K - a-zarrachalarning radioaktiv manbai bo'lgan qo'rg'oshin idishi, F - metall plyonka, E - rux sulfid bilan qoplangan ekran, M - mikroskop E. Rezerfordning yadro bo'linishi mahsulotlarida protonlarni aniqlash tajribasining sxemasi (1919) p = 1. , 10 -19 Cl m p \u003d 1, -27 kg \u003d 1, a. ertalab soat 1 e.m = 1,66057 10 -27 kg. protonlar atom yadrolarining bir qismidir

1932 yil J. Chadwick Neytronlar neytron massasini aniqlash uchun o'rnatish sxemasi m n = 1, –27 kg = 1, a. e. m. Neytronning kashf etilishi

Atom yadrolarining tuzilishi Rus fizigi D. D. Ivanenko va nemis fizigi V. Geyzenberglar atom yadrolarining proton-neytron tuzilishi haqidagi farazni ilgari surdilar.D. D. IvanenkoV. Geyzenberg Protonlar va neytronlar nuklonlardir. Protonlar soni Z - zaryad raqami Neytronlar soni - N. Umumiy soni nuklonlar (ya'ni proton va neytronlar) A massa soni deb ataladi: A = Z + N

Yadro neytral atom bilan bir xil belgi bilan belgilanadi: atom yadrosi= "nuklid". Kimyoviy elementning X-belgisi Zarracha massasi Zaryad (elektron zaryad birliklarida) Spin, kg MeV Elektron 9,31 .51 Proton .25+1 Neytron .550 Atomni tashkil etuvchi zarrachalarning asosiy xarakteristikalari 1 eV = 1,6 J, massasi 1 MeVda E = mc 2 formulasi yordamida hisoblangan

1800 ta izotop (ularning 100 tasi transuran mintaqasida, 92 dan ortiq" title="(!LANG: Hammasi boʻlib tabiatda ~300 ta barqaror izotop, ~50 ta beqaror. Koʻp sonli izotoplarga (Sn) ega yadrolar mavjud. - 30 ta izotop, ulardan 10 tasi barqaror). yadro reaktsiyasi x qabul qilingan > 1800 izotop (ulardan 100 tasi transuran mintaqasida 92 dan ortiq" class="link_thumb"> 8 Hammasi bo'lib tabiatda ~ 300 ta barqaror, ~ 50 ta barqaror izotop mavjud. Ko'p miqdordagi izotoplarga ega bo'lgan yadrolar mavjud (Sn - 30 izotop, ulardan 10 tasi barqaror). Yadro reaktsiyalarida 1800 dan ortiq izotoplar olingan (ularning ~ 100 tasi 92 U dan yuqori bo'lgan transuran mintaqasida) Z, A, N qiymatlariga qarab, ular ajratadilar: "Izotop" - "bir xil joy" - barcha izotoplar berilgan elementning bir joyda jadvallari. Izotoplar IzobarlarIzotonlar Bir xil Z, lekin har xil A yadrolari Bir xil A, lekin turli Z bo'lgan yadrolar N neytronlari soni bir xil bo'lgan yadrolar 1800 ta izotop (ularning 100 tasi transuran mintaqasida 92 dan yuqori boʻlgan 1800 ta izotop (ulardan 100 tasi 92 U dan yuqori boʻlgan transuran mintaqasida) Z, A, N qiymatlariga qarab quyidagilar ajralib turadi: "Izotop. " - "juda bir xil joy "- berilgan elementning barcha izotoplari jadvalning bir joyida. Izotoplar IzobarlarIzotonlar Yadrolar bir xil Z, lekin har xil A yadrolari bir xil A, lekin turli Z Neytronlar soni bir xil N bo'lgan yadrolar. "> 1800 izotop (~ 100 tasi transuran mintaqasida, 92 dan ortiq" title="(!LANG: Tabiatda ~300 ta barqaror izotop, ~50 ta beqaror. Yadrolar borki, ularda koʻp izotoplar mavjud (Sn). - 30 ta izotop, ulardan 10 tasi barqaror).Yadro reaksiyalarida 1800 dan ortiq izotoplar olingan (ulardan ~100 tasi 92 dan ortiq boʻlgan transuran mintaqasida joylashgan."> title="Hammasi bo'lib tabiatda ~ 300 ta barqaror, ~ 50 ta barqaror izotop mavjud. Ko'p miqdordagi izotoplarga ega bo'lgan yadrolar mavjud (Sn - 30 izotop, ulardan 10 tasi barqaror). Yadro reaktsiyalarida 1800 dan ortiq izotoplar ishlab chiqarilgan (ularning 100 tasi 92 dan ortiq bo'lgan transuran mintaqasida joylashgan)."> !}

Elektrostatik, nuklonlarning tortishish o'zaro ta'siri kuchining o'nlab tartiblari bo'yicha. 2. Qisqa masofali" title="(!LANG:Yadrodagi nuklonlarning o'zaro ta'siri, xossalari va tabiati. yadro kuchlari Yadro kuchlarining xususiyatlari: 1. Ular o'ziga xos tortishish kuchlari. ~ 100 marta > elektrostatik, nuklonlarning tortishish o'zaro ta'sirining o'nlab darajalari bo'yicha. 2. Qisqa harakat" class="link_thumb"> 9 Yadrodagi nuklonlarning o'zaro ta'siri, yadro kuchlarining xossalari va tabiati Yadro kuchlarining xususiyatlari: 1. Ular o'ziga xos tortishish kuchlari. ~ 100 marta > elektrostatik, nuklonlarning tortishish o'zaro ta'sirining o'nlab darajalari bo'yicha. 2. Qisqa masofali. Ular yadro kattaligi tartibidagi masofalarda paydo bo'ladi (~ m - yadro kuchlarining ta'sir radiusi). 3. Ular zaryadning mustaqilligi bilan tavsiflanadi: 2 p, 2 n yoki p va n orasidagi yadro kuchlari bir xil qiymatga ega. Ular elektrostatik bo'lmagan tabiatga ega va nuklonlarning zaryadiga bog'liq emas. 4. O'zaro ta'sir qiluvchi nuklonlarning spinlarining o'zaro yo'nalishiga bog'liq (deytron hosil qiluvchi proton va neytron spinlari bir-biriga parallel bo'lganda birga ushlab turiladi). 6. Ular markaziy emas (Coulombdan farqli o'laroq). 7. Ular to'yinganlik xususiyatiga ega (har bir nuklon yadroda cheklangan miqdordagi eng yaqin nuklonlar bilan o'zaro ta'sir qiladi). Yadrodagi nuklonlarning nuklonlar soni bo'yicha o'ziga xos E bog'lanishi ~ doimiy. elektrostatik, nuklonlarning tortishish o'zaro ta'sirining o'nlab darajalari bo'yicha. 2. Qisqa masofali "> elektrostatik, nuklonlarning tortishish o'zaro ta'sirining o'nlab tartiblari bo'yicha. 2. Qisqa diapazonli. Ular yadro kattaligi tartibidagi masofalarda paydo bo'ladi (~ 2,2 10 -15 m - yadro kuchlarining ta'sir radiusi).3. Ular zaryaddan mustaqilligi bilan tavsiflanadi: 2 - p, 2 n yoki p va n orasidagi yadro kuchlari bir xil qiymatga ega.Ular tabiatan elektrostatik emas, zaryadga bog'liq emas. nuklonlarning 4. O'zaro ta'sir qiluvchi nuklonlar spinlarining o'zaro yo'nalishiga bog'liq (deytron hosil qiluvchi proton va neytron, spinlari bir-biriga parallel bo'lganda birga ushlab turiladi) 6. Ular markaziy emas (Kulondan farqli o'laroq). bir). 2. Qisqa masofali" title="(!LANG:Yadrodagi nuklonlarning o'zaro ta'siri, yadro kuchlarining xossalari va tabiati Yadro kuchlarining xususiyatlari: 1. Ular o'ziga xos tortishish kuchlari."> title="Yadrodagi nuklonlarning o'zaro ta'siri, yadro kuchlarining xossalari va tabiati Yadro kuchlarining xususiyatlari: 1. Ular o'ziga xos tortishish kuchlari. ~ 100 marta > elektrostatik, nuklonlarning tortishish o'zaro ta'sirining o'nlab darajalari bo'yicha. 2. Qisqa harakat"> !}

Modellarning hech biri yadroning to'liq tavsifini bermaydi; ularning har biri yadroning o'ziga xos xususiyatlari to'plamini va o'ziga xos hodisalar doirasini hisobga oladi. Yadro nazariyasida namunaviy yondashuv qo'llaniladi - turli xil yaqinlashishlar qo'llaniladi - yadro modellari, ularning yordami bilan atom yadrolarining ko'pgina xususiyatlarini tushuntirish mumkin. 1. Nuklonlar orasidagi ta'sir qiluvchi yadro kuchlari haqida bilimlarning etishmasligi. Tomchi va qobiqli modellar atom yadrolari xossalarining suyuqlik tomchisi va atomning elektron qobig'i xossalariga o'xshashligiga asoslanadi. Yadrolarning xossalarining xilma-xilligini aniq tavsiflovchi nazariyani yaratishga urinishlar: Atom yadrosining modellari: tomchi, qobiq. 2. Harakatni tavsiflovchi kvant tenglamalarini aniq yechishdagi qiyinchilik katta raqam yadrodagi nuklonlar. 3. Nuklonlar orasidagi kuchli o'zaro ta'sir tufayli ularning harakatini hisobga olishning qiyinligi.

Suyuqlik tomchilari - moddaning doimiy r si, molekulalar soniga bog'liq bo'lmagan past siqilish. Yadrolar - deyarli bir xil r, bu nuklonlar soniga bog'liq emas, yadro moddasining juda past siqilishi. Model boshqa yadrolar, nuklonlar va boshqa zarralar yadrolari bilan to'qnashuvda sodir bo'ladigan reaktsiyalarni tavsiflash uchun ishlatiladi. Tomchi va yadroda zarrachalarning ma'lum bir harakatchanligi mavjud. Tomchi va yadro hajmi ~ tashkil etuvchi zarrachalar soni. Drop - yadroning birinchi oddiy modeli (Ya.I. Frenkel, N. Bor va boshqalar tomonidan ishlab chiqilgan) Suyuq tomchidagi yadrodagi nuklonlar va molekulalar harakatining o'xshashligi. Yadro zichligi yadroga teng bo'lgan zaryadlangan siqilmaydigan suyuqlik tomchisiga o'xshaydi. Nuklonlar orasidagi kuchlar qisqa masofali (shuningdek, suyuqlikdagi molekulalar o'rtasida). U yadrodagi nuklonlarning bog'lanish energiyasining yarim empirik formulasini olishga imkon berdi, yadro reaktsiyalarining mexanizmini, yadro bo'linish reaktsiyalarini tushuntirdi. Ba'zi yadrolarning barqarorligi oshishini tushuntirib bo'lmadi.

Eng barqaror yadrolar A=2, 8, 20, 28, 50, 82, 126, 152 bo'lgan yadrolardir. Ular sehrli deb ataladi, ularda sehrli sonlar p va n, ikki marta sehr, ayniqsa barqaror (5). 2 ta nuklonning to'qnashuvida - ularning almashinuvi E kin. Oʻz-oʻzidan izchil maydonda harakatlanuvchi nuklon uchun Shredinger tenglamasining yechimidan yadrodagi nuklonlar maʼlum r va individual sonlar n va l bilan xarakterlanadigan maʼlum energiya holatlarida boʻladi. Shell - M. Goeppert-Mayer va I. Jensen Yadrolardagi alohida nuklonlar nuklonlarning o'rtacha maydonida mustaqil ravishda harakat qiladi. Bu maydon sferik potentsialdir (o'z-o'zidan mos keladi). Barcha nuklonlar uchun bir xil bo'lgan bu maydonning kiritilishi alohida nuklonning harakatini ko'rib chiqish va ko'p jismli masalani bir tana masalasiga qisqartirish imkonini beradi. Modelga ko'ra, nuklonlar diskretda taqsimlanadi energiya darajalari, Pauli printsipiga ko'ra to'ldirilgan, yadrolarning barqarorligi darajalarni to'ldirish bilan bog'liq (to'liq to'ldirilgan qobiqli yadrolar eng barqaror).

Tabiiy va sun'iy radioaktivlik. Radioaktivlik - bir kimyoviy elementning beqaror izotoplarining ma'lum zarrachalar chiqishi bilan birga boshqa element izotoplariga aylanishi Sun'iy radioaktivlik - yadro reaksiyalari natijasida olingan izotoplarning radioaktivligi. Tabiiy radioaktivlik - tabiatda mavjud bo'lgan beqaror izotoplardagi radioaktivlik - A. Bekkerel - U tuzi qog'oz, yog'och, yupqa joylardan o'tib nurlar chiqaradi. metall plitalar, havoni ionlashtiradigan elektr o'tkazgichga aylanadi. E. Ruterford - Bu nurlar o'z ichiga kamida 2 ta komponentni o'z ichiga oladi, ular kirish kuchi bilan farqlanadi. Kamroq kiruvchi nurlanish - a-nurlar, ko'proq - b-nurlar P. Villar - Radioaktiv nurlanishning uchinchi komponenti - g-nurlar. a-, b- va g-nurlanishni aniqlash tajriba sxemasi. K - qo'rg'oshin idishi, P - radioaktiv preparat, F - fotografiya.

83, Z 83 bo'lgan elementlar uchun, Z 15 bo'lgan elementlar uchun Hammasi radioaktivdir kimyoviy elementlar Z > 83 bilan, Z 83 bo'lgan elementlar uchun, Z 83 bo'lgan elementlar uchun, Z 83 elementlar uchun, Z 83 elementlar uchun, Z sarlavhali elementlar uchun="(!LANG: Z > 83 bo'lgan barcha kimyoviy elementlar radioaktivdir, Z ga ega elementlar uchun

N - radioaktiv yadrolar soni bu daqiqa vaqt; dN - dt oralig'ida ularning sonining kamayishi dN = -l N dt l - berilgan radioaktiv element uchun doimiy, har bir alohida atom yadrosining 1 s ichida parchalanish ehtimolini aniqlaydi - radioaktiv parchalanish konstantasi; “-” parchalanmagan radioaktiv yadrolar sonining kamayib borayotganini bildiradi. Radioaktiv parchalanish qonuni

1. O'rtacha umr (t) - parchalanmagan yadrolar soni e marta kamaygan vaqt. Radioaktiv parchalanishni tavsiflash uchun quyidagilar qo'llaniladi: 2. Yarim yemirilish davri (T) - radioaktiv modda yadrolarining boshlang'ich soni N 0 bo'lgan vaqtdan keyin ikki baravar kamayadi. T yadrolari dan yillarga (238 U 4,5 mlrd. yil, 226 Ra - 1620 yil, 23 Mg - 11,6 s)

Alfa parchalanishi Alfa zarrachaning potentsial to'siq orqali tunnellanishi Barcha radioaktiv parchalanishlar elektr zaryadi va massa sonining saqlanish qonunlari natijasi bo'lgan joy o'zgartirish qoidalariga muvofiq sodir bo'ladi. a-zarrachaning yo'l uzunligi (milliam) - bu ionlanish hosil qiladigan masofa. Xo'sh. havoda diapazoni 4 sm, a-zarrachalar manbasiga bog'liq (238 U uchun - 2,7 sm, 226 Ra - 3,3 sm, 232 Th - 2,8 sm). suyuqliklarda va qattiq moddalar metrning milliondan bir qismi.

Neytrinolarning (antineytrinolarning) mavjudligi haqidagi gipoteza quyidagilarga bog'liq edi: 1. Elektronlarning (pozitronlarning) b-emirilish vaqtidagi energiya spektri uzluksiz (a-zarralardan farqli o'laroq), Ekinning keskin belgilangan maksimal qiymatiga ega. N - berilgan E ga ega bo'lgan zarralar soni. Ba'zan ular dN/dt ni bildiradi (dN - energiyasi de oraliqda joylashgan elektronlar soni). E max E 0 N => Elektronning qaysi E qismi parchalanadi elektronning qaysi E qismi parchalanadi

Neytrino elektr neytral elementar zarracha bo'lib, taxminan spin va nolga teng (to'g'rirog'i)

3. Elektron tutib olish (e-capture yoki K-capture) 1937 yil Luis Valter Alvares Agar hosil bo'lgan yadro qo'zg'aluvchan holatda bo'lsa, quyi energiya holatiga o'tish paytida g-fotonning emissiyasi. Yadro atomning K-elektronini (kamroq L- yoki M-elektronini) o'zlashtiradi, natijada protonlardan biri neytronga aylanadi va neytrino chiqaradi: Z bo'lgan yadrolar uchun

g-nurlanish - l bilan qisqa to'lqinli e/m nurlanish

g-kvantlar kulon zaryadini olib yurmaydi va ularga kulon kuchlari ta'sir qilmaydi. Qalinligi dx bo'lgan moddaning o'tishida nurlanishning intensivligi dI ga o'zgaradi.G-nurlanishning moddadan o'tishi uning yutilishi bilan birga kechadi. m - chiziqli yutilish koeffitsienti, moddaning xossalariga va g-kvanta energiyasiga bog'liq. g-nurlanish intensivligining x chuqurlikdagi I 0 ga tushayotgan tor nurning moddaga va m ga bog'liqligi. g-nurlanish intensivligining zaiflashishi g-kvantalarning o'zaro ta'siri natijasidir. elektron qobiq moddaning atomlari va ularning yadrolari.

g-nurlanishning moddalar bilan oʻzaro taʼsir qilish jarayonlari: 1. Fotoelektr effekti (g-nurlanishning fotoelektrik yutilishi) atomning g-kvantni yutib, elektron chiqarishi jarayonidir. Fotoelektrik effekt g-kvantalarning bogʻlangan elektronlar bilan oʻzaro taʼsirida sodir boʻladi. Elektron atomning ichki qobiqlaridan uriladi, bo'sh joy uning ustida joylashgan qobiqlardan to'ldiriladi.Fotoelektrik effekt xarakterli rentgen nurlanishi bilan birga keladi. Fotoelektrik effekt E g 100 keV da g-kvantlarni yutishning asosiy mexanizmi hisoblanadi, ya'ni. 0,1 MeV dan kam. E g 0,5 MeV da fotoeffektning ehtimoli past. Bunda asosiy mexanizm 2. Kompton sochilishi – moddaning erkin (yoki kuchsiz bog’langan) elektronlariga qisqa to’lqinli e/m nurlanishning (rentgen va g) elastik sochilishi, to’lqin uzunligi ortishi bilan birga keladi. E > 1,02 MeV (=2m e c 2) gacha bo'lgan E g-kvanta bilan bu mumkin bo'ladi. 1,02 MeV (=2m e s 2) mumkin bo'ladi">

3. Elektron-pozitron juftlarining hosil bo'lishi. Bu jarayonning ehtimolligi ~ Z 2 va E g ning o'sishi bilan. Juda yuqori energiyalarda (E g 10 MeV) g-nurlanishning moddalar bilan oʻzaro taʼsirining asosiy jarayoni elektron-pozitron juftlarining hosil boʻlishidir. Chiqayotgan elektron moddadan o'tganda uni sekinlashtirish mumkin: bremsstrahlung kvanti deb ataladigan g-kvant yana paydo bo'ladi. Yangi e - e + juftining tug'ilishi yadro bilan o'zaro ta'sir qiladi. Elektron-foton ko'chkisi. Hosil bo'lgan zarrachalarning E kritikdan kamroq bo'lganda jarayon to'xtaydi. 4. Agar E g nuklonlarning boglanish energiyasidan (7-8 MeV) oshib ketsa, yadro fotoeffekti - nuklonlardan birining (ko'pincha proton) yadrodan chiqishini kuzatish mumkin. a-, b-emirilishlar (shu jumladan elektron tutilishi), g-nurlanish, ogʻir yadrolarning oʻz-oʻzidan boʻlinishi, proton radioaktivligi (yadro 1 yoki 2 proton chiqaradi - 1969 - Flerov) radioaktiv jarayonlarga tasniflanadi. Bulut kamerasida kripton yadrosidagi gamma-nurli kvant tomonidan hosil bo'lgan elektron-pozitron juftligi fotosurati. Kamera manfiy zaryadlangan elektronni va musbat zaryadlangan pozitronni qarama-qarshi yo'nalishda og'diradigan magnit maydonga joylashtirilgan.

Yadro reaktsiyalari energiyaning yutilishi yoki chiqishi bilan birga bo'lishi mumkin - N. Bor - tez zarrachalar tomonidan yuzaga keladigan yadro reaktsiyalari 2 bosqichda boradi: Energiyani yutish bilan - endotermik reaktsiyalar. Issiqlik effekti (reaktsiya energiyasi) - chiqarilgan energiya miqdori (> 0 yoki 0 yoki

Amalga oshirish uchun zanjir reaktsiyasi neytron ko'payish faktori deb ataladigan koeffitsient bir r dan katta bo'lishi kerak O.Gan va F.Strassman Og'ir yadrolarning bo'linishi Bo'linish zanjiri reaktsiyasi

Buzg'unchilik paytida yadro qurollari davom etayapdi yadroviy portlash, zarar etkazuvchi omillar: yorug'lik nurlanishi ionlashtiruvchi nurlanish zarba to'lqini radioaktiv ifloslanish elektromagnit impuls psixologik ta'sir reproduktiv tizimdagi o'zgarishlar sklerotik jarayonlar radiatsiya katarakt immunitet kasalliklari radiokarsinogenez umr ko'rish davomiyligini qisqartirish genetik va teratogen ta'sir Birlashgan termal nurlanishdan kuyishlar bilan kasallangan yapon ayol. Ikkinchi jahon urushida davlatlar Yaponiyaga yadroviy bomba tashlagan.

Tokamak (toroidal kamera bilan magnit bobinlar) magnit plazmani ushlab turish uchun toroidal qurilma. Plazma kameraning haroratiga bardosh bera olmaydigan devorlari tomonidan emas, balki maxsus yaratilgan magnit maydon. Tokamakning o'ziga xos xususiyati - foydalanish elektr toki, plazma muvozanati uchun zarur bo'lgan poloidal maydonni yaratish uchun plazma orqali oqadi. Xalqaro termoyadroviy eksperimental reaktor termoyadroviy reaksiyalardan foydalanish ifloslanmaydi muhit(shakllanmagan radioaktiv izotoplar, yadroviy bo'linish reaktsiyalaridan farqli o'laroq). Boshqariladigan termoyadro termoyadroviy sintezi amalda tuganmas energiya manbai hisoblanadi. (1) uchun deyteriy tarkibida mavjud dengiz suvi(HDO va D 2 O) - yuzlab million yillar uchun etarli. Tritiy suyuq litiyni (zaxiralari katta) yadro reaktoridan neytronlar bilan nurlantirish orqali (2-reaksiya).

1. Yumshoq komponent - Pb kuchli so'riladi. U elektron-pozitron juftlarining kaskadlaridan (yoki yomg'irlaridan) iborat. p 0 - mezonning yemirilishi yoki yadro yaqinida uchayotgan tez elektronning keskin sekinlashishi natijasida paydo bo'lgan g-foton e - e + - juftligini hosil qiladi. e - va e + ning sekinlashishi g-fotonlarning hosil bo'lishiga olib keladi. Ikkilamchi kosmik nurlar tarkibida quyidagilar ajralib turadi: Juftlarning tug'ilishi va g-fotonlarning paydo bo'lishi fotonlarning energiyasi juftlarni hosil qilish uchun etarli bo'lgunga qadar davom etadi. 2. Qattiq komponent - katta qalinligi Pb orqali o'tmaydi. Asosan muonlardan iborat. U asosan atmosferaning yuqori va oʻrta qatlamlarida zaryadlangan p - mezonlarning yemirilishi natijasida hosil boʻladi. Bulut kamerasida kripton yadrosidagi gamma-nurli kvant tomonidan hosil bo'lgan elektron-pozitron juftligi fotosurati. Kamera magnit maydonga joylashtirilgan.

2. 10 22 yosh, t r ~2. 10 32 yil, t n ~898 s). The short-lived" title="(!LANG: Zarrachalarning xossalarini tavsiflash uchun quyidagilarni kiriting: Zarrachaning massasi (m). E \u003d mc ga muvofiq MeV yoki GeVda ifodalangan 2. O'rtacha ishlash muddati (t). Zarrachalarning barqarorligi o'lchovi.e -, r,g, n t= uchun.(t e >2,10 22 yil, t r ~2,10 32 yil, t n ~898 s)." class="link_thumb"> 38 !} Zarrachalarning xossalarini tavsiflash uchun quyidagilarni kiriting: Zarrachaning massasi (m). E=mc ga muvofiq MeV yoki GeV da ifodalangan 2. O'rtacha ishlash muddati (t). Zarrachalar barqarorligi o'lchovi. e -, p,g, n t= uchun. (t e > yil, t p ~ yil, t n ~ 898 s). Eng qisqa muddatli zarrachalar - rezonanslar - t 2. 10 22 yil, t r ~2. 10 32 yil, t n ~898 s). Eng qisqa muddatli "> 2. 10 22 yil, t p ~ 2. 10 32 yil, t n ~ 898 s). Eng qisqa muddatli zarralar - rezonanslar - t 2. 10 22 yil, t p ~ 2. 10. 32 yil, t n ~898 s).Eng qisqa umr" title="(!LANG: Zarrachalarning xossalarini tavsiflash uchun quyidagilarni kiriting: Zarrachaning massasi (m). E \ ga muvofiq MeV yoki GeV da ifodalangan. u003d mc 2. O'rtacha ishlash muddati (t).Barqarorlik zarralari o'lchovi e -, r,g, n t= uchun.(t e >2,10 22 yil, t r ~2,10 32 yil, t n ~898 s)."> title="Zarrachalarning xossalarini tavsiflash uchun quyidagilarni kiriting: Zarrachaning massasi (m). E=mc ga muvofiq MeV yoki GeV da ifodalangan 2. O'rtacha ishlash muddati (t). Zarrachalar barqarorligi o'lchovi. e -, p,g, n t= uchun. (t e >2,10 22 yil, t p ~2,10 32 yil, t n ~898 s). Eng qisqa umr ko'rgan">!}

Birinchi antipartikul - pozitron e - kosmik nurlanishda bulut kamerasidan foydalangan holda. Bir xil massa m, ishlash muddati t va spin J. Boshqa xarakteristikalar mutlaq qiymatda teng, ishoraga qarama-qarshi (q, p m). Pozitronlar yuqori energiyali fotonlar atom yadrolari bilan toʻqnashganda hosil boʻladi. Ular uchrashganda, ular yo'q qilinadi. Antizarrachalar bo'lmagan zarralar mutlaq neytral (foton, p 0 -mezon, ē-mezon) deyiladi. Yo'q qilishga qodir emas. Zarrachalarda antizarrachalar mavjud. P. Dirac - Elementar zarrachalarning o'zaro konversiyasi ularning asosiy xususiyatlaridan biridir. Olingan zarralar asl nusxada mavjud emas, ular to'qnashuv yoki parchalanish jarayonlarida tug'iladi.

Xususiyatlari Kuchli Elektromagnit Zaif Gravitatsiya intensivligi (nisbiy birliklarda) Diapazon (m) (cheksiz) (cheklanmagan) O'zaro ta'sir qilish vaqti (lar) (tez) (sekin) O'zaro ta'sir tashuvchi kvant pionlari, glyuonlar g-kvantaW-bozonG-graviton Protonlar va aloqa doirasi atom yadrolaridagi neytronlar Adronlardagi kvarklarning aloqasi Barcha elementar zarrachalarga xos, elektrga ega. zaryad Yemirilishlar: b-yemirilish, neytrinolar ishtirokidagi m-emirilish Massaga ega boʻlgan barcha zarrachalarga xosdir. Elementar zarralar odatda ular ishtirok etadigan o'zaro ta'sir turlariga ko'ra tasniflanadi.

Atom yadrosi. Elementar zarralar Atom yadrolarining tuzilishi. Ommaviy va zaryad raqami. Nuklonlar

K - radioaktiv a-zarrachalar manbai bo'lgan qo'rg'oshin idishi, F - metall folga, E - rux sulfid bilan qoplangan ekran, M - mikroskop 19 C mp \u003d 1,67262 10-27 kg \u003d 1,007276 a. ertalab soat 1 e.m. = 1,66057 10-27 kg. protonlar atom yadrolarining bir qismidir

1932 J. Chadwick Neytronlarni aniqlash uchun o'rnatish sxemasi neytron massasi mn = 1,67493 10-27 kg = 1,008665 a.u. e. m. Neytronning kashf etilishi

Geiger-Myuller hisoblagichi

bulutli kamera

Atom yadrolarining tuzilishi Rus fizigi D. D. Ivanenko va nemis fizigi V. Geyzenberglar atom yadrolarining proton-neytron tuzilishi haqida gipotezani ilgari surdilar. Protonlar va neytronlar nuklonlardir. Protonlar soni Z - zaryad raqami Neytronlar soni N. Nuklonlarning umumiy soni (ya'ni proton va neytronlar) A massa soni deb ataladi: A = Z + N

Yadro neytral atom bilan bir xil belgi bilan belgilanadi: Atom yadrosi = "nuklid". X kimyoviy elementning belgisidir.Atomni tashkil etuvchi zarrachalarning asosiy xarakteristikalari 1eV = 1,6 10-19J, 1 MeV massasi E = mc2 formulasi yordamida hisoblanadi.

Hammasi bo'lib tabiatda ~ 300 ta barqaror, ~ 50 ta barqaror izotop mavjud. Ko'p miqdordagi izotoplarga ega bo'lgan yadrolar mavjud (Sn - 30 izotop, ulardan 10 tasi barqaror). Yadro reaktsiyalarida 1800 dan ortiq izotoplar olindi (ulardan ~ 100 tasi 92U dan yuqori bo'lgan transuran mintaqasida) Z, A, N qiymatlariga qarab, ular ajratadilar: "Izotop" - "bir xil joy" - barcha izotoplar jadvalning bir joyida berilgan elementning.

Yadrodagi nuklonlarning o'zaro ta'siri, yadro kuchlarining xossalari va tabiati Yadro kuchlarining xususiyatlari:

Zamonaviy tushunchalarga ko'ra kuchli o'zaro ta'sir nuklonlar (1947 - kosmik nurlanishda (Pauell va Okchialini), Yukava bashorat qilgan (1935). m=273me), neytral?0- mezonlar (? q?=0?, m=264me) ,8.10-16 b.

Birinchi yaqinlashishda yadroni to'p deb hisoblash mumkin. Atom yadrolarining o'lchamlari ~10-14?10-15 m (<< размера атома). Масса атома практически равна массе ядра. объем ядра ~ числу нуклонов в ядре А, А~m >o'rtacha? yadro moddasi deyarli bir xil, Z ga bogʻliq emas.

Modellarning hech biri yadroning to'liq tavsifini bermaydi; ularning har biri yadroning o'ziga xos xususiyatlari to'plamini va o'ziga xos hodisalar doirasini hisobga oladi. > Yadro nazariyasida namunaviy yondashuv qo'llaniladi - ular turli xil yaqinlashishlar - yadro modellaridan foydalanadilar, ular yordamida atom yadrolarining ko'pgina xususiyatlarini tushuntirish mumkin. 1. Nuklonlar orasidagi ta'sir qiluvchi yadro kuchlari haqida bilimlarning etishmasligi. Tomchi va qobiqli modellar atom yadrolari xossalarining suyuqlik tomchisi va atomning elektron qobig'i xossalariga o'xshashligiga asoslanadi. Yadrolarning xossalarining xilma-xilligini aniq tavsiflovchi nazariyani yaratishga urinishlar: Atom yadrosining modellari: tomchi, qobiq. 2. Yadrodagi ko'p sonli nuklonlarning harakatini tavsiflovchi kvant tenglamalarini aniq yechishdagi qiyinchilik. 3. Nuklonlar orasidagi kuchli o'zaro ta'sir tufayli ularning harakatini hisobga olishning qiyinligi.

Suyuqlik tomchilari - doimiymi? molekulalar soniga bog'liq bo'lmagan modda > past siqilish. Yadrolar - nuklonlar sonidan qat'iy nazar, amalda bir xil? > yadro moddasining siqilish qobiliyati juda past. Model boshqa yadrolar, nuklonlar va boshqa zarralar yadrolari bilan to'qnashuvda sodir bo'ladigan reaktsiyalarni tavsiflash uchun ishlatiladi. Tomchi va yadroda zarrachalarning ma'lum bir harakatchanligi mavjud. Tomchi va yadro hajmi ~ tashkil etuvchi zarrachalar soni. Tomchi - yadroning birinchi eng oddiy modeli (Ya.I. Frenkel - 1939, N. Bor va boshqalar tomonidan ishlab chiqilgan) Suyuq tomchidagi yadrodagi nuklonlar va molekulalar harakatining o'xshashligi. Yadro zichligi yadroga teng bo'lgan zaryadlangan siqilmaydigan suyuqlik tomchisiga o'xshaydi. Nuklonlar orasidagi kuchlar qisqa masofali (shuningdek, suyuqlikdagi molekulalar o'rtasida). U yadrodagi nuklonlarning bog'lanish energiyasining yarim empirik formulasini olishga imkon berdi, yadro reaktsiyalarining mexanizmini, yadro bo'linish reaktsiyalarini tushuntirdi. Ba'zi yadrolarning barqarorligi oshishini tushuntirib bo'lmadi.

Eng barqaror yadrolar A=2, 8, 20, 28, 50, 82, 126, 152 bo'lgan yadrolardir. Ular sehrli deb ataladi, ularda sehrli sonlar p va n, ikki marta sehr, ayniqsa barqaror (5). 2 ta nuklon to'qnashganda ularning almashinuvi Ekin bo'ladi. Shredinger tenglamasining yechimidan o'z-o'zidan izchil maydonda harakatlanuvchi nuklon uchun > yadrodagi nuklonlar ma'lum energiya holatlarida bo'lib, ma'lum? va individual raqamlar n va l . Shell - M. Goeppert-Mayer va I. Jensen 1940-1950. Yadrolardagi alohida nuklonlar nuklonlarning o'rtacha maydonida mustaqil ravishda harakatlanadi. Bu maydon sferik potentsialdir (o'z-o'zidan mos keladi). Barcha nuklonlar uchun bir xil bo'lgan bu sohaning kiritilishi alohida nuklonning harakatini ko'rib chiqish > ko'plab jismlar masalasini 1-tana masalasiga qisqartirish imkonini beradi. Modelga ko'ra, nuklonlar Pauli printsipi bo'yicha to'ldirilgan diskret energiya sathlari bo'yicha taqsimlanadi, yadrolarning barqarorligi sathlarni to'ldirish bilan bog'liq (to'liq to'ldirilgan qobiqli nuklonlar eng barqaror hisoblanadi) yadrolarning xususiyatlari.

M = - mn Yadroni tashkil etuvchi nuklonlar massalari yig'indisi bilan yadro massasi o'rtasidagi farq yadroning massa nuqsoni (?m) E = mc2> massa o'zgarishi o'zgarishiga mos keladi. energiya< Zmp+ (A – Z)mn В таблицах обычно не mя, а массы ma атомов >topish uchun?m foydalanish?m = - ma (mH - vodorod atomining massasi, ma - o'rganilayotgan element atomining massasi). Energiyaning saqlanish qonunidan: Yadroni tashkil etuvchi nuklonlarga ajratish uchun uning hosil bo'lishi jarayonida ajralib chiqadigan shuncha energiyani sarflash kerak. Yadrolarning bog'lanish energiyasi

Yadroning bog'lanish energiyasi - bu yadroni alohida nuklonlarga bo'lish uchun sarflanishi kerak bo'lgan energiya. Eb = c2 yoki Eb = c2 Maxsus bog'lanish energiyasi - bir nuklonga to'g'ri keladigan bog'lanish energiyasi. Atom yadrolarining barqarorligini xarakterlaydi - ^?ud bilan yadro barqarorroq.

Yadrolarning o'ziga xos bog'lanish energiyasi Og'ir va engil yadrolar davriy sistemaning o'rta qismidagi yadrolarga qaraganda kamroq barqarordir.

A ga bog'liqlik energetik jihatdan qulay qiladi: 1. Og'ir yadrolarning engilroqlarga bo'linishi (jadval oxiridan uning o'rtasiga o'tamiz, bog'lanish energiyalari farqi reaksiya energiyasi sifatida chiqariladi). 2. Yengil yadrolarning og`irroqlarga qo`shilishi (birikishi) - termoyadro reaksiyasi > jadval boshidan o`rtasiga o`tish, juda katta energiya ajralib chiqadi > og`ir yadrolarning engil yadrolardan qo`shilish reaksiyalari energetik jihatdan qulayroqdir. Tutilgan neytronlar ta'sirida U yoki Pu yadrolarining bo'linishi yadro reaktorlari va an'anaviy yadrolarning ishlashining asosidir. atom bombasi. Termoyadro reaktsiyalari - Quyosh va yulduzlarning chuqurligida, vodorod bombalarining portlashlari paytida.

Misol: Ikki proton va ikkita neytrondan iborat geliy yadrosining bog'lanish energiyasini hisoblaymiz. Geliy yadrosining massasi Mn = 4,00260 a.u. e.m.Ikki proton va ikkita neytronning massalari yigʻindisi 2mp+2mn = 4,03298 a.u. e. m., geliy yadrosining massa nuqsoni? e.m.Eb = ?Mc2 = 28,3 MeV. Faqat 1 g geliy hosil bo'lishi 1012 J tartibidagi energiyaning chiqishi bilan birga keladi. Taxminan bir xil energiya deyarli butun ko'mirni yoqish paytida chiqariladi.

Tabiiy va sun'iy radioaktivlik. Radioaktivlik - bir kimyoviy elementning beqaror izotoplarining ma'lum zarrachalar chiqishi bilan birga boshqa element izotoplariga aylanishi Sun'iy radioaktivlik - yadro reaksiyalari natijasida olingan izotoplarning radioaktivligi. Tabiiy radioaktivlik - bu tabiiy ravishda paydo bo'lgan beqaror izotoplarning radioaktivligi. 1896 yil - A. Bekkerel - U-tuz qog'oz, yog'och, yupqa metall plitalar orqali o'tadigan nurlar chiqaradi, havoni ionlashtiradi va elektr tokining o'tkazuvchisiga aylanadi. E. Ruterford - Bu nurlar o'z ichiga kamida 2 ta komponentni o'z ichiga oladi, ular kirish kuchi bilan farqlanadi. Kamroq kiruvchi nurlanish -?-nurlar, ko'proq -?-nurlar. 1900 yil - P.Villard - Radioaktiv nurlanishning uchinchi komponenti - ?-nurlar. ?-, ?- va ?-nurlanishni aniqlash tajriba sxemasi. K - qo'rg'oshin idishi, P - radioaktiv preparat, F - fotografiya.

Z > 83 bo'lgan barcha kimyoviy elementlar radioaktivdir; Z bo'lgan elementlar< 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 - ma'lum vaqtdagi radioaktiv yadrolar soni; dN dt oralig'ida ularning sonining kamayishi dN = –? Ndt? - berilgan radioaktiv element uchun konstanta, har bir alohida atom yadrosining 1 soniyada parchalanish ehtimolini aniqlaydi - radioaktiv parchalanish konstantasi; “-” parchalanmagan radioaktiv yadrolar sonining kamayib borayotganini bildiradi.

1. O'rtacha umr (?) - parchalanmagan yadrolar soni e marta kamaygan vaqt. Radioaktiv parchalanishni tavsiflash uchun quyidagilar qo'llaniladi: 2. Yarim yemirilish davri (T) - radioaktiv modda yadrolarining dastlabki soni N0 ikki barobarga qisqaradigan vaqt davri. T yadrolari 10-7 dan 1016 yilgacha (238U ≈ 4,5 mlrd. yil, 226Ra - 1620 yil, 23Mg - 11,6 s)

Radioaktiv moddaning vaqtning dastlabki momentidagi faolligi. Radioaktiv moddaning faolligi - vaqt birligida parchalanadigan yadrolar soni. SI tizimidagi faollik birligi bekkerel (Bq): 1 Bq = 1 yemirilish/sekund - nuklidning faolligi, bunda 1 sekundda bitta yemirilish hodisasi sodir bo‘ladi. kyuri (Ku): 1Ku = 3,7 1010Bq (bu 1 g sof uranning faolligi).

Alfa - parchalanish Barcha radioaktiv parchalanishlar elektr zaryadi va massa sonining saqlanish qonunlarining natijasi bo'lgan siljish qoidalariga muvofiq sodir bo'ladi. ?-zarrachaning yo'l uzunligi (mileage) - bu ionlanish hosil qiladigan masofa. Xo'sh. havoda diapazoni 4 sm, ?-zarrachalar manbasiga bog'liq (238U uchun - 2,7 sm, 226Ra - 3,3 sm, 232Th - 2,8 sm). Suyuq va qattiq jismlarda - metrning milliondan bir qismi.

beta parchalanishi

Neytrinolarning (antineytrinolarning) mavjudligi haqidagi gipoteza quyidagilar bilan bog'liq edi: 1. Elektronlarning (pozitronlarning)?-emirilish davridagi energiya spektri uzluksiz (?-zarralardan farqli o'laroq), Ekinning keskin belgilangan maksimal qiymatiga ega. N - berilgan E ga ega bo'lgan zarralar soni. Ba'zan ular dN/dt ni bildiradi (dN - energiyasi dE oralig'ida joylashgan elektronlar soni). => E elektronning parchalanishi< Еmax , протекают с кажущимся нарушением закона сохранения энергии. Введение?(??), обладающих энергией, решает проблему. 2. При?-распаде число нуклонов в ядре не изменяется (не изменяется massa raqami LEKIN). Yadroning spini o'zgarmasligi kerak. Elektronning chiqishi yadro spinini ? h ga o'zgartirishi kerak. Spin momentining saqlanish qonuniga zid. Spin?h ga ega bo'lgan?(??) ning kiritilishi spinning saqlanish qonunining aniq buzilishini bartaraf etadi. 1956 yil - Devis - mavjudligining eksperimental isboti?; Li, Yang, Landau - ? va?? nol dam massasiga ega, aylanishlar yo'nalishi bo'yicha farqlanadi (y? - harakatga qarshi, y?? - harakat bo'ylab).

Neytronning og'ir W bozoni ishtirokida proton, elektron va elektron antineytrinoga beta parchalanishi uchun Feynman diagrammasi

Neytrino elektr neytral elementar zarracha bo'lib, taxminan spin va nolga teng (to'g'rirog'i)< 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. Elektron tutib olish (e-capture yoki K-capture) 1937 yil Luis Valter Alvarez Agar hosil bo'lgan yadro qo'zg'aluvchan holatda > pastroq energiya holatiga o'tganda a?-fotonning emissiyasi. Yadro atomning K-elektronini (kamroq L- yoki M-elektronini) o'zlashtiradi, natijada protonlardan biri neytronga aylanadi va neytrino chiqaradi: Z bo'lgan yadrolar uchun< 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.

Radiatsiya detektori ostidagi alfa manbai

Radioaktiv qatorning parchalanish sxemasi.Yarim yemirilish davri ko'rsatilgan.

Radiatsiya - qisqa to'lqinli e / m radiatsiya bilan?<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 >10-13?10-14 s dan keyin u?-kvantlar chiqarish bilan asosiy holatga o'tadi. Xuddi shu radioaktiv izotopning a-nurlanishi turli energiyaga ega boʻlgan a-kvantlarning bir necha guruhini oʻz ichiga olishi mumkin. Yadrolarning radioaktiv yemirilishida ?-kvantlar 0,01 dan 5 MeV gacha energiyaga ega. ?-spektr (?-kvantlarning energiyalar bo'yicha taqsimlanishi) chiziq shaklida bo'ladi. ?-nurlanish bilan A va Z raqamlarni o'zgartirmaydi > bu joy almashtirish qoidalari bilan tavsiflanmaydi.

Kvantalar Kulon zaryadini olib yurmaydi > Kulon kuchlarining ta'sirini boshdan kechirmaydi. Qalinligi dx bo'lgan modda o'tganda nurlanishning intensivligi dI ga o'zgaradi.Nurlanishning moddadan o'tishi uning yutilishi bilan birga kechadi. ? – chiziqli yutilish koeffitsienti, moddaning xossalariga va?-kvantlarning energiyasiga bog'liq. ?-nurlanish intensivligining zaiflashishi?-kvantlarning moddalar atomlarining elektron qobig'i va ularning yadrolari bilan o'zaro ta'siri natijasidir.

?-nurlanishning moddalar bilan o'zaro ta'sir qilish jarayonlari: 1. Fotoelektr effekti (?-nurlanishning fotoelektrik yutilishi) - atomning?-kvantni yutib, elektron chiqaradigan jarayon. Fotoelektr effekti?-kvantalarning bog'langan elektronlar bilan o'zaro ta'sirida sodir bo'ladi. Elektron atomning ichki qobiqlaridan chiqib ketadi, bo'sh joy uning ustida joylashgan qobiqlardan to'ldiriladi > fotoelektr effekti xarakterli rentgen nurlanishi bilan birga keladi. Fotoelektrik effekt E? da?-kvantlarning yutilishining asosiy mexanizmi hisoblanadi. ? 100 keV, ya'ni. 0,1 MeV dan kam. E bilanmi? ? 0,5 MeV, fotoelektr effektining ehtimoli past. Bu holatda asosiy mexanizm > 2. Kompton sochilishi moddaning erkin (yoki kuchsiz bog'langan) elektronlariga qisqa to'lqinli e/m nurlanishning (rentgen va?) elastik sochilishi, to'lqin uzunligining ortishi bilan birga keladi. E > 1,02 MeV (=2mec2) gacha bo'lgan ^E?-kvanta uchun bu mumkin >

3. Elektron-pozitron juftlarining hosil bo'lishi. Bu jarayonning ehtimolligi ~ Z2 va ^ ortishi bilan E?. Juda yuqori energiyalarda (E? ≈ 10 MeV) g-nurlanish va moddaning oʻzaro taʼsirining asosiy jarayoni elektron-pozitron juftlarining hosil boʻlishidir. Chiqaruvchi elektron moddadan o'tganda, u sekinlashishi mumkin: u yana paydo bo'ladimi? - tormoz deb ataladigan kvant. Yadro bilan o'zaro ta'sir qiladi > yangi e-e+ juftining tug'ilishi. > Elektron-foton ko'chkisi. Hosil bo'lgan zarrachalarning E kritikdan kamroq bo'lganda jarayon to'xtaydi. 4. Agar E? nuklonlarning bog'lanish energiyasidan (7-8 MeV) oshadi, yadroviy fotoelektr effekti kuzatilishi mumkin - nuklonlardan birining yadrodan chiqishi (odatda proton). ?-, ?-emirilishlar (shu jumladan elektron tutilishi), ?-nurlanish, ogʻir yadrolarning oʻz-oʻzidan boʻlinishi, proton radioaktivligi (yadro 1 yoki 2 proton chiqaradi - 1969 - Flerov) radioaktiv jarayonlarga tasniflanadi.

Yadro reaktsiyalari Zarrachalarning o'zaro ta'siri - ~ 10-13 sm masofaga yaqinlashganda - yadro kuchlarining ta'siridan kelib chiqadi. Yadro reaksiyasi - atom yadrolarining bir-biri bilan yoki a va b zarrachalari - neytron, proton, deytron, ?-zarracha, ?-foton bilan o'zaro ta'siri natijasida yuzaga keladigan sun'iy o'zgarishi Yadro reaktsiyasining eng keng tarqalgan turi yorug'lik zarrasi a ning o'zaro ta'siridir. X yadrosi bilan

Birinchi yadro reaksiyasi 1919 yilda E. Ruterford tomonidan amalga oshirilgan. Yadro reaksiyalari Yadro reaksiyasining energiya unumi: Q \u003d (MX + Ma - MY - Mb)c2 \u003d? musbat) - ekzotermik reaksiyalar. Energiyani yutish bilan - endotermik reaktsiyalar

Yadro reaktsiyalari energiyaning yutilishi yoki chiqarilishi bilan birga bo'lishi mumkin. 1936 yil - N. Bor - tez zarrachalar tomonidan yuzaga keladigan yadro reaktsiyalari 2 bosqichda boradi: Energiyani yutish bilan - endotermik reaktsiyalar. Issiqlik effekti (reaktsiya energiyasi) - chiqarilgan energiya miqdori (> 0 yoki< 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 >energiya chiqishi bilan reaktsiya (reaktsiya energiyasi ijobiy) - ekzotermik reaktsiyalar. Murakkab yadroning yashash muddati 10-14?10-12 s. Yadro reaksiyasida saqlanish qonuni bajariladi: elektr zaryadi, nuklonlar soni, energiya, impuls, burchak momenti.

Zanjirli reaktsiya sodir bo'lishi uchun neytronlarni ko'paytirish omili birlikdan katta bo'lishi kerak. 1939 yil O. Xan va F. Strassmann Og'ir yadrolarning bo'linishi Bo'linish zanjiri reaktsiyasi

bo'linish zanjiri reaktsiyasi

Yadro reaktorining diagrammasi Birinchi yadro reaktori 1942 yilda AQSHda E. Fermi boshchiligida qurilgan. Mamlakatimizda birinchi reaktor 1946 yilda IV Kurchatov rahbarligida qurilgan.

Nagasakidagi atom bombasining portlashi (1945)

Yadro quroli portlaganda yadroviy portlash sodir bo'ladi, uning zarar etkazuvchi omillari: yorug'lik nurlanishi ionlashtiruvchi nurlanish zarba to'lqini radioaktiv ifloslanish elektromagnit impuls psixologik ta'sir reproduktiv tizimdagi o'zgarishlar sklerotik jarayonlar radiatsiya katarakta immun kasalliklari radiokarsinogenez umr ko'rish davomiyligining qisqarishi genetik va teratogen Amerika Qo'shma Shtatlari Ikkinchi Jahon urushida Yaponiyaga yadroviy bomba tashlaganidan keyin termal nurlanishdan kuygan yaponiyalik ayolning oqibatlari.

Qaytarilish tufayli yuzaga keladigan potentsial to'siqni engib o'tish uchun yadrolar Ekin (~0,35 MeV) ga ega bo'lishi kerak, T~2,109 K ga to'g'ri keladi. Quyosh yuzasida 6000 K, Quyoshning markaziy hududlari 1.3.107 K. O'tkazish uchun termoyadroviy reaktsiya, yadrolarni yadro kuchlarining harakat masofasiga (~10-14?10-15 m) yaqinlashtirish kerak. Buning uchun kulon repulsiyasini engish kerak (p va boshqa engil yadrolar "+" zaryadlangan). Yengil yadrolarning bir yadroga qoʻshilishi (yadro sintezi) katta energiya ajralib chiqishi bilan birga kechadi. Termoyadro sintezi. Deyteriy + tritiy reaktsiyasi (D-T yoqilg'isi) Eng oson amalga oshiriladigan reaktsiya deyteriy + tritiydir: Buning kamchiligi kiruvchi neytron nurlanishining tarqalishidir.

Termoyadro reaksiyalari Quyosh va yulduzlarning energiya manbai hisoblanadi (T ~ 107?108 K). 1. Nisbatan past haroratlarda (~107 K). Proton-proton aylanishi Vodorod yadrolarining geliy yadrolariga birlashishining ikkita usuli: Yulduzlarning termoyadroviy kelib chiqishi g'oyasi - 1929 yil - Fridrix Houtermans.

2. Qachon yuqori haroratlar(> 2. 107 K) uglerod yoki uglerod-azot aylanishi (Gans Bethe) Bir geliy yadrosiga ajraladigan energiya 26,8 MeV. Bir gramm geliy bo'yicha - 700 kVt soat

Tokamak (magnit bobinli toroidal kamera) magnit plazmani ushlab turish uchun toroidal qurilmadir. Plazma kameraning haroratiga bardosh bera olmaydigan devorlari tomonidan emas, balki maxsus yaratilgan magnit maydon tomonidan ushlab turiladi. Tokamakning o'ziga xos xususiyati plazma muvozanati uchun zarur bo'lgan poloidal maydonni yaratish uchun plazma orqali oqadigan elektr tokidan foydalanishdir. Xalqaro termoyadroviy eksperimental reaktor Termoyadro reaksiyalaridan foydalanish > atrof-muhitni ifloslantirmaydi (yadro bo'linish reaktsiyalaridan farqli o'laroq radioaktiv izotoplar hosil bo'lmaydi). Boshqariladigan termoyadro termoyadroviy sintezi amalda tuganmas energiya manbai hisoblanadi. (1) uchun deyteriy dengiz suvida (HDO va D2O) topiladi - yuzlab million yillar uchun etarli. Tritiy > suyuq litiyni (katta zahiralarni) yadro reaktoridan neytronlar bilan nurlantirish orqali (2-reaksiya).

Quvvati 20 Mt boʻlgan termoyadro zaryadining portlashi (koʻpchilik H-bombalarning sigʻimi 105x106 t) epitsentrdan 140 km uzoqlikda butun hayotni yoʻq qiladi.H-bomba I.V.Kurchatov va A.D.Saxarovlar boshchiligida yaratilgan. 1953 yil 12 avgustda Semipalatinsk poligonida portlash. Hozirda 50 mingdan ortiq H-bombalar to'plangan

Taxminan bir xil miqdordagi zarralar 1950-yillarda topilgan > yangi zarralar "kornukopiya kabi tushib ketgan". Yadro kuchlarini tushuntirish uchun?-mezonlar, tushuntirish uchun?-emirilish-neytrinolar. Keyin pozitron va muonlar topildi.> Elementar zarrachalar soni 4 tadan 10 tagacha koʻpaydi. Elementar zarralar mikrozarralar boʻlib, ularning ichki tuzilishini hozirgi fizika taraqqiyoti darajasida boshqa zarrachalar birlashuvi sifatida koʻrsatib boʻlmaydi. 1932 yil - butun dunyoni 4 elementdan qurish mumkin - yorug'lik (fotonlar), protonlar, neytronlar, elektronlar. Elementar zarralar. Elementar zarrachalar sistematikasi. "Elementar zarracha" - atom yoki yadro bo'lmagan zarrachalarning umumiy nomi (istisno vodorod atomi - proton). Ilgari atomlar dunyo qurilgan "g'isht" hisoblanardi. Atomlar "bo'linadigan" bo'lib chiqdi > Koinotning asosiy elementlarini qidiring.

Yuqoridami? 20 km kosmik nurlanish amalda ikkinchi darajali. Ushbu radiatsiya hozirda ma'lum bo'lgan barcha narsalarni o'z ichiga oladi elementar zarralar. 1. Elementar zarralarning umumiy soni (antizarrachalar bilan birga) 400 dan ortiq. Elementar zarrachalarning xossalari: 2. Barqaror elementar zarralar – elektron e-, pozitron e+, proton p, neytron n, foton, elektron neytrino?e va antineytrino. ??e. Qolganlari beqaror, ikkilamchi kosmik nurlanishda yoki tezlatgichlar yordamida hosil bo'ladi. Kosmik nurlanish Yerga doimiy ravishda tushib turadigan ~10 GeV yuqori energiyali atom yadrolarining (asosan protonlar) va 1010 GeV ning alohida zarrachalarining birlamchi oqimi. Atmosferaning yuqori qatlamlaridagi atom yadrolari bilan birlamchi nurlar zarralarining elastik bo'lmagan to'qnashuvida ikkilamchi.

(1947 - kosmik nurlanishda (Pauell va Okchialini), Yukava (1935) tomonidan bashorat qilingan. =0?, m=264me) Spin?-mezonlar =0, beqaror.Lifetimes?+ va?- - 2.6.10-8 s, ?0 -0,8,10-16 s.(?q?=?e?, m=207me=106 MeV), muon spini=1/2, beqaror Yashash vaqti - 2,22,10-6 s.

1. Yumshoq komponent - Pb kuchli so'riladi. U elektron-pozitron juftlarining kaskadlaridan (yoki yomg'irlaridan) iborat. Parchalanish natijasida paydo bo'lgan? 0 - mezon yoki tez elektronning keskin sekinlashishi? - foton, yadro yaqinida uchib, e-e + - juftligini hosil qiladi. e- va e+ ning sekinlashishi?-fotonlarning hosil bo`lishiga olib keladi. Ikkilamchi kosmik nurlar tarkibida quyidagilar ajralib turadi: Juftlarning tug'ilishi va?-fotonlarning paydo bo'lishi fotonlarning energiyasi juftlarni hosil qilish uchun etarli bo'lgunga qadar davom etadi. 2. Qattiq komponent - katta qalinligi Pb orqali o'tmaydi. Asosan muonlardan iborat. Asosan atmosferaning yuqori va o'rta qatlamlarida zaryadlangan parchalanish natijasida hosil bo'ladi? - mezonlar. Bulut kamerasida kripton yadrosidagi gamma-nurli kvant tomonidan hosil bo'lgan elektron-pozitron juftligi fotosurati. Kamera magnit maydonga joylashtirilgan.

Zarrachalarning xossalarini tavsiflash uchun quyidagilarni kiriting: Zarrachaning massasi (m). E=mc2 ga muvofiq MeV yoki GeV da ifodalangan. O'rtacha umr (?). Zarrachalar barqarorligi o'lchovi. uchun e-, p, ?, ? ?=?. (?e >2,1022 yil, ?p~2,1032 yil, ?n~898 s). Eng qisqa muddatli zarrachalar - rezonanslar bormi?< 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

Birinchi antipartikul - pozitron e + - 1932 - kosmik nurlanishda bulut kamerasidan foydalangan holda. Bir xil massa m, umr bo'yi? va spin J. Boshqa xarakteristikalar mutlaq qiymatda teng, ishorasi (q, pm) qarama-qarshi. Pozitronlar yuqori energiyali fotonlar atom yadrolari bilan toʻqnashganda hosil boʻladi. Ular uchrashganda, ular yo'q qilinadi. Antizarrachalarga ega boʻlmagan zarralar mutlaq neytral (foton, ?0-mezon, ?-mezon) deyiladi. Yo'q qilishga qodir emas. Zarrachalarda antizarrachalar mavjud. P. Dirak - 1930. Elementar zarrachalarning o'zaro o'zgarishi ularning asosiy xususiyatlaridan biridir. Olingan zarralar asl nusxada mavjud emas, ular to'qnashuv yoki parchalanish jarayonlarida tug'iladi.

Elementar zarralar odatda ular ishtirok etadigan o'zaro ta'sir turlariga ko'ra tasniflanadi.

Ba'zi elementar zarrachalarga misollar

1) hadronlarning ko'pligi Zamonaviy tushunchalarga ko'ra, 6 lepton va 6 antilepton haqiqiy elementar zarralar, adronlar esa kvarklardan tuzilgan kompozit zarralardir. Kvarklarning 6 turi mavjud, ular lazzat deyiladi. Ular 3 dublet (u, d), (c, s), (t, b) hosil qiladi. Adronlarning kompozit tabiatining isboti: 2) adronlarning ko'pchiligi beqaror 3) adronlarning ichki tuzilishi aniqlandi Kvarklarga qo'shimcha belgilar - "rang" (yangi) kiradi. kvant soni) - qizil (R), yashil (G), ko'k (B). 6 turning har birida 3 xil kvark mavjud.

Bu rassomning koinotning kengayishi haqidagi kontseptsiyasi bo'lib, u erda fazo (shu jumladan koinotning gipotetik kuzatilmaydigan qismlari) har bir vaqtda aylana bo'limlari bilan ifodalanadi.Chapda inflyatsiya davrida ro'y berayotgan keskin kengayish (masshtabsiz)ga e'tibor bering. , va markazda kengaytirish tezlashuvi.Sxema chap tomonda WMAP tasvirlari va tegishli rivojlanish darajasidagi yulduzlar tasviri bilan bezatilgan.WMAP press-relizidan olingan rasm, 2006 yil Rassomning WMAP sunʼiy yoʻldoshi tasviri olimlarga yordam berish uchun maʼlumotlarni yigʻishda. Katta portlashni tushunish

Eng yaxshi ?CDM modeliga ko'ra, koinotning turli energiya zichligi komponentlarining mutanosib tarkibini ko'rsatadigan doiraviy diagramma - taxminan 95% qorong'u materiya va qorong'u energiyaning ekzotik shakllarida.