Конспект лекций 6 страница

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 7Следующая ⇒

-распад: ;

12) Основной закон радиоактивного распада ядер: ;

13) Среднее время жизни радиоактивного ядра: , где – постоянная распада, Т – период полураспада;

14) Период полураспада ( ) – это время, за которое распадается половина первоначального количества ядер;

15) Активность радиоактивного вещества: ;

16) b-распадэто внутринуклонный процесс. При этом протекают следующие реакции:

- распад: ,

e – захват: .

17) a-распад ядер – результат туннельного эффекта. Формула Гейгера и Неттолла, полураспада ;

11)g-распад – результат перехода ядра из возбужденного в основное состояниею. Установлено, что -излучение испускается дочерним (а не материнским) ядром.

Физика элементарных частиц

В настоящее время известно около 500 элементарных частиц. Под ними понимают частицы, которые по современным представлениям нельзя разложить на составные части. Большинство из них имеют внутреннее строение (все адроны состоят из кварков), но так как в свободном состоянии кварки в природе не встречаются, то и эти частицы можно считать элементарными.

Типы взаимодействия

1.Сильное взаимодействие: , , , это взаимодействие осуществляется посредством -мезонов, они переносят взаимодействие между нуклонами в ядре. Существует три вида пи - мезонов, это , - и -мезоны (массы - и -мезонов равны , а -мезона ), они являются бозонами, для них спин равен нулю. и -мезоны имеют электрический заряд, равный по модулю заряду электрона, а -мезон электрического заряда не имеет.

В настоящее время существует новый уровень понимания сильного взаимодействия, согласно которому сильное взаимодействие между кварками переносят глюоны.

2.Электромагнитное взаимодействие: , , , переносчиком взаимодействия является фотон, его масса покоя равна нулю, а спин равен единице, т.е. это бозон. Фотоны электрического заряда не имеют, они переносят взаимодействие между электрически заряженными частицами.

3.Слабое взаимодействие: , м, ; переносчики взаимодействия – промежуточные векторные бозоны: -, - и -бозоны, это самые тяжелые (для -, -бозонов ГэВ, а для -бозона ), и нестабильные (время жизни составляет всего 3×10^-25 с) частицы из всех известных элементарных частиц. Два из них ( -, ) имеют электрический заряд, равный по модулю заряду электрона, а -бозон – электрически нейтральная частица.

Как следует из их названия, они являются бозонами, для них спин равен единице.

Слабое взаимодействие обуславливает все виды b-распада и отвечает за взаимодействие нейтрино с веществом.

4.Гравитационное взаимодействие: , , , переносчиком взаимодействия предположительно являются гравитоны (масса покоя равна нулю, это бозоны, спин для них равен двум). Экспериментально гравитоны не обнаружены.

Интенсивность гравитационного взаимодействия очень мала, и поэтому в процессах взаимодействия, протекающих в микромире, гравитационное взаимодействие себя никак не проявляет. Это замечание справедливо для расстояний между частицами, превышающих значения .

1) Фундаментальные бозоны: В эту группу входят частицы, которые являются переносчиками взаимодействий: фотон, глюон, промежуточные векторные бозоны и пока еще не открытый гравитон;

2) Лептоны. К этой группе относят частицы, которые не участвуют в сильных взаимодействиях. Они участвуют в слабых взаимодействиях, и если у них имеется электрический заряд, то и в электромагнитных взаимодействиях: электрон ( ), мюон ( ), тау-лептон ( ) и соответствующие им три нейтральных частицы: электронное ( ), мюонное ( ) и тау–нейтрино ( ) и античастицы;

3) Адроны. К адронам относятся частицы, принимающие участие в сильных взаимодействиях. Помимо этого они могут участвовать и в других видах взаимодействия. Адроны подразделяются на две большие группы частиц – мезоны(порядка 80 частиц), эти частицы являются бозонами, их спин является целым числом, и барионы(порядка 140 частиц), они относятся к фермионам, для них спин является полуцелым числом.

Барионам приписывают новое квантовое число – барионный заряд В. Он для барионов равен единице (В = 1), для антибарионов равен минус единице (В = -1), для всех остальных частиц он равен нулю (В = 0).

Среди адронов выделяют также такие группы частиц, как 1) обычные (протон, нейтрон и пи-мезоны); 2) странные (гипероны); 3) «очарованные»;4) «красивые» и 5) истинные (правдивые) частицы. Причем в эти группы частиц входят как мезоны, так и барионы;

4) Мезоны(порядка 80 частиц). Эти частицы являются бозонами, их спин является целым числом. Они являются переносчиком ядерного (сильного) взаимодействия

5)Барионы(порядка 140 частиц). Относятся к фермионам, для них спин является полуцелым числом;

6) Резонансы( ). Являются возбужденными состояниями адронов;

7) Кварки

Квантовые числа	u	d	s	c	b	t
Спин
Электрический заряд, Q/
Барионный заряд, B
Изоспин			0	0	0	0
Проекция изоспина			0	0	0	0
Странность, S	0	0	-1	0	0	0
Очарование, C	0	0	0	1	0	0
Красота, b	0	0	0	0	1	0
Истина, t	0	0	0	0	0	1
Масса, ГэВ	0,318	0,322	0,512	~1,3	~4,7	174

8) Кварковая модель строения адронов:

Барионы образуются тремя кварками: , а мезоны – двумя: .

Сильное взаимодействие между кварками переносят восемь безмассовых частиц, их называют глюонами. Это цветные частицы, они обладают двумя цветовыми характеристиками – цветом и антицветом.

Учебное электронное текстовое издание

Валишев Марс Гельманович

Повзнер Александр Александрович

Волков Аркадий Германович

Физика

Конспект лекций

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 Следующая ⇒