? 100 keV, tj. manje od 0,1 MeV. Sa E? ? 0,5 MeV, vjerovatnoća fotoelektričnog efekta je mala. Glavni mehanizam u ovom slučaju je > 2. Comptonovo rasejanje je elastično raspršivanje kratkotalasnog e/m zračenja (rendgenski i?) na slobodne (ili slabo vezane) elektrone supstance, praćeno povećanjem talasne dužine. Za ^E?-kvante do E > 1,02 MeV (=2mec2) postaje moguće >

3. Formiranje parova elektron-pozitron. Vjerovatnoća ovog procesa ~ Z2 i ^ sa povećanjem E?. Pri vrlo visokim energijama (E? ≈ 10 MeV), glavni proces interakcije γ-zračenja sa materijom je formiranje parova elektron-pozitron. Kada elektron koji se pojavi prođe kroz supstancu, može usporiti: Ponovo se pojavljuje? - kvantni, nazvan kočnica. Interagira sa jezgrom > rođenje novog e-e+ para. > Elektronsko-fotonska lavina. Proces se zaustavlja kada E formiranih čestica postane manji od kritičnog. 4. Ako je E? premašuje energiju vezivanja nukleona (7-8 MeV), može se uočiti nuklearni fotoelektrični efekat - izbacivanje jednog od nukleona iz jezgre (obično protona). ?-, ?-raspadi (uključujući hvatanje elektrona), ?-zračenje, spontana fisija teških jezgara, protonska radioaktivnost (jezgro emituje 1 ili 2 protona - 1969 - Flerov) klasifikuju se kao radioaktivni procesi.

Nuklearne reakcije Interakcija čestica - pri približavanju na udaljenosti od ~ 10-13 cm - zbog djelovanja nuklearnih sila. Nuklearna reakcija - umjetna transformacija atomskih jezgara uzrokovana njihovom međusobnom interakcijom ili s česticama a i b - neutronom, protonom, deuteronom, ?-česticom, ?-fotonom Najčešći tip nuklearne reakcije je interakcija svjetlosne čestice a sa jezgrom X

Prvu nuklearnu reakciju izveo je E. Rutherford 1919. Nuklearne reakcije Energetski prinos nuklearne reakcije: Q \u003d (MX + Ma - MY - Mb)c2 \u003d? pozitivno) - egzotermne reakcije. Sa apsorpcijom energije - endotermne reakcije

Nuklearne reakcije mogu biti praćene apsorpcijom ili oslobađanjem energije. 1936 - N. Bohr - nuklearne reakcije uzrokovane brzim česticama odvijaju se u 2 stupnja: Sa apsorpcijom energije - endotermne reakcije. Toplotni efekat (reakciona energija) - količina oslobođene energije (> 0 ili< 0). Промежуточное ядро называют составным ядром или компаунд-ядром. Оно в возбужденном состоянии. 2. Составное ядро испускает частицу b. Реакции, вызываемые быстрыми нуклонами и дейтронами, протекают без образования промежуточного ядра. Называют прямыми ядерными взаимодействиями. 1. Ядро Х захватывает приблизившуюся к нему частицу а, образуя промежуточное ядро П («ядро-мишень» Х сливается с бомбардирующей частицей а, образуя новое ядро П). Сумма масс исходных ядер больше суммы масс конечных ядер >reakcija sa oslobađanjem energije (energija reakcije je pozitivna) - egzotermne reakcije. Životni vijek složenog jezgra je 10-14?10-12 s. U nuklearnoj reakciji ispunjen je zakon održanja: električni naboj, broj nukleona, energija, impuls, ugaoni moment.

Da bi došlo do lančane reakcije, takozvani faktor umnožavanja neutrona mora biti veći od jedinice. 1939 O. Hahn i F. Strassmann Fisija teških jezgara Fisija Lančana reakcija

lančana reakcija fisije

Dijagram nuklearnog reaktora Prvi nuklearni reaktor izgrađen je 1942. godine u SAD-u pod vodstvom E. Fermija. U našoj zemlji, prvi reaktor izgrađen je 1946. godine pod vodstvom IV Kurčatova.

Eksplozija atomske bombe u Nagasakiju (1945.)

Kada se nuklearno oružje detonira, dolazi do nuklearne eksplozije čiji su štetni faktori: svetlosno zračenje jonizujuće zračenje udarni talas radioaktivna kontaminacija elektromagnetni impuls psihološki efekti promene u reproduktivnom sistemu sklerotski procesi zračenje katarakta imunološke bolesti radiokarcinogeneza smanjenje očekivanog životnog veka genetski i teratogeni efekti Japanka koja pati od opekotina od termalnog zračenja nakon što su Sjedinjene Države bacile nuklearne bombe na Japan u Drugom svjetskom ratu.

Da bi se savladala potencijalna barijera zbog odbijanja, jezgra moraju imati Ekin (~0,35 MeV), što odgovara T~2,109 K. Na površini Sunca 6000 K, centralna područja Sunca 1,3,107 K. u reakciji fuzije, jezgre se moraju približiti udaljenosti nuklearnih sila djelovanja (~10-14?10-15 m). Za to je potrebno savladati Kulonovo odbijanje (p i ostala laka jezgra su nabijena "+"). Fuzija lakih jezgara u jedno jezgro (nuklearna fuzija) je praćena oslobađanjem velike energije. Termonuklearna fuzija. Reakcija deuterijum + tricijum (D-T gorivo) Najlakše implementirana reakcija je deuterijum + tricijum: nedostatak ovoga je oslobađanje neželjenog neutronskog zračenja.

Termonuklearne reakcije su izvor energije Sunca i zvijezda (T ~ 107?108 K). 1. Na relativno niskim temperaturama (~107 K). Proton-protonski ciklus Dva načina fuzije jezgri vodika u jezgra helijuma: Ideja o termonuklearnom porijeklu zvijezda - 1929 - Friedrich Houtermans.

2. Kada visoke temperature(> 2,107 K) ciklus ugljenika ili ugljenik-azot (Hans Bethe) Energija koja se oslobađa po jezgru helijuma je 26,8 MeV. U pogledu grama helijuma - 700 kWh

Tokamak (toroidalna komora sa magnetnim kalemovima) je toroidalno postrojenje za zadržavanje magnetne plazme. Plazmu ne drže zidovi komore, koji nisu u stanju da izdrže njenu temperaturu, već posebno stvoreno magnetno polje. Karakteristika tokamaka je upotreba električne struje koja teče kroz plazmu za stvaranje poloidnog polja neophodnog za ravnotežu plazme. Međunarodni termonuklearni eksperimentalni reaktor Upotreba termonuklearnih reakcija > neće zagaditi okoliš (radioaktivni izotopi se ne stvaraju, za razliku od reakcija nuklearne fisije). Kontrolisana termonuklearna fuzija je praktično neiscrpan izvor energije. Deuterijum za (1) se nalazi u morskoj vodi (HDO i D2O) - dovoljno za stotine miliona godina. Tritij > zračenjem tekućeg litijuma (velike rezerve) neutronima iz nuklearnog reaktora (reakcija 2).

Eksplozija termonuklearnog punjenja kapaciteta 20 Mt (većina H-bombi ima kapacitet 105x106 tona) uništiće sav život na 140 km od epicentra.H-bomba je stvorena pod vođstvom I.V.Kurčatova i A.D.Saharova. Eksplozija 12. avgusta 1953. na poligonu Semipalatinsk. Trenutno je akumulirano više od 50 hiljada H-bombi

Otprilike isti broj čestica otkriven je 1950-ih > nove čestice "pale kao iz roga izobilja". Za objašnjenje potrebnih nuklearnih sila - mezoni, za objašnjenje - raspad - neutrina. Tada su otkriveni pozitroni i mioni.> Broj elementarnih čestica se povećao sa 4 na 10. Elementarne čestice su mikročestice čija se unutrašnja struktura na današnjem nivou razvoja fizike ne može predstaviti kao kombinacija drugih čestica. 1932 - cijeli svijet se može izgraditi od 4 elementa - svjetlosti (fotona), protona, neutrona, elektrona. Elementarne čestice. Sistematika elementarnih čestica. "Elementarna čestica" - opći naziv čestica koje nisu atomi ili jezgre (izuzetak je atom vodika - proton). Ranije su atomi smatrani "ciglama" od kojih je izgrađen svijet. Pokazalo se da su atomi "djeljivi" > traže osnovne elemente Univerzuma.

Na visokom? 20 km kosmičkog zračenja je praktično sekundarno. Ovo zračenje sadrži sve trenutno poznato elementarne čestice. 1. Ukupan broj elementarnih čestica (zajedno sa antičesticama) je više od 400. Osobine elementarnih čestica: 2. Stabilne elementarne čestice – elektron e-, pozitron e+, proton p, neutron n, foton, elektronski neutrino i antineutrino ??e. Ostali su nestabilni, formirani u sekundarnom kosmičkom zračenju ili uz pomoć akceleratora. Kosmičko zračenje Primarni tok atomskih jezgara (uglavnom protona) visoke energije ~10 GeV, i pojedinačnih čestica od 1010 GeV, neprekidno pada na Zemlju. Sekundarni u neelastičnom sudaru čestica primarnih zraka sa jezgrima atoma u gornjim slojevima atmosfere.

(1947 - u kosmičkom zračenju (Powell i Okchialini), predvidio Yukawa (1935). =0?, m=264me) Spin?-mezoni =0, nestabilni. Životni vijek?+ i?- - 2.6.10-8 s, ?0 -0.8.10-16 s. (?q?=?e?, m=207me=106 MeV), spin miona=1/2, nestabilno Životni vijek - 2.22.10-6 s

1. Meka komponenta - Pb se jako apsorbuje. Sastoji se od kaskada (ili pljuskova) parova elektron-pozitron. Nastao kao rezultat raspada? 0 - mezon ili oštro usporavanje brzog elektrona? - foton, koji leti u blizini jezgra, stvara e- e + - par. Usporavanje e- i e+ dovodi do stvaranja ?-fotona. U sastavu sekundarnih kosmičkih zraka razlikuju se: Rađanje parova i pojava ?-fotona traje sve dok energija fotona ne bude dovoljna za formiranje parova. 2. Kruta komponenta - ne prodire kroz velike debljine Pb. Sastoji se uglavnom od miona. Nastaje uglavnom u gornjim i srednjim slojevima atmosfere zbog raspadanja naelektrisanog? - mezoni. Fotografija para elektron-pozitron formiranog u komori oblaka kvantom gama zraka na jezgri kriptona. Kamera je postavljena u magnetno polje.

Za opis svojstava čestica unesite: Masu čestice (m). Izraženo u MeV ili GeV u skladu sa E=mc2. Prosječan vijek trajanja (?). Mjera stabilnosti čestica. Za e-, p, ?, ? ?=?. (?e >2,1022 godine, ?p~2,1032 godine, ?n~898 s). Najkraće žive čestice - rezonancije - imaju?< 10-22 с. Спин J – собственный момент импульса частицы, в единицах h. Электрический заряд (q) – характеризует способность частиц участвовать в э/м взаимодействии. Вектор собственного магнитного момента характеризует взаимодействие покоящейся частицы с внешним магнитным полем. Магнитные моменты выражают в единицах магнетона Бора

Prva antičestica - pozitron e + - 1932 - koristeći komoru oblaka u kosmičkom zračenju. Ista masa m, životni vijek? i spin J. Ostale karakteristike su jednake po apsolutnoj vrijednosti, suprotnog predznaka (q, pm). Pozitroni nastaju kada se fotoni visoke energije sudare sa atomskim jezgrama. Kada se sretnu, uništavaju se. Čestice koje nemaju antičestice nazivaju se apsolutno neutralnim (foton, ?0-mezon, ?-mezon). Nije sposoban za uništenje. Čestice imaju antičestice. P. Dirac - 1930. Međusobna transformacija elementarnih čestica jedno je od njihovih temeljnih svojstava. Nastale čestice nisu sadržane u originalnim, one se rađaju u procesima njihovog sudara ili raspadanja.

Elementarne čestice se obično klasifikuju prema vrstama interakcija u kojima učestvuju.

Primjeri nekih elementarnih čestica

1) mnogo hadrona Prema modernim konceptima, 6 leptona i 6 antileptona se smatraju pravim elementarnim česticama, a hadroni su kompozitne čestice izgrađene od kvarkova. Postoji 6 vrsta kvarkova, zovu se ukusi. Oni formiraju 3 dubleta (u, d), (c, s), (t, b). Dokaz kompozitne prirode hadrona: 2) većina hadrona je nestabilna 3) otkrivena je unutrašnja struktura hadrona Kvarkovima se pripisuju dodatne karakteristike - "boja" (nova kvantni broj) - crvena (R), zelena (G), plava (B). Postoje 3 vrste kvarkova svakog od 6 tipova.

Ovo je umjetnički koncept širenja Univerzuma, gdje je prostor (uključujući hipotetičke neopažene dijelove Univerzuma) u svakom trenutku predstavljen kružnim dijelovima. Obratite pažnju na dramatičnu ekspanziju (ne u mjerilu) koja se događa u epohi inflacije. , a u centru ubrzanje ekspanzije. Šema je ukrašena WMAP slikama na lijevoj strani i prikazom zvijezda na odgovarajućem nivou razvoja Slika iz WMAP saopštenja za štampu, 2006. Umjetnički prikaz WMAP satelita koji prikuplja podatke kako bi pomogao naučnicima razumeti Veliki prasak

Kružni grafikon koji pokazuje proporcionalni sastav različitih komponenti gustoće energije Univerzuma, prema najboljem ?CDM modelu odgovara – otprilike 95% je u egzotičnim oblicima tamne materije i tamne energije