42. Ядерные реакции и законы сохранения.

Превращения атомных ядер, обусловленные их взаимодействиями друг с другом или с элементарными частицами, называются ядерными реакциями.

Все ядерные реакции подчиняются следующим общим законам:

1. Сохранение зарядовых чисел. Сумма зарядовых чисел частиц и ядер, вступающих в реакцию, равна сумме зарядовых чисел частиц и ядер, образующихся в этой реакции. Например, в приведённой выше реакции имеем следующее равенство: 2 + 7 = 1 + 8.

2. Сохранение полного числа нуклонов. Суммы массовых чисел частиц и ядер до и после реакции должны равняться друг другу. Например, для той же

реакции полное число нуклонов равно 4 + 14 = 1 + 17 = 18.

3. Сохранение массы-энергии. Для изолированной от внешних воздействий системы, в силу соотношения между массой и энергией (W = mc²,

где c - скорость света в вакууме), только полная масса-энергия остаётся неизменной.

41. Закон радиоактивного распада.

Пусть ядерное вещество к данному моменту времени t

содержит N0 ядер, тогда с течением времени dt число

ядер будет равен dN, опытным путем установили,

что убыль ядер происходит пропорционально времени

по формуле: dN = –λN⋅dt , где λ - постоянная распада, определяющая

его скорость. Тогда

N t

∫ dN/N= - ∫λdt N0 0 ln N/N0= - λ t -λt

N=Noe

Для поглощения хар. скорости распада ядер

вводят величину называемую периодом полураспада Т

t = T N = No /2

-λt

No/2 = Noe

-1 -λt

Ln 2 = ln e = - λ T T=ln 2 / λ ≈0,693/ λ - период полураспада

44. Элементарные частицы и их свойства.

Известно ≈ 400элементарных частиц.Рассматрив.

только такие частицы,как электрон e,протон p,

нейтрон n и фотон,которые являютсястабильными,т.е. существуют либо бесконечно долго, либо достаточно длительное время.Однако подавляющее большинство элементарных частиц,полученных на ускорителях, не являются стабильными,т.е. распадаются,превращаясь в конечном итоге в стабильные частицы. Для описания частиц вводится ряд физических величин, которыми они и различаются: масса,среднее время жизни,

электр.заряд, спин и ряд других.Масс участицы в

ядерн.физике принято выражать в энергетических единицах, в основе которых лежит закон взаимосвязи массы и энергии Эйнштейна Е =mc².Един. изм.

электронвольт (1 эВ = 1,6⋅10–19 Дж). Так масса

электрона me = 0,51 МэВ, протона — mp = 938,3 Мэв, нейтрона — 939,6 МэВ, масса фотона равна 0.Среднее время жизни τ является мерой стабильности частицы и выражается в секундах.Спин —собственный момент импульса частицы. Спин J выражается в диницах h/2π и принимает только целые и полуцелые значения. Так для электрона, протона и нейтрона спин J = ½, для фотона J = 1.Эта важнейшая характеристика элемен-тарных частиц.Электрический заряд харак-теризует способность частицы участвовать в электромагнитных взаимодействиях. Собственный магнитный момент частицы характеризуетвзаимодействие частицы с внешним магнитным полем.Оказалось,чтоуказ.

характеристик недостаточно для описания поведения элементарных частиц и были введены :странность, очарование,прелесть, цвет,аромат и др.,которые характеризуются своими квантовыми числами-не имеют ничего общего с обычным смыслом этих слов,а отражают особые свойства частиц.