K - enë plumbi me një burim radioaktiv të grimcave α, F - fletë metalike, E - ekran i veshur me sulfur zinku, M - mikroskopi Skema e eksperimentit të E. Rutherford mbi zbulimin e protoneve në produktet e ndarjes bërthamore (1919) p = 1 , 10 -19 Cl m p \u003d 1, -27 kg \u003d 1, a. ora 1 e mëngjesit. e.m = 1,66057 10 -27 kg. protonet janë pjesë e bërthamave të atomeve

1932 J. Chadwick Skema e një organizimi për zbulimin e masës së neutroneve të neutroneve m n = 1, –27 kg = 1, a. e. m. Zbulimi i neutronit

Struktura e bërthamave atomike Fizikani rus D. D. Ivanenko dhe fizikani gjerman W. Heisenberg parashtruan një hipotezë për strukturën proton-neutron të bërthamave atomike.D. D. IvanenkoV. Heisenberg Protonet dhe neutronet janë nukleone. Numri i protoneve Z - numri i ngarkesës Numri i neutroneve - N. Numri total nukleonet (d.m.th. protonet dhe neutronet) quhet numri masiv A: A = Z + N

Bërthama shënohet me të njëjtin simbol si atomi neutral: bërthama atomike= "nuklid". X-simboli i një elementi kimik Ngarkesa e masës së grimcave (në njësi të ngarkesës elektronike) Spin, kg MeV Elektron 9,31 ,51 Proton ,25+1 Neutron ,550 Karakteristikat kryesore të grimcave që përbëjnë atomin 1 eV = 1,6 J, masa në 1 MeV e llogaritur duke përdorur formulën për E = mc 2

1800 izotope (~ 100 prej tyre në rajonin e transuraniumit, që shtrihet përtej 92" title="(!LANG: Gjithsej, ~300 izotope të qëndrueshme në natyrë, ~50 të paqëndrueshme. Ka bërthama që kanë një numër të madh izotopësh (Sn - 30 izotope, 10 prej tyre të qëndrueshme). reaksion bërthamor x mori > 1800 izotope (~ 100 prej tyre në rajonin e transuraniumit që shtrihet përtej 92" class="link_thumb"> 8 Në total ka ~300 izotope të qëndrueshme në natyrë, ~50 të paqëndrueshme. Ka bërthama që kanë një numër të madh izotopësh (Sn - 30 izotope, 10 prej tyre janë të qëndrueshme). Më shumë se 1800 izotope u morën në reaksionet bërthamore (~ 100 prej tyre në rajonin e transuraniumit që shtrihet përtej 92 U) Në varësi të vlerave të Z, A, N, ata dallojnë: "Izotop" - "i njëjti vend" - të gjithë izotopet. të një elementi të caktuar në tabelat e një vendi. Izotopet IzobaretIzotonet Bërthamat me të njëjtën Z por të ndryshme Bërthamat A me të njëjtën A por Bërthamat Z të ndryshme me të njëjtin numër neutronesh N 1800 izotope (~ 100 prej tyre në rajonin e transuraniumit që shtrihen përtej 92 "> 1800 izotope (~ 100 prej tyre në rajonin e transuraniumit që shtrihen përtej 92 U) Në varësi të vlerave të Z, A, N, ata dallojnë: "Izotop " - "vetëm i njëjti vend "- të gjithë izotopet e një elementi të caktuar në një vend në tabelë. Izotopet IzobaretIzotonet Bërthamat me të njëjtën Z, por të ndryshme Bërthamat A me të njëjtën A, por Bërthamat Z të ndryshme me të njëjtin numër neutronesh N "> 1800 izotope (~ 100 prej tyre në rajonin e transuraniumit, përtej 92" title="(!LANG: Ka ~300 izotope të qëndrueshme në natyrë, ~50 të paqëndrueshme. Ka bërthama që kanë një numër të madh izotopësh (Sn - 30 izotope, 10 prej tyre janë të qëndrueshëm). > 1800 izotope janë marrë në reaksionet bërthamore (~ 100 prej tyre janë në rajonin e transuraniumit që shtrihet përtej 92"> title="Në total ka ~300 izotope të qëndrueshme në natyrë, ~50 të paqëndrueshme. Ka bërthama që kanë një numër të madh izotopësh (Sn - 30 izotope, 10 prej tyre janë të qëndrueshme). Më shumë se 1800 izotope janë prodhuar në reaksionet bërthamore (~ 100 prej tyre në rajonin e transuraniumit, i cili shtrihet përtej 92"> !}

Elektrostatike, me dhjetëra rend të madhësisë së forcës së bashkëveprimit gravitacional të nukleoneve. 2. Short-range" title="(!LANG:Ndërveprimi i nukleoneve në bërthamë, vetitë dhe natyrën forcat bërthamore Veçoritë e forcave bërthamore: 1. Janë forca specifike tërheqëse. ~ 100 herë > elektrostatike, me dhjetëra renditje të madhësisë forca e bashkëveprimit gravitacional të nukleoneve. 2. Veprim i shkurtër" class="link_thumb"> 9 Ndërveprimi i nukleoneve në bërthamë, vetitë dhe natyra e forcave bërthamore Veçoritë e forcave bërthamore: 1. Janë forca specifike të tërheqjes. ~ 100 herë > elektrostatike, me dhjetëra renditje të madhësisë forca e bashkëveprimit gravitacional të nukleoneve. 2. Me rreze të shkurtër. Ato shfaqen në distanca të rendit të madhësisë së bërthamës (~ m është rrezja e veprimit të forcave bërthamore). 3. Ato karakterizohen nga pavarësia e ngarkesës: forcat bërthamore midis 2 p, 2 n ose midis p dhe n kanë të njëjtën vlerë. Ato kanë natyrë joelektrostatike dhe nuk varen nga ngarkesa e nukleoneve. 4. Varet nga orientimi i ndërsjellë i rrotullimeve të nukleoneve që ndërveprojnë (një proton dhe një neutron, duke formuar një deuteron, mbahen së bashku kur rrotullimet e tyre janë paralele me njëri-tjetrin). 6. Nuk janë qendrore (ndryshe nga ato të Kulonit). 7. Kanë vetinë e ngopjes (çdo nukleon ndërvepron në bërthamë me një numër të kufizuar të nukleoneve më të afërt). Lidhja specifike E e nukleoneve në bërthamë në numrin e nukleoneve është ~ konstante. elektrostatike, me dhjetëra rend të forcës së bashkëveprimit gravitacional të nukleoneve. 2. Distanca e shkurtër "> elektrostatike, me dhjetëra renditje të forcës së bashkëveprimit gravitacional të nukleoneve. 2. Rrezi i shkurtër. Ato shfaqen në distanca të rendit të madhësisë së bërthamës (~ 2.2 10 -15 m - rrezja e veprimit të forcave bërthamore). i nukleoneve 4. Varet nga orientimi i ndërsjellë i rrotullimeve të nukleoneve ndërveprues (një proton dhe një neutron, duke formuar një deuteron, mbahen së bashku, kur rrotullimet e tyre janë paralele me njëri-tjetrin) 6. Nuk janë qendrore (ndryshe nga Kulombi ato). 7. Kanë vetinë e ngopjes (çdo nukleon ndërvepron në bërthamë me një numër të kufizuar nukleonësh më të afërt). "> elektrostatike, me dhjetëra rend të madhësisë së forcës së bashkëveprimit gravitacional të nukleoneve. 2. Short-range" title="(!LANG:Ndërveprimi i nukleoneve në bërthamë, vetitë dhe natyra e forcave bërthamore Veçoritë e forcave bërthamore: 1. Janë forca specifike të tërheqjes."> title="Ndërveprimi i nukleoneve në bërthamë, vetitë dhe natyra e forcave bërthamore Veçoritë e forcave bërthamore: 1. Janë forca specifike të tërheqjes. ~ 100 herë > elektrostatike, me dhjetëra renditje të madhësisë forca e bashkëveprimit gravitacional të nukleoneve. 2. Veprim i shkurtër"> !}

Asnjë nga modelet nuk ofron një përshkrim shterues të bërthamës; secili merr parasysh grupin e vet të vetive të bërthamës dhe gamën e tij të fenomeneve. Në teorinë bërthamore, përdoret një qasje modeli - përdoren përafrime të ndryshme - modele bërthamore, me ndihmën e të cilave është e mundur të shpjegohen shumë veti të bërthamave atomike. 1. Mungesa e njohurive për forcat bërthamore që veprojnë ndërmjet nukleoneve. Modelet e rënies dhe guaskës bazohen në analogjinë e vetive të bërthamave atomike me vetitë e një rënieje të lëngshme dhe shtresës elektronike të një atomi. Përpjekjet për të krijuar një teori që përshkruan me saktësi shumëllojshmërinë e vetive të bërthamave, hasin në: Modele të bërthamës atomike: rënie, guaskë. 2. Vështirësi në zgjidhjen e saktë të ekuacioneve kuantike që përshkruajnë lëvizjen një numër i madh nukleonet në bërthamë. 3. Vështirësi në marrjen parasysh të lëvizjes së nukleoneve për shkak të ndërveprimit të fortë ndërmjet tyre.

Pika të lëngshme - ρ konstante e substancës, kompresueshmëri e ulët e pavarur nga numri i molekulave. Bërthamat - pothuajse e njëjta ρ, e cila nuk varet nga numri i nukleoneve, kompresueshmëria jashtëzakonisht e ulët e lëndës bërthamore. Modeli përdoret për të përshkruar reaksionet që ndodhin në përplasjet me bërthamat e bërthamave të tjera, nukleoneve dhe grimcave të tjera. Në rënie dhe në bërthamë, ka një lëvizshmëri të caktuar të grimcave. Vëllimi i rënies dhe i bërthamës është ~ numri i grimcave përbërëse. Drop - modeli i parë i thjeshtë i bërthamës (Ya.I. Frenkel, zhvilluar nga N. Bohr et al.) Analogjia e sjelljes së nukleoneve në bërthamë dhe molekulave në një pikë të lëngshme. Bërthama është si një pikë e një lëngu të ngarkuar të papërshtatshëm me një densitet të barabartë me atë bërthamor. Forcat midis nukleoneve janë me rreze të shkurtër (si dhe midis molekulave në një lëng). Ajo bëri të mundur marrjen e një formule gjysmë empirike për energjinë lidhëse të nukleoneve në bërthamë, shpjegoi mekanizmin e reaksioneve bërthamore, reaksionet e ndarjes bërthamore. Nuk mund të shpjegohej qëndrueshmëria e shtuar e disa bërthamave.

Bërthamat më të qëndrueshme janë ato me A=2, 8, 20, 28, 50, 82, 126, 152. Quhen magji, në të cilat janë veçanërisht të qëndrueshme numrat magjikë p dhe n, dyfish magjik (5). Në përplasjen e 2 nukleoneve - shkëmbimi i tyre E kin. Nga zgjidhja e ekuacionit të Shrodingerit për një nukleon që lëviz në një fushë të vetë-konsistente, nukleonet në bërthamë janë në gjendje të caktuara energjetike të karakterizuara nga Ψ të caktuar dhe numra individualë n dhe l. Shell - M. Goeppert-Mayer dhe I. Jensen Nukleonet individuale në bërthama lëvizin në mënyrë të pavarur në fushën mesatare të nukleoneve. Kjo fushë është një potencial sferik (konsistent në vetvete). Futja e kësaj fushe, e cila është e njëjtë për të gjithë nukleonet, na lejon të shqyrtojmë lëvizjen e një nukleoni individual dhe ta reduktojmë problemin e shumë trupave në problemin me një trup. Sipas modelit, nukleonet shpërndahen në diskrete nivelet e energjisë, e mbushur sipas parimit Pauli, qëndrueshmëria e bërthamave shoqërohet me mbushjen e niveleve (bërthamat me guaska të mbushura plotësisht janë më të qëndrueshmet).

Radioaktiviteti natyror dhe artificial. Radioaktiviteti - shndërrimi i izotopeve të paqëndrueshme të një elementi kimik në izotope të një elementi tjetër, i shoqëruar me emetimin e grimcave të caktuara Radioaktiviteti artificial - radioaktiviteti i izotopeve të fituar si rezultat i reaksioneve bërthamore. Radioaktiviteti natyror - radioaktiviteti në izotopet e paqëndrueshme që ekzistojnë në natyrë - A. Becquerel - Kripa U lëshon rreze që kalojnë nëpër letër, dru, të hollë pllaka metalike, jonizoj ajri bëhet një përcjellës i energjisë elektrike. E. Rutherford - Këto rreze përmbajnë të paktën 2 komponentë që ndryshojnë në fuqinë depërtuese. Rrezatimi më pak depërtues - rreze α, më shumë - rreze β P. Villar - Komponenti i tretë i rrezatimit radioaktiv - rrezet γ. Skema e eksperimentit për zbulimin e rrezatimit α-, β- dhe γ. K - enë plumbi, P - preparat radioaktiv, F - pllakë fotografike.

83, për elementët me Z 83, për elementët me Z 15 Të gjitha janë radioaktive elementet kimike me Z > 83, për elementet me Z 83, për elementet me Z 83, për elementet me Z 83, për elementet me Z 83, për elementet me Z title="(!LANG: Të gjithë elementët kimikë me Z > 83 janë radioaktive, për elementet me Z

N është numri i bërthamave radioaktive në ky moment koha; dN - zvogëlimi i numrit të tyre gjatë intervalit dt dN = -λ N dt λ - konstante për një element radioaktiv të caktuar, përcakton probabilitetin e zbërthimit të çdo bërthame atomike individuale në 1 s - konstante e zbërthimit radioaktiv; "-" tregon se numri i bërthamave radioaktive të pazbërthyera po zvogëlohet. Ligji i zbërthimit radioaktiv

1. Jetëgjatësia mesatare (τ) është koha gjatë së cilës numri i bërthamave të pazbërthyera zvogëlohet me e herë. Për të përshkruar zbërthimin radioaktiv përdoren: 2. Gjysma e jetës (T) - një periudhë kohore pas së cilës numri fillestar N 0 i bërthamave të një lënde radioaktive përgjysmohet. Bërthamat T nga në vite (238 U 4,5 miliardë vjet, 226 Ra - 1620 vjet, 23 Mg - 11,6 s)

Zbërthimi alfa Tunelizim i një grimce alfa përmes një pengese potenciale Të gjitha zbërthimet radioaktive ndodhin sipas rregullave të zhvendosjes, të cilat janë pasojë e ligjeve të ruajtjes së ngarkesës elektrike dhe numrit të masës. Gjatësia e rrugës (kilometrazhi) e një grimce α është distanca në të cilën ajo prodhon jonizimin. Epo. në ajër, diapazoni është 4 cm, varet nga burimi i grimcave α (për 238 U - 2,7 cm, 226 Ra - 3,3 cm, 232 Th - 2,8 cm). në lëngje dhe të ngurta e milionta e një metri.

Hipoteza e ekzistencës së neutrinos (antineutrinos) ishte për shkak të: 1. Spektri energjetik i elektroneve (pozitroneve) gjatë zbërthimit β është i vazhdueshëm (ndryshe nga grimcat α), me një vlerë maksimale të theksuar të Ekinit. N është numri i grimcave me një E të caktuar. Ndonjëherë ato shënojnë dN/dt (dN është numri i elektroneve, energjia e të cilëve qëndron në intervalin de). E max E 0 N => Zbërthehet në të cilën E e një elektroni Zbërthehet në të cilën E e një elektroni

Një neutrino është një grimcë elementare neutrale elektrike me rreth spin dhe zero (përkundrazi

3. Kapja e elektroneve (e-capture ose K-capture) 1937 Luis Walter Alvarez Nëse bërthama që rezulton është në një gjendje të ngacmuar, emetimi i një γ-fotoni gjatë kalimit në një gjendje më të ulët të energjisë. Bërthama thith elektronin K (më rrallë L- ose M-elektronin) të atomit, si rezultat, një nga protonet shndërrohet në një neutron, duke lëshuar një neutrino: Për bërthamat me Z

γ-rrezatim - rrezatim e/m me valë të shkurtër me λ

γ-kuantet nuk mbartin një ngarkesë Kulombi dhe nuk ndikohen nga forcat e Kulonit. Gjatë kalimit nëpër një substancë me trashësi dx, intensiteti i rrezatimit ndryshon me dI. Kalimi i rrezatimit γ nëpër një substancë shoqërohet me thithjen e tij. μ është koeficienti linear i përthithjes, varet nga vetitë e substancës dhe nga energjia e γ-kuanteve Varësia e intensitetit të rrezatimit γ I në thellësinë x në I 0 të rrezes së ngushtë rënëse mbi substancën dhe nga μ. Dobësimi i intensitetit të rrezatimit γ është rezultat i ndërveprimit të γ-kuanteve me shtresë elektronike atomet e materies dhe bërthamat e tyre.

Proceset e bashkëveprimit të rrezatimit γ me lëndën: 1. Efekti fotoelektrik (përthithja fotoelektrike e rrezatimit γ) është një proces në të cilin një atom thith një kuant γ dhe lëshon një elektron. Efekti fotoelektrik ndodh gjatë bashkëveprimit të γ-kuanteve me elektronet e lidhura. Elektroni hidhet jashtë mbështjellësve të brendshëm të atomit, vendi i zbrazët mbushet nga lëvozhgat e sipërme.Efekti fotoelektrik shoqërohet me rrezatim karakteristik me rreze X. Efekti fotoelektrik është mekanizmi mbizotërues për thithjen e γ-kuanteve në E γ 100 keV, d.m.th. më pak se 0.1 MeV. Në E γ 0,5 MeV, probabiliteti i efektit fotoelektrik është i vogël. Mekanizmi kryesor në këtë rast është 2. Shpërndarja e komptonit - shpërhapje elastike e rrezatimit e/m me gjatësi vale të shkurtër (rrezet X dhe γ) në elektronet e lira (ose të lidhura dobët) të një lënde, shoqëruar me rritje të gjatësisë valore. Me E γ-kuanta deri në E > 1,02 MeV (=2m e c 2), bëhet e mundur Bëhet e mundur 1.02 MeV (=2m e s 2)">

3. Formimi i çifteve elektron-pozitron. Probabiliteti i këtij procesi ~ Z 2 dhe me rritjen e E γ. Në energji shumë të larta (E γ 10 MeV), procesi kryesor i bashkëveprimit të rrezatimit γ me lëndën është formimi i çifteve elektron-pozitron. Kur elektroni i dalë kalon përmes substancës, ai mund të ngadalësohet: Një γ-kuant, i quajtur kuanti bremsstrahlung, lind përsëri. Lindja e një çifti të ri e - e + ndërvepron me bërthamën. Orteku elektro-foton. Procesi ndalon kur E e grimcave të formuara bëhet më pak se kritike. 4. Nëse E γ tejkalon energjinë lidhëse të nukleoneve (7-8 MeV), mund të vërehet një efekt fotoelektrik bërthamor - nxjerrja e njërit prej nukleoneve (shpesh një proton) nga bërthama. Kalbëzimi α-, β (përfshirë kapjen e elektroneve), rrezatimi γ, ndarja spontane e bërthamave të rënda, radioaktiviteti i protonit (bërthama lëshon 1 ose 2 protone - 1969 - Flerov) klasifikohen si procese radioaktive. Fotografi e një çifti elektron-pozitron të formuar në një dhomë re nga një kuant me rreze gama në një bërthamë kriptoni. Dhoma vendoset në një fushë magnetike që devijon një elektron të ngarkuar negativisht dhe një pozitron të ngarkuar pozitivisht në drejtime të kundërta.

Reaksionet bërthamore mund të shoqërohen me thithjen ose çlirimin e energjisë - N. Bohr - reaksionet bërthamore të shkaktuara nga grimcat e shpejta zhvillohen në 2 faza: Me përthithjen e energjisë - reaksionet endotermike. Efekti termik (energjia e reaksionit) - sasia e energjisë së çliruar (> 0 ose 0 ose

Për zbatimin reaksion zinxhirështë e nevojshme që i ashtuquajturi faktor i shumëzimit të neutronit të jetë më i madh se një r. O. Hahn dhe F. Strassmann Fisi i bërthamave të rënda Reaksioni zinxhir i ndarjes

Kur minon armë nukleare duke vazhduar shpërthim bërthamor, faktorët dëmtues të të cilëve janë: rrezatimi i dritës rrezatimi jonizues vala goditëse ndotja radioaktive impuls elektromagnetik ndikimi psikologjik ndryshimet në sistemin riprodhues proceset sklerotike rrezatimi katarakt sëmundje imune radiokarcinogjeneza reduktim në jetëgjatësinë gjenetike dhe efekte teratogjene Gruaja japoneze që vuan djegie nga rrezatimi termik pas bashkimit Shtetet hodhën bomba bërthamore mbi Japoninë në Luftën e Dytë Botërore.

Tokamak (dhoma toroidale me mbështjellje magnetike) objekti toroidal për mbylljen e plazmës magnetike. Plazma mbahet jo nga muret e dhomës, të cilat nuk janë në gjendje të përballojnë temperaturën e saj, por nga një i krijuar posaçërisht fushë magnetike. Një tipar i tokamak është përdorimi rryme elektrike, që rrjedh nëpër plazmë për të krijuar fushën poloidale të nevojshme për ekuilibrin e plazmës. Reaktor Ndërkombëtar Eksperimental i Fusionit Përdorimi i reaksioneve të shkrirjes nuk do të ndotet mjedisi(jo formuar izotopet radioaktive, në krahasim me reaksionet e ndarjes bërthamore). Shkrirja termonukleare e kontrolluar është një burim praktikisht i pashtershëm energjie. Deuteriumi për (1) përmbahet në uji i detit(HDO dhe D 2 O) - mjafton për qindra miliona vjet. Tritiumi duke rrezatuar litiumin e lëngshëm (rezervat janë të mëdha) me neutrone nga një reaktor bërthamor (reaksioni 2).

1. Komponenti i butë - Pb absorbohet fuqishëm. Ai përbëhet nga kaskada (ose dushe) të çifteve elektron-pozitron. Fotoni γ që ka lindur si rezultat i prishjes së mezonit π 0 - ose ngadalësimit të mprehtë të një elektroni të shpejtë, që fluturon pranë bërthamës, krijon një çift e - e + -. Ngadalësimi i e - dhe e + çon në formimin e γ-fotoneve. Në përbërjen e rrezeve dytësore kozmike dallohen: Lindja e çifteve dhe shfaqja e fotoneve γ vazhdon derisa energjia e fotoneve të mjaftojë për formimin e çifteve. 2. Komponent i ngurtë - nuk depërton nëpër trashësi të mëdha Pb. Përbëhet kryesisht nga muone. Formohet kryesisht në shtresat e sipërme dhe të mesme të atmosferës për shkak të prishjes së mezoneve π të ngarkuara. Fotografi e një çifti elektron-pozitron të formuar në një dhomë re nga një kuant me rreze gama në një bërthamë kriptoni. Kamera vendoset në një fushë magnetike.

2. 10 22 vjeç, τ р ~2. 10 32 vjet, τ n ~ 898 s). Jetëshkurtër" title="(! GJUHË: Për të përshkruar vetitë e grimcave, shkruani: Masën e grimcave (m). Shprehur në MeV ose GeV në përputhje me E \u003d mc 2. Jetëgjatësia mesatare (τ). Një masë e qëndrueshmërisë së grimcave Për e -, р,γ, ν τ=.(τ e >2,10 22 vjet, τ р ~ 2,10 32 vjet, τ n ~ 898 s)." class="link_thumb"> 38 !} Për të përshkruar vetitë e grimcave shkruani: Masa e grimcës (m). Shprehet në MeV ose GeV në përputhje me E=mc 2. Jetëgjatësia mesatare (τ). Një masë e qëndrueshmërisë së grimcave. Për e -, p,γ, ν τ=. (τ e > vjet, τ p ~ vjet, τ n ~ 898 s). Grimcat me jetëshkurtër - rezonancat - kanë τ 2. 10 22 vjet, τ р ~2. 10 32 vjet, τ n ~ 898 s). Më jetëshkurtër "> 2. 10 22 vjet, τ p ~ 2. 10 32 vjet, τ n ~ 898 s). Grimcat më jetëshkurtër - rezonancat - kanë τ 2. 10 22 vjet, τ p ~ 2. 10 32 vjet, τ n ~ 898 s). Jetëgjatësia më e shkurtër" title="(! GJUHË: Për të përshkruar vetitë e grimcave, shkruani: Masën e grimcave (m). Shprehur në MeV ose GeV në përputhje me E \ u003d mc 2. Jetëgjatësia mesatare (τ) Matja e grimcave të qëndrueshmërisë Për е -, р,γ, ν τ=.(τ e >2.10 22 vjet, τ р ~2.10 32 vjet, τ n ~898 s)."> title="Për të përshkruar vetitë e grimcave shkruani: Masa e grimcës (m). Shprehet në MeV ose GeV në përputhje me E=mc 2. Jetëgjatësia mesatare (τ). Një masë e qëndrueshmërisë së grimcave. Për e -, p,γ, ν τ=. (τ e >2.10 22 vjet, τ p ~ 2.10 32 vjet, τ n ~ 898 s). Më i shkurtri jetoi">!}

Antigrimca e parë - pozitroni e - duke përdorur një dhomë re në rrezatimin kozmik. E njëjta masë m, jetëgjatësi τ dhe spin J. Karakteristikat e tjera janë të barabarta në vlerë absolute, të kundërta në shenjë (q, p m). Pozitronet formohen kur fotonet me energji të lartë përplasen me bërthamat atomike. Kur takohen, ata asgjësohen. Grimcat që nuk kanë antigrimca quhen absolutisht neutrale (foton, π 0 -mezon, η-mezon). I paaftë për asgjësim. Grimcat kanë antigrimca. P. Dirac – Ndërkonvertimi i grimcave elementare është një nga vetitë themelore të tyre. Grimcat që rezultojnë nuk përmbahen në ato origjinale, ato lindin në proceset e përplasjes ose kalbjes së tyre.

Vetitë Intensiteti gravitacional i fortë elektromagnetik i dobët (në njësi të lidhura) Gama (m) (i pakufizuar) (i pakufizuar) Koha e ndërveprimit (s) (e shpejtë) (i ngadalshëm) Pionet kuantike bartëse të ndërveprimit, gluonet γ-kuantaW-bosonG-protonet e gravitonit Fusha e komunikimit dhe neutronet në bërthamat atomike Komunikimi i kuarkeve në hadrone Karakteristikë e të gjitha grimcave elementare, ka elektr. ngarkesa Zbërthehet: β-zbërthimi, μ-zbërthimi që përfshin neutrinot E natyrshme në të gjitha grimcat që kanë masë. Grimcat elementare zakonisht klasifikohen sipas llojeve të ndërveprimeve në të cilat marrin pjesë.

Bërthama atomike. Grimcat elementare Struktura e bërthamave atomike. Pjesa më e madhe dhe numri i tarifës. Nukleonet

K - enë plumbi me një burim radioaktiv të grimcave α, F - fletë metalike, E - ekran i veshur me sulfid zinku, M - mikroskop 19 C mp \u003d 1,67262 10–27 kg \u003d 1,007276 a. ora 1 e mëngjesit. e.m = 1,66057 10–27 kg. protonet janë pjesë e bërthamave të atomeve

1932 J. Chadwick Skema e një organizimi për zbulimin e masës së neutroneve të neutroneve mn = 1,67493 10–27 kg = 1,008665 a.u. e. m. Zbulimi i neutronit

Numëruesi Geiger-Muller

dhoma e reve

Struktura e bërthamave atomike Fizikani rus D. D. Ivanenko dhe fizikani gjerman W. Heisenberg parashtruan një hipotezë për strukturën proton-neutron të bërthamave atomike. Protonet dhe neutronet janë nukleone. Numri i protoneve Z është numri i ngarkesës Numri i neutroneve është N. Numri i përgjithshëm i nukleoneve (d.m.th. protoneve dhe neutroneve) quhet numri i masës A: A = Z + N

Bërthama shënohet me të njëjtin simbol si atomi neutral: Bërthama atomike = "nuklid". X është simboli i elementit kimik. Karakteristikat kryesore të grimcave që përbëjnë atomin 1eV = 1.6 10-19J, masa prej 1 MeV llogaritet duke përdorur formulën për E = mc2

Në total ka ~300 izotope të qëndrueshme në natyrë, ~50 të paqëndrueshme. Ka bërthama që kanë një numër të madh izotopësh (Sn - 30 izotope, 10 prej tyre janë të qëndrueshme). Më shumë se 1800 izotope janë marrë në reaksionet bërthamore (~ 100 prej tyre në rajonin e transuraniumit që shtrihet përtej 92U) Në varësi të vlerave të Z, A, N, ata dallojnë: "Izotop" - "i njëjti vend" - të gjithë izotopet e një element i dhënë në një vend të tabelës.

Ndërveprimi i nukleoneve në bërthamën, vetitë dhe natyra e forcave bërthamore Karakteristikat e forcave bërthamore:

Sipas koncepteve moderne, ndërveprimi i fortë është për shkak të shkëmbimit të?-mezoneve ose pioneve ndërmjet nukleoneve (1947 - në rrezatim kozmik (Powell dhe Okchialini), parashikoi Yukawa (1935). m=273me), neutral?0- mezon (? q?=0?, m=264me) ,8,10-16 f.

Në përafrimin e parë, bërthama mund të konsiderohet një top. Dimensionet e bërthamave atomike ~10-14?10-15 m (<< размера атома). Масса атома практически равна массе ядра. объем ядра ~ числу нуклонов в ядре А, А~m >mesatare? lënda bërthamore është pothuajse e njëjtë, nuk varet nga Z.

Asnjë nga modelet nuk ofron një përshkrim shterues të bërthamës; secili merr parasysh grupin e vet të vetive të bërthamës dhe gamën e tij të fenomeneve. > Në teorinë e bërthamës përdoret një qasje modeli - përdorin përafrime të ndryshme - modele bërthamore, me ndihmën e të cilave është e mundur të shpjegohen shumë veti të bërthamave atomike. 1. Mungesa e njohurive për forcat bërthamore që veprojnë ndërmjet nukleoneve. Modelet e rënies dhe guaskës bazohen në analogjinë e vetive të bërthamave atomike me vetitë e një rënieje të lëngshme dhe shtresës elektronike të një atomi. Përpjekjet për të krijuar një teori që përshkruan me saktësi shumëllojshmërinë e vetive të bërthamave, hasin në: Modele të bërthamës atomike: rënie, guaskë. 2. Vështirësi në zgjidhjen e saktë të ekuacioneve kuantike që përshkruajnë lëvizjen e një numri të madh nukleonësh në një bërthamë. 3. Vështirësi në marrjen parasysh të lëvizjes së nukleoneve për shkak të ndërveprimit të fortë ndërmjet tyre.

Pika të lëngshme - konstante? substancë, e pavarur nga numri i molekulave > kompresueshmëri e ulët. Bërthamat - praktikisht të njëjta?, pavarësisht nga numri i nukleoneve > kompresueshmëri jashtëzakonisht e ulët e lëndës bërthamore. Modeli përdoret për të përshkruar reaksionet që ndodhin në përplasjet me bërthamat e bërthamave të tjera, nukleoneve dhe grimcave të tjera. Në rënie dhe në bërthamë, ka një lëvizshmëri të caktuar të grimcave. Vëllimi i rënies dhe i bërthamës është ~ numri i grimcave përbërëse. Drop - modeli i parë më i thjeshtë i bërthamës (Ya.I. Frenkel - 1939, zhvilluar nga N. Bor et al.) Analogjia e sjelljes së nukleoneve në bërthamë dhe molekulave në një pikë të lëngshme. Bërthama është si një pikë e një lëngu të ngarkuar të papërshtatshëm me një densitet të barabartë me atë bërthamor. Forcat midis nukleoneve janë me rreze të shkurtër (si dhe midis molekulave në një lëng). Ajo bëri të mundur marrjen e një formule gjysmë empirike për energjinë lidhëse të nukleoneve në bërthamë, shpjegoi mekanizmin e reaksioneve bërthamore, reaksionet e ndarjes bërthamore. Nuk mund të shpjegohej qëndrueshmëria e shtuar e disa bërthamave.

Bërthamat më të qëndrueshme janë ato me A=2, 8, 20, 28, 50, 82, 126, 152. Quhen magji, në të cilat janë veçanërisht të qëndrueshme numrat magjikë p dhe n, dyfish magjik (5). Në rast të përplasjes së 2 nukleoneve, shkëmbimi i tyre është Ekin. Nga zgjidhja e ekuacionit të Shrodingerit për një nukleon që lëviz në një fushë të vetë-konsistente > nukleonet në bërthamë janë në gjendje të caktuara energjetike, të karakterizuara nga të caktuara? dhe numrat individualë n dhe l. Shell - M. Goeppert-Mayer dhe I. Jensen 1940-1950. Nukleonet individuale në bërthama lëvizin në mënyrë të pavarur në fushën mesatare të nukleoneve. Kjo fushë është një potencial sferik (konsistent në vetvete). Futja e kësaj fushe, e cila është e njëjtë për të gjithë nukleonet, bën të mundur marrjen në konsideratë të lëvizjes së një nukleoni individual > për ta reduktuar problemin e shumë trupave në problemin e trupit të parë. Sipas modelit, nukleonet shpërndahen në nivele diskrete energjetike të mbushura sipas parimit Pauli, qëndrueshmëria e bërthamave shoqërohet me mbushjen e niveleve (nukleonet me predha të mbushura plotësisht janë më të qëndrueshmet). vetitë e bërthamave.

M = - mn Dallimi midis shumës së masave të nukleoneve që përbëjnë bërthamën dhe masës së bërthamës është defekti i masës së bërthamës (?m) E = mc2> ndryshimi i masës korrespondon me ndryshimin në energji< Zmp+ (A – Z)mn В таблицах обычно не mя, а массы ma атомов >për të gjetur?m përdor?m = - ma (mH është masa e atomit të hidrogjenit, ma është masa e atomit të elementit në studim). Nga ligji i ruajtjes së energjisë: për të ndarë një bërthamë në nukleonet e tij përbërëse, është e nevojshme të shpenzohet një sasi e tillë energjie që lirohet gjatë formimit të saj Energjia lidhëse e bërthamave

Energjia lidhëse e bërthamës është energjia që duhet shpenzuar për të ndarë bërthamën në nukleone individuale. Eb = c2 ose Eb = c2 Energjia specifike e lidhjes është energjia e lidhjes për nukleon. Karakterizon qëndrueshmërinë e bërthamave atomike - me ^?ud bërthama është më e qëndrueshme.

Energjia specifike e lidhjes së bërthamave Bërthamat e rënda dhe të lehta janë më pak të qëndrueshme se bërthamat e pjesës së mesme të tabelës periodike.

Varësia nga A e bën energjikisht të favorshme: 1. Zbërthimi i bërthamave të rënda në ato më të lehta (lëvizim nga fundi i tabelës në mesin e saj, diferenca në energjitë e lidhjes çlirohet si energji e reaksionit). 2. Shkrirja (bashkimi) e bërthamave të lehta në ato më të rënda - një reaksion termonuklear > kalimi nga fillimi i tabelës në mes, çlirohet energji shumë e madhe > reaksionet e shkrirjes së bërthamave të rënda nga ato të lehta janë energjikisht më të favorshme. Fizioni i bërthamave U ose Pu nën veprimin e neutroneve të kapur është baza e funksionimit të reaktorëve bërthamorë dhe konvencional Bombë atomike. Reaksionet termonukleare - në thellësi të Diellit dhe yjeve, gjatë shpërthimeve të bombave me hidrogjen.

Shembull: Le të llogarisim energjinë e lidhjes së një bërthame helium, e cila përbëhet nga dy protone dhe dy neutrone. Masa e bërthamës së heliumit Mn = 4,00260 a.u. e. m. Shuma e masave të dy protoneve dhe dy neutroneve është 2mp + 2mn = 4,03298 a.u. e. m., defekti masiv i bërthamës së heliumit është? e.m Eb = ?Mc2 = 28,3 MeV. Formimi i vetëm 1 g helium shoqërohet me çlirimin e energjisë së rendit 1012 J. Përafërsisht e njëjta energji lirohet gjatë djegies së pothuajse një makine të tërë qymyri.

Radioaktiviteti natyror dhe artificial. Radioaktiviteti - shndërrimi i izotopeve të paqëndrueshme të një elementi kimik në izotope të një elementi tjetër, i shoqëruar me emetimin e grimcave të caktuara Radioaktiviteti artificial - radioaktiviteti i izotopeve të fituar si rezultat i reaksioneve bërthamore. Radioaktiviteti natyror është radioaktiviteti i izotopeve të paqëndrueshme natyrale. 1896 - A. Becquerel - U-kripa lëshon rreze që kalojnë përmes letrës, drurit, pllakave të holla metalike, jonizon ajrin dhe bëhet përçues i elektricitetit. E. Rutherford - Këto rreze përmbajnë të paktën 2 komponentë që ndryshojnë në fuqinë depërtuese. Rrezatimi -?-rrezet më pak depërtues, më shumë rreze -?. 1900 - P.Villard - Komponenti i tretë i rrezatimit radioaktiv - rrezet β. Skema e eksperimentit për zbulimin e rrezatimit ?-, ?- dhe ?. K - enë plumbi, P - preparat radioaktiv, F - pllakë fotografike.

Të gjithë elementët kimikë me Z > 83 janë radioaktivë; elementët me 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 është numri i bërthamave radioaktive në një kohë të caktuar; dN është ulja e numrit të tyre gjatë intervalit dt dN = –? Ndt? - konstante për një element radioaktiv të caktuar, përcakton probabilitetin e zbërthimit të çdo bërthame atomike individuale në 1 s - konstanta e zbërthimit radioaktiv; "-" tregon se numri i bërthamave radioaktive të pazbërthyera po zvogëlohet.

1. Jetëgjatësia mesatare (?) - koha gjatë së cilës numri i bërthamave të paprishura zvogëlohet me e herë. Për të përshkruar zbërthimin radioaktiv përdoren: 2. Gjysma e jetës (T) - një periudhë kohore pas së cilës numri fillestar N0 i bërthamave të një lënde radioaktive përgjysmohet. Bërthamat T nga 10-7 deri në 1016 vjet (238U ≈ 4.5 miliardë vjet, 226Rа - 1620 vjet, 23Mg - 11.6 s)

Aktiviteti i një lënde radioaktive në momentin fillestar të kohës. Aktiviteti i një lënde radioaktive është numri i bërthamave të zbërthyera për njësi të kohës. Njësia e aktivitetit në sistemin SI është bekereli (Bq): 1 Bq = 1 zbërthim/sekondë është aktiviteti i një nuklidi në të cilin një ngjarje zbërthimi ndodh në 1 s. curie (Ku): 1Ku = 3,7 1010Bq (ky është aktiviteti i 1g uranium të pastër).

Alfa - Zbërthimi Të gjitha zbërthimet radioaktive ndodhin sipas rregullave të zhvendosjes, të cilat janë pasojë e ligjeve të ruajtjes së ngarkesës elektrike dhe numrit të masës. Gjatësia e rrugës (kilometrazhi) e një grimce β ​​është distanca në të cilën ajo prodhon jonizimin. Epo. në ajër, diapazoni është 4 cm, varet nga burimi i grimcave ? (për 238U - 2,7 cm, 226Rа - 3,3 cm, 232Тh - 2,8 cm). Në lëngje dhe të ngurta - të miliontat e një metri.

beta prishje

Hipoteza për ekzistencën e neutrinos (antineutrinos) ishte për shkak të: 1. Spektri energjetik i elektroneve (pozitroneve) gjatë zbërthimit është i vazhdueshëm (ndryshe nga grimcat?), me një vlerë maksimale të theksuar të Ekinit. N është numri i grimcave me një E të caktuar. Ndonjëherë ato shënojnë dN/dt (dN është numri i elektroneve, energjia e të cilëve qëndron në intervalin dE). => Zbërthehet në të cilat Elektroni< Еmax , протекают с кажущимся нарушением закона сохранения энергии. Введение?(??), обладающих энергией, решает проблему. 2. При?-распаде число нуклонов в ядре не изменяется (не изменяется numri masiv POR). Rrotullimi i bërthamës nuk duhet të ndryshojë. Nxjerrja e një elektroni duhet të ndryshojë rrotullimin e bërthamës me?h. Kundërshtim me ligjin e ruajtjes së momentit të rrotullimit. Futja e?(??), e cila ka spin?h, eliminon shkeljen e dukshme të ligjit të ruajtjes së spinit. 1956 - Davis - Prova eksperimentale e ekzistencës?; Lee, Yang, Landau - ? dhe ?? kanë masë pushimi zero, ndryshojnë në drejtimin e rrotullimeve (y? - kundër lëvizjes, y?? - përgjatë lëvizjes).

Diagrami i Feynman-it për zbërthimin beta të një neutroni në një proton, një elektron dhe një antineutrino elektronike me pjesëmarrjen e një bozoni të rëndë W

Një neutrino është një grimcë elementare neutrale elektrike me rreth spin dhe zero (përkundrazi< 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. Kapja elektronike (e-capture ose K-capture) 1937 Luis Walter Alvarez Nëse bërthama që rezulton në një gjendje të ngacmuar > emetimi i një?-fotoni pas kalimit në një gjendje energjie më të ulët. Bërthama thith elektronin K (më rrallë L- ose M-elektronin) të atomit, si rezultat, një nga protonet shndërrohet në një neutron, duke lëshuar një neutrino: Për bërthamat me 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.

Burimi alfa nën një detektor rrezatimi

Skema e zbërthimit të një serie radioaktive Tregohen gjysma e jetës.

Rrezatimi - valë të shkurtër e / m rrezatim me?<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 >pas 10-13?10-14 s kalon në gjendjen bazë me emetimin e?-kuanteve. rrezatimi α i të njëjtit izotop radioaktiv mund të përmbajë disa grupe α-kuante me energji të ndryshme. Gjatë zbërthimit radioaktiv të bërthamave, ?-kuantet kanë energji nga 0,01 deri në 5 MeV. Spektri ? (shpërndarja e ?-kuanteve mbi energjitë) është në formë vije. Me rrezatim?, A dhe Z nuk i ndryshojnë numrat > nuk përshkruhet nga rregullat e zhvendosjes.

Kuantet nuk mbartin një ngarkesë Kulombi > nuk përjetojnë ndikimin e forcave të Kulonit. Kur kalon një substancë me trashësi dx, intensiteti i rrezatimit ndryshon me dI. Kalimi i rrezatimit? nëpër një substancë shoqërohet me thithjen e tij. ? – koeficienti linear i përthithjes, varet nga vetitë e substancës dhe nga energjia e?-kuanteve. Dobësimi i intensitetit të rrezatimit β është rezultat i bashkëveprimit të?-kuanteve me shtresën elektronike të atomeve të materies dhe me bërthamat e tyre.

Proceset e bashkëveprimit të?-rrezatimit me lëndën: 1. Efekti fotoelektrik (përthithja fotoelektrike e?-rrezatimit) - proces në të cilin një atom thith?-kuantik dhe lëshon një elektron. Efekti fotoelektrik ndodh gjatë bashkëveprimit të?-kuanteve me elektronet e lidhura. Elektroni hidhet jashtë mbështjellësve të brendshëm të atomit, vendi i zbrazët mbushet nga guaskat mbi të > efekti fotoelektrik shoqërohet me rrezatim karakteristik me rreze X. Efekti fotoelektrik është mekanizmi mbizotërues për përthithjen e β-kuanteve në E? ? 100 keV, d.m.th. më pak se 0.1 MeV. Me E? ? 0.5 MeV, probabiliteti i efektit fotoelektrik është i ulët. Mekanizmi kryesor në këtë rast është > 2. Shpërndarja e komptonit është shpërndarje elastike e rrezatimit e/m me gjatësi vale të shkurtër (rrezet X dhe?) në elektronet e lira (ose të lidhura dobët) të një lënde, e shoqëruar me një rritje të gjatësisë valore. Për ^E?-kuantë deri në E > 1.02 MeV (=2mec2) bëhet e mundur >

3. Formimi i çifteve elektron-pozitron. Probabiliteti i këtij procesi ~ Z2 dhe ^ me rritjen E?. Në energji shumë të larta (E? ≈ 10 MeV), procesi kryesor i ndërveprimit midis rrezatimit γ dhe materies është formimi i çifteve elektron-pozitron. Kur elektroni i dalë kalon përmes substancës, ai mund të ngadalësohet: Shfaqet përsëri? -kuant, i quajtur frena. Ndërvepron me bërthamën > lindja e një çifti të ri e-e+. > Orteku elektro-foton. Procesi ndalon kur E e grimcave të formuara bëhet më pak se kritike. 4. Nëse E? tejkalon energjinë e lidhjes së nukleoneve (7-8 MeV), mund të vërehet një efekt fotoelektrik bërthamor - nxjerrja e njërit prej nukleoneve nga bërthama (zakonisht një proton). ?-, ?-zbërthimet (përfshirë kapjen e elektroneve), rrezatimi β, ndarja spontane e bërthamave të rënda, radioaktiviteti i protonit (bërthama lëshon 1 ose 2 protone - 1969 - Flerov) klasifikohen si procese radioaktive.

Reaksionet bërthamore Ndërveprimi i grimcave - kur afrohen deri në distanca ~ 10-13 cm - për shkak të veprimit të forcave bërthamore. Reaksioni bërthamor - transformimi artificial i bërthamave atomike i shkaktuar nga ndërveprimi i tyre me njëri-tjetrin ose me grimcat a dhe b - neutron, proton, deuteron, ?-grimca, ?-foton Lloji më i zakonshëm i reaksionit bërthamor është bashkëveprimi i një grimce të lehtë a. me bërthamën X

Reaksioni i parë bërthamor u krye nga E. Rutherford në 1919. Reaksionet bërthamore Rendimenti i energjisë i një reaksioni bërthamor: Q \u003d (MX + Ma - MY - Mb)c2 \u003d? pozitiv) - reaksione ekzotermike. Me thithjen e energjisë - reaksione endotermike

Reaksionet bërthamore mund të shoqërohen me thithjen ose çlirimin e energjisë. 1936 - N. Bohr - reaksionet bërthamore të shkaktuara nga grimcat e shpejta zhvillohen në 2 faza: Me thithjen e energjisë - reaksionet endotermike. Efekti termik (energjia e reaksionit) - sasia e energjisë së çliruar (> 0 ose< 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 >një reaksion me lëshimin e energjisë (energjia e reagimit është pozitive) - reaksione ekzotermike. Jetëgjatësia e bërthamës së përbërë është 10-14?10-12 s. Në një reaksion bërthamor përmbushet ligji i ruajtjes: ngarkesa elektrike, numri i nukleoneve, energjia, momenti, momenti këndor.

Që të ndodhë një reaksion zinxhir, i ashtuquajturi faktor i shumëzimit të neutronit duhet të jetë më i madh se uniteti. 1939 O. Hahn dhe F. Strassmann Fisi i bërthamave të rënda Reaksion zinxhir i ndarjes

reaksioni zinxhir i ndarjes

Diagrami i një reaktori bërthamor Reaktori i parë bërthamor u ndërtua në vitin 1942 në SHBA nën udhëheqjen e E. Fermi. Në vendin tonë, reaktori i parë u ndërtua në 1946 nën udhëheqjen e IV Kurchatov.

Shpërthimi i bombës atomike në Nagasaki (1945)

Kur shpërthehet një armë bërthamore, ndodh një shpërthim bërthamor, faktorët dëmtues të të cilit janë: rrezatimi i dritës rrezatim jonizues vala goditëse ndotje radioaktive impuls elektromagnetik efekte psikologjike ndryshime në sistemin riprodhues proceset sklerotike rrezatim katarakt sëmundje imune radiokarcinogjeneza reduktim i jetëgjatësisë gjenetike dhe teratogenic efektet Gruaja japoneze që pësoi djegie nga rrezatimi termik pasi Shtetet e Bashkuara hodhën bomba bërthamore në Japoni në Luftën e Dytë Botërore.

Për të kapërcyer pengesën e mundshme për shkak të zmbrapsjes, bërthamat duhet të kenë Ekin (~0.35 MeV), që korrespondon me T~2.109 K. Në sipërfaqen e Diellit 6000 K, rajonet qendrore të Diellit 1.3.107 K. Për të kryer reaksioni i shkrirjes, bërthamat duhet të afrohen me distancën e veprimit të forcave bërthamore (~10-14?10-15 m). Për këtë është e nevojshme të kapërcehet zmbrapsja e Kulombit (p dhe bërthamat e tjera të lehta ngarkohen "+"). Shkrirja e bërthamave të lehta në një bërthamë (bashkimi bërthamor) shoqërohet me çlirimin e energjisë së madhe. Shkrirja termonukleare. Reaksioni i deuteriumit + tritiumit (karburanti D-T) Reaksioni më i lehtë i zbatueshëm është deuterium + tritium: Disavantazhi i kësaj është lëshimi i rrezatimit të padëshiruar neutron.

Reaksionet termonukleare janë burimi i energjisë së Diellit dhe yjeve (T ~ 107?108 K). 1. Në temperatura relativisht të ulëta (~107 K). Cikli proton-proton Dy mënyra të shkrirjes së bërthamave të hidrogjenit në bërthamat e heliumit: Ideja e origjinës termonukleare të yjeve - 1929 - Friedrich Houtermans.

2. Kur temperaturat e larta(> 2. 107 K) cikli karbon ose karbon-azoti (Hans Bethe) Energjia e çliruar për bërthamën e heliumit është 26,8 MeV. Për sa i përket një gram helium - 700 kWh

Tokamak (dhoma toroidale me mbështjellje magnetike) është një strukturë toroidale për mbylljen e plazmës magnetike. Plazma mbahet jo nga muret e dhomës, të cilat nuk janë në gjendje të përballojnë temperaturën e saj, por nga një fushë magnetike e krijuar posaçërisht. Një tipar i tokamak është përdorimi i një rryme elektrike që rrjedh nëpër plazmë për të krijuar fushën poloidale të nevojshme për ekuilibrin e plazmës. Reaktori Eksperimental Ndërkombëtar Termonuklear Përdorimi i reaksioneve termonukleare > nuk do të ndotë mjedisin (izotopet radioaktive nuk formohen, ndryshe nga reaksionet e ndarjes bërthamore). Shkrirja termonukleare e kontrolluar është një burim praktikisht i pashtershëm energjie. Deuteriumi për (1) gjendet në ujin e detit (HDO dhe D2O) - mjaftueshëm për qindra miliona vjet. Tritium > duke rrezatuar litium të lëngshëm (rezerva të mëdha) me neutrone nga një reaktor bërthamor (reaksioni 2).

Shpërthimi i një ngarkese termonukleare me një kapacitet 20 Mt (shumica e bombave H kanë një kapacitet 105x106 ton) do të shkatërrojë të gjithë jetën 140 km nga epiqendra. Bomba H u krijua nën udhëheqjen e I.V. Kurchatov dhe A.D. Sakharov. Shpërthimi më 12 gusht 1953 në vendin e provës Semipalatinsk. Aktualisht, janë grumbulluar më shumë se 50 mijë bomba H

Përafërsisht i njëjti numër grimcash u zbuluan në vitet 1950 > grimca të reja "ranë si nga një brirë brirësh". Për të shpjeguar forcat bërthamore që kërkohen?-mezonet, për të shpjeguar?-prishjen - neutrinot. Pastaj u zbuluan pozitronet dhe muonet.> Numri i grimcave elementare u rrit nga 4 në 10. Grimcat elementare janë mikrogrimca, struktura e brendshme e të cilave në nivelin aktual të zhvillimit të fizikës nuk mund të përfaqësohet si bashkim i grimcave të tjera. 1932 - e gjithë bota mund të ndërtohet nga 4 elementë - drita (fotone), protone, neutrone, elektrone. Grimcat elementare. Sistematika e grimcave elementare. "Grimca elementare" - emri i përgjithshëm i grimcave që nuk janë atome ose bërthama (përjashtim është atomi i hidrogjenit - proton). Më parë, atomet konsideroheshin si "tulla" nga të cilat është ndërtuar bota. Atomet rezultuan të ishin "të ndashëm" > të kërkoni për elementët bazë të Universit.

Në lartësi? Rrezatimi kozmik 20 km është praktikisht dytësor. Ky rrezatim përmban të gjitha të njohura aktualisht grimcat elementare. 1. Numri i përgjithshëm i grimcave elementare (së bashku me antigrimcat) është më shumë se 400. Vetitë e grimcave elementare: 2. Grimcat elementare të qëndrueshme – elektroni e-, pozitroni e+, protoni p, neutroni n, fotoni, elektroni neutrino?e dhe antineutrino ??e. Pjesa tjetër është e paqëndrueshme, e formuar në rrezatim sekondar kozmik ose me ndihmën e përshpejtuesve. Rrezatimi kozmik Rryma kryesore e bërthamave atomike (kryesisht protoneve) me energji të lartë ~ 10 GeV, dhe grimcave individuale prej 1010 GeV, që bien vazhdimisht në Tokë. Dytësore në përplasjen joelastike të grimcave të rrezeve parësore me bërthamat e atomeve në shtresat e sipërme të atmosferës.

(1947 - në rrezatimin kozmik (Powell dhe Okchialini), parashikuar nga Yukawa (1935). \u003d 0?, m \u003d 264me) Spin? mesonet \u003d 0, të paqëndrueshme. Jetëgjatësia? + dhe? - - 2.6.10-8 s,? 0 -0.8.10-16 s. (?q?=?e?, m=207me=106 MeV), spin e muonit=1/2, jetëgjatësi e paqëndrueshme - 2.22.10-6 s

1. Komponenti i butë - Pb absorbohet fuqishëm. Ai përbëhet nga kaskada (ose dushe) të çifteve elektron-pozitron. I lindur si rezultat i zbërthimit?0 - mezon apo ngadalësim i mprehtë i një elektroni të shpejtë? - fotoni, që fluturon pranë bërthamës, krijon një çift e- e + -. Ngadalësimi i e- dhe e+ çon në formimin e?-fotoneve. Në përbërjen e rrezeve dytësore kozmike dallohen: Lindja e çifteve dhe shfaqja e? -fotoneve vazhdon derisa energjia e fotoneve të mjaftojë për të formuar çifte. 2. Komponent i ngurtë - nuk depërton nëpër trashësi të mëdha Pb. Përbëhet kryesisht nga muone. Ajo është formuar kryesisht në shtresat e sipërme dhe të mesme të atmosferës për shkak të kalbjes së ngarkuar? - mesonet. Fotografi e një çifti elektron-pozitron të formuar në një dhomë re nga një kuant me rreze gama në një bërthamë kriptoni. Kamera vendoset në një fushë magnetike.

Për të përshkruar vetitë e grimcave shkruani: Masa e grimcës (m). Shprehet në MeV ose GeV në përputhje me E=mc2. Jetëgjatësia mesatare (?). Një masë e qëndrueshmërisë së grimcave. Për e-, p, ?, ? ?=?. (?e >2.1022 vjet, ?p~2.1032 vjet, ?n~898 s). Grimcat më jetëshkurtër - rezonancat - kanë?< 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

Antigrimca e parë - pozitroni e + - 1932 - duke përdorur një dhomë re në rrezatimin kozmik. E njëjta masë m, jetëgjatësia? dhe spin J. Karakteristikat e tjera janë të barabarta në vlerë absolute, të kundërta në shenjë (q, pm). Pozitronet formohen kur fotonet me energji të lartë përplasen me bërthamat atomike. Kur takohen, ata asgjësohen. Grimcat që nuk kanë antigrimca quhen absolutisht neutrale (foton, ?0-mezon, ?-mezon). I paaftë për asgjësim. Grimcat kanë antigrimca. P. Dirac - 1930. Shndërrimi i ndërsjellë i grimcave elementare është një nga vetitë e tyre themelore. Grimcat që rezultojnë nuk përmbahen në ato origjinale, ato lindin në proceset e përplasjes ose kalbjes së tyre.

Grimcat elementare zakonisht klasifikohen sipas llojeve të ndërveprimeve në të cilat marrin pjesë.

Shembuj të disa grimcave elementare

1) shumë hadrone Sipas koncepteve moderne, 6 leptone dhe 6 antileptone konsiderohen grimca të vërteta elementare, dhe hadronet janë grimca të përbëra të ndërtuara nga kuarke. Ka 6 lloje kuarkesh, ato quhen shije. Ata formojnë 3 dyshe (u, d), (c, s), (t, b). Dëshmi e natyrës së përbërë të hadroneve: 2) shumica e hadroneve janë të paqëndrueshme 3) u zbulua struktura e brendshme e hadroneve Kuarkave u vlerësohen karakteristika shtesë - "ngjyra" (e re numër kuantik) - e kuqe (R), jeshile (G), blu (B). Ekzistojnë 3 lloje kuarkesh të secilit prej 6 llojeve.

Ky është koncepti i një artisti për zgjerimin e Universit, ku hapësira (përfshirë pjesët hipotetike të pavëzhgueshme të universit) përfaqësohet në çdo kohë nga seksionet rrethore. Vini re në të majtë zgjerimin dramatik (jo në shkallë) që ndodh në epokën inflacioniste , dhe në qendër përshpejtimi i zgjerimit. Skema është zbukuruar me imazhe WMAP në të majtë dhe me paraqitjen e yjeve në nivelin e duhur të zhvillimit. Imazhi nga njoftimi për shtyp i WMAP, 2006 Përshkrim i artistit i satelitit WMAP që mbledh të dhëna për të ndihmuar shkencëtarët kuptojnë Big Bengun

Një grafik byrek që tregon përbërjen proporcionale të përbërësve të ndryshëm me densitet energjie të Universit, sipas modelit më të mirë ?CDM që përshtatet - afërsisht 95% është në format ekzotike të materies së errët dhe energjisë së errët