КАТЕГОРИИ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) П Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военно дело (14632) Висока технологиите (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къщи- (47672) журналистика и SMI- (912) Izobretatelstvo- (14524) на външните >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) История- (13644) Компютри- (11121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) култура (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23,702) Matematika- (16,968) инженерно (1700) медицина-(12,668) Management- (24,684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образование-(11,852) защита truda- (3308) Pedagogika- (5571) п Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) oligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97182) от промишлеността (8706) Psihologiya- (18,388) Religiya- (3217) с комуникацията (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) спортно-(42,831) Изграждане, (4793) Torgovlya- (5050) превозът (2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596 ) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Telephones- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно (12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

А. Методи за ядрени сили




Геометричните размери на ядрото.

Концепцията на ядро ​​размер трябва да включва не само геометрична разширение както е известно на ядрото показва, че съществените характеристики на ядрата е тяхната маса, заряд, спин и магнитен момент. Например, заряд (подобно на съставните нуклоните) непрекъснато разпределени в сърцевината от сърцевина центъра към периферията, която може да бъде определена като областта, където плътността на заряда е близо до нула. Поради това е необходимо да се говори за ядрена плътността и разпределението на това от гледна точка на ядрото, а не само от големината и размерите на идеализирания свят. В допълнение, трябва да се отбележи, че като цяло ние нямаме причина да вярваме, ядрото е сферично симетрични обекти, въпреки че е известно, че много ядра имат такава симетрия.

От тези коментари, ясно е, че определението за ядрена "размер" е един много сериозен проблем. Последният (съгласно Hofstadter) могат да бъдат разделени в три групи:

а. Методи за ядрени сили:

а. на разсейващия частици, протони, неутрони и бързо йони

б. а-радиоактивност,

в. дифракционни явления при високи енергии.

б. електрически и магнитни методи:

а. разсейване на електрони,

б. изотоп смяна и огледало ядро,

в. м-mesoatoms,

г. Фината структура на рентгенови спектри,

в. комбинирани методи:

а. полу-емпирична формула Вайцзекер,

б. photoproduction р 0 мезон.

Разсейването на а-частици, протони, неутрони и бързо йони. Разсейването на а-частици е първият метод, който прави възможно да се оцени размера на ядрото. В този си вид е метода на разсейване не е само на частици, но и протони, неутрони и бързо йони. За да интерпретира резултатите от експерименти на разсейване оптичен модел, използван ядро, в което движението се разсейва частици в потенциал сърцевина област, описан комплекс потенциал, който предвижда имагинерната част на процеса на абсорбция на частиците на инцидент. За двете части на оптичната потенциал са реални и mnimoy- може да отнеме една и съща гледна точка на потенциална енергия крива. Типичната форма на тази крива се дава с израза

(3.9)

при което V и W амплитуди на реални и въображаеми части на сградата, Z е атомен номер на сърцевината на снаряд (частиците), J (R) - Кулон потенциал сърцевина област, счита за равномерно зарежда топка, R е ефективен радиус на ядрените сили (желания ядро радиус) и -razmytost ядрена част потенциал = 0,5 · 10 -13 cm).

Стойността на максималната-реалистични стойности на оптичните потенциални параметри, получени в хода на описанието на експериментални данни за разсейване на теоретичната крива. Резултатите от този анализ на експерименти на разсейване частици върху ядра в широк спектър на А и Z от 12 ° С до 181 Ta показани най-добре описание на целия масив данни с R = R · 1/3 0, където R 0 = 1,35 х 10 - 13 cm.



Алфа радиоактивност. Метод за определяне на радиуса на радиоактивен-ядра се основава на факта, че експресия. средният живот на Т-радиоактивни ядра съдържа сърцевина радиус R

(3.10)

т.е. измерване на времето на живот на а-радиоактивни ядра предостави информация за радиусите на ядра. Анализ на обширен експериментален материал живота на а-радиоактивни ядра като стойности на радиусите на реда на ядра

R = R 0 х 1/3, където R 0 = 1,4 х 10 -13 cm.

б електрически и магнитни методи. Една от основните методи е електромагнитно разсейване на бързи електрони с ядра. Проучване основна структура от разсейването на електрони върху нея започна с пионерската дейност Hofshtadter [1] и нейните служители. Апаратът за схема, използвана от тях е показана на фиг. 3.2. Електронен ускорител дава силен лъч от електрони с енергия от няколко 250 MeV до GeV. електроните на лъча се транспортират в целева клетка, където се диспергира на съответната цел. Интензитетът на пика на еластично разпръснати електрони се определя като функция на разсейване ъгъл.

Фиг. 3.2. Апарат за изследване на еластично разсейване на електрони.

Разпределението Най грубо заряд в сърцевината описва функция един параметър, например съответния хомогенна Гаусово разпределение. Това разпределение, обаче, води до лошо съгласие с експерименталните данни, така и най-простият подход се счита за приемлив два параметъра Ферми разпределение:

(3.11)

където R 0 - нормализация постоянно, а и с са параметри, които описват структурата на ядрото. Ферми разпределение е показано на фиг. 3.2. параметър R наречена радиус на половин плътност, и (т = (4ln3) и "4.4а) - дебела сърцевина повърхност.

Резултатите от многобройни експерименти могат да бъдат обобщени, както следва:

1) за средно тегло и тежки ядра, средната квадратна радиуса на разпределението на разходите може с добро приближение бъде представена от формула

[<R 2>] 1/2 = R 0 х 1/3, R 0 = 0.94 · 10 -13 cm; (3.12)

2) радиусът на половин плътност (обикновено свързани с радиуса на сърцевината) и дебелината на повърхността на ядрото е приблизително от формулите, дадени

в (FM) = R = 1,18 А 1/3 -0,48 т »2,4 ( FM); (3.13)

3) истинското разпределение на електрически заряд в сърцевината е по-сложна, отколкото този, описан от два параметъра Ферми разпределение. По-специално, плътността в ядрото не е постоянна, както се предлага в разпределението на (3.11). То може да увеличава и намалява в посока към центъра. Две такива случаи са показани на Фиг. 3.2.

Фиг. 3.2. Разпределение на нуклоните за ядра 40 Са и 208 Pb, получени от експерименти на разсейване на електрони.

Mu-Месич атома. Методът се основава на явлението образуване на нестабилен, когато приближава Mesoatoms т-мезон на атомното ядро. g- измерване на енергия или рентгенови фотони позволява да се определи приблизително размера на ядрото.

3.3.3. Основна маса.

Маса yadra- един от най-важните характеристики. Маса на отделните изотопи може да се определи по два начина. Първата се основава на факта, че масата на индивидуалната ядро ​​може да бъде измерена директно в масспектрометъра, което устройство е показано схематично на фиг. 3.3. В масспектрометър частици преминава през специално разположени електрически и магнитни полета. Частици, попадащи в устройството са фокусирани върху фотографска плака. Полетата в устройството са избрани така, че местоположението на частицата удари на фотографска плака е независим от скоростта на частиците и се определят само от тяхната маса.

Вторият метод за определяне на масата на атомите е използването на специално подбрани енергиен баланс на реакцията, което позволява да се определи масата индиректно. Помислете за този метод по-подробно. За тази цел се пише на реакцията, в който частиците се сблъсква с ядро А, като по този начин причинява сърцевинни частици и Б Б:

A + A ® B + B + Q, (3.14)

където Q-освобождава енергия, т.е. излишната кинетична енергия на крайните продукти. стойност Q е точно равна на масата разликата от дясната и лявата страна на горното уравнение.

Q / C 2 = (М + A m а) - (М + B m б). (3.15)

Фиг. 3.3. Схема масспектрометър. 1, магнитното поле;

2- фотографска плака;

3-електрическо поле.

От уравнение (3.15) показва, че е възможно да се установи тежестта на един от продуктите, ако е известно тегло на останалата част от реакция енергията на атомна. Единица мярка използва въглеродни единици атомна маса единица (атомни масови единици) е числено равна на масата на масата нуклид 1/12 стр 12 масови единици и може да бъдат изразени в единици ж MeV:

1 U = 931 484 MeV = 1.66043 х 10 -24 грама

За сравнение, масите са свободни нуклоните

т.т. = 938,3 MeV / с 2,

м п = 939,6 MeV / C 2.

Мас ядро, състояща се от Z протони и неутрони N е даден от

m (Z, N) = Zm р + Nm п-W / C 2 (3.16)

където W е връзка енергия, т.е. енергията, която трябва да бъде изразходвано за разделяне на ядрото в отделни нуклоните и ги разделят в безкраен разстояние един от друг, т р, т п е масата на протона и неутрона, съответно. Има пренебрегвани малка допълнителна маса на ядрото от електрона в атом свързващи ефекти.

В таблиците не са масови ядра тегло и масови нуклиди (атоми). При изчисляване на характеристиките мощност на ядрени реакции и се разпада сделка с масови различия, обаче маса на електроните, които влизат в състава на нуклиди намалена. Така, до енергия разликата между електрон свързващи нуклиди такъв заместител е приемливо.

Една полезна концепция в ядрената физика, ядрена маса недостатък е свързан с неговия свързващ енергия. Дефект ядрото маса е разликата между масата на ядрото счита, изразена в атомни масови единици и съответен масово число А:

D (Z, А) = М отрова (Z, A) - А