Склад атомного ядра

Про що говорить Де-Бройля

Фотон — частинка світла — має імпульс , де - довжина хвилі світла, якому відповідає цей фотон.

Де Бройль припустив, що це співвідношення є універсальним, тобто руху частинок, що мають імпульс , відповідає довжина хвилі . Ці хвилі одержали назву "хвилі де Бройля", або "хвилі матерії". Оскільки імпульс частинки дорівнює добутку її маси на швидкість руху (), то довжина хвилі де Бройля .

Дуже довго фізики не могли зрозуміти зміст гіпотези де Бройля. Сам автор уявляв хвилю - пілота, що на своєму горбу несе електрон; пройшло багато часу, поки звикли до думки, що хвиля де Бройля і є сам електрон.

Ядро́ — центральна частина атома, в якій зосереджена основна частина масиатома (більш ніж 99,9%). Ядро має позитивний заряд, і саме від величини заряду ядра залежить, який хімічний елемент представлений атомом. У порівнянні з розмірами атома, який визначається радіусом електронних орбіт, розміри ядра надзвичайно малі — 10−15−10−14 м, тобто приблизно в 10-100тисяч разів менші від розміру самого атома.

Атомне ядро ​​складається з нуклонів — позитивно заряджених протонів та нейтральних нейтронів, близьких за масою та іншими властивостями частинок, які взаємодіють між собою через сильну взаємодію.

Ядро найпростішого атома — атома Гідрогену (ізотоп Протій) — є одним протоном.

103 Поняття про ядерні реакції

Ядерна реакція – це штучне перетворення атомних ядер при їхній взаємодії як одне із одним, так і з ядерними частинками, а також із g-квантами. При ядерних реакціях виконуються закони збереження: сумарного електричного заряду, кількості нуклонів, енергії, імпульсу, моменту імпульсу. Всі ядерні реакції характеризуються енергією, яка виділяється або поглинається при їхньому протіканні. Якщо реакція супроводжується виділенням енергії, її називаютьекзотермічною, а якщо поглинанням енергії–ендотермічною. Зміна енергії при ядерній реакції визначається так: де - - сума мас частинок до реакції, - сума мас частинокпісля реакції. Якщо реакція відбувається

при умові то вона екзотермічна (енергія виділяється). А якщо ж то вонаендотермічна (енергія поглинається). Для визначення енергетичного виходу ядерних реакцій, цю формулу зручно використовувати у вигляді: У формулу, як і при визначенні енергії зв¢язку ядра, можна підставляти маси атомних ізотопів (у а.о.м.), а не ядер, оскільки поправки на масу електронів оболонок входять із протилежними знаками і тому виключаються.

104 Проблема керованих термоядерних реакцій

Керовані термоядерні реакції являють собою складну науково-технічну проблему, над якою працюють вчені всього світу. Pешеніе цієї проблеми дозволило б отримати невичерпне кількість енергії, асировинні енергетичні ресурси стали б при цьому практично безмежними.

Керована термоядерна реакція повинна дозволити отримати енергію не за рахунок її запасів, зосереджених в атомних ядрах рідкісних елементів урану і торію, а за рахунок утворення гелію зшироко поширеного в природі речовини - водню.

Керована термоядерна реакція - це перша проблема, названа М. С. Хрущовим, як проблема, яка стоїть в семирічному плані перед наукою.

Керована термоядерна реакція може бути здійсненатільки при дуже високих температурах, при яких будь-яка речовина буде знаходитися в плазмовому стані. Цим, зокрема, пояснюється підвищений інтерес до плазми, який проявляють фізики в останнє десятиліття. Вивчення плазми становить інтерес і для фізикитвердого тіла.

105 Поняття про елементарні частинки

Елементарні частинки – найдрібніші суб’ядерні частинки речовини або фізичного поля. Це дискретні структурні елементи, що можуть існувати в неасоційованому стані. Найхарактернішою особливістю елементарних частинок є їхня здатність до перетворень і взаємодії. При цьому дочірні частинки - це не структурні складові материнських, вони народжуються при актах перетворення. За властивостями елементарні частинки поділяють на такі групи: фотони, лептони, мезони й баріони (нуклони й гіперони). Майже всі елементарні частинки нестабільні (за винятком електрона, протона, нейтрона, нейтрино, фотона). Основні характеристики елементарних частинок: електричний заряд, маса, тривалість життя, спін, лептонний і баріонний заряди, дивність (квантове число).

106 Поняття про основні проблеми сучасної фізики

Деякі із цих проблем носять теоретичний характер, що означає, що сучасні теорії виявляються нездатними пояснити певні спостережувані явища або експериментальні результати. Інші проблеми є експериментальними, а це означає, що є труднощі експериментальної перевірки пропонованої теорії.

Наступні проблеми є або фундаментальними теоретичними проблемами, або теоретичними ідеями, для яких відсутні експериментальні дані. Деякі з цих проблем тісно взаємозалежні. Наприклад, додаткові виміри або суперсиметрія можуть розв'язати проблему ієрархії. Уважається, що повна теорія квантової гравітації здатна відповісти на більшу частину з перерахованих питань (крім проблеми острова стабільності).

Дата добавления: 2015-05-24