ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы СВОЙСТВА ЯДЕР И РАДИОАКТИВНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ Свойства стабильных ядер из "Введение в ядерную физику " Настоящая книга является переработанным изложением курса лекций по ядерной физике, прочитанных автором в 1954— 1963 гг. на физико-энергетическом факультете, а также (по сокращенной программе) на факультете вычислительных машин и вечернем отделении Московского инженерно-физического института. [c.12] Книга состоит из трех частей свойства ядер и радиоактивных излучений (часть первая), ядерные взаимодействия (часть вторая) и ядерные силы и элементарные частицы (часть третья). [c.12] В первой части рассматриваются свойства стабильных ядер, капельная и оболочечная модели ядра, а-распад, р-распад и у-излучение ядер, прохождение излучения через вещество. [c.12] Во второй части описаны общие закономерности ядерных реакций, боровский механизм протекания ядерных реакций и механизм прямого взаимодействия адерные реакции под действием нейтронов, некоторые вопросы нейтронной физики (рассеяние и замедление быстрых и диффузия тепловых нейтронов, нейтронная спектроскопия) и элементы оптической модели ядра ядерные реакции под действием различных заряженных частиц (протонов, а-частиц и дейтонов) и ядерные реакции под действием -у-квантов реакции деления, реакции, приводящие к образованию трансурановых элементов, и термоядерные реакции. [c.12] Третья часть книги посвящена ядерным силам и элементарным частицам. Здесь рассмотрены опыты по нуклон-нуклонным рассеяниям и свойства ядерных сил рассеяние быстрых электронов на ядрах и протоне и структура нуклонов свойства х- и я-мезонов и вопрос об изотопической инвариантности ядерных взаимодействий свойства и систематика странных частиц получение и свойства антинуклонов и других античастиц и свойства нейтрино и антинейтрино цикл вопросов, связанных со свойствами слабого взаимодействия, и, наконец, вопрос о квазичастицах (резонансах). [c.12] Книга рассчитана на студентов инженерно-физических и фи-зико-технических втузов и на инженерно-технических работников атомной промышленности, желающих пополнить свои знания в области ядерной физики, а также на студентов вузов. [c.12] Поэтому автор пытался изложить обширный и сложный материал современной экспериментальной ядерной физики в простой и наглядной форме и по возможности кратко, но без упрощения за счет исключения сложных вопросов. Для достижения этой цели книга строится в соответствии со следующими принципами. [c.13] Естественно, чтение этих мест книги требует от читателя достаточно высокой подготовки. Учитывая, что для некоторых читателей это условие может оказаться трудно выполнимым (особенно для студентов вечерних и заочных отделений), в книге достаточно подробно изложены необходимые сведения из родственных дисциплин атомной физики, квантовой механики, специальной теории относительности и др. [c.13] В заключение автор выражает глубокую благодарность профессору И. И. Гуревичу, профессору Л. В. Грошеву, доктору химических наук Б. В. Курчатову, кандидатам физико-математических наук А. А. Варфоломееву и Б. А. Никольскому, прочитавшим книгу в рукописи и сделавшим много ценных замечаний, а также всем, кто своими советами и помощью способствовали улучшению книги и ускорению ее выхода из печати. [c.14] Автор отдает себе отчет в том, что, несмотря на длительную работу над книгой, в ней осталось еще очень много недостатков, и будет весьма благодарен тем читателям, которые пожелают их указать. [c.14] Ядерная физика — наука о строении, свойствах и превращениях атомного ядра— одна из самых молодых наук. Еще в конце XIX в. ничего не было известно об атомном ядре атом счи-гался мельчайщей неделимой частичкой вещества. Открытие в 1895 г. катодных и рентгеновских лучей и в 1896 г. естественной радиоактивности показало, что в устройстве атомов всех элементов есть что-то общее. Все они, например, содержат и при известных условиях могут испускать электроны (е), а самые тяжелые из них обладают свойствами а-, р- и у-радиоактив-ности. [c.15] В 1904 г. английский физик Томсон предложил первую модель атома, согласно которой атом представляет собой положительно заряженный шар размером 10 см с взвешенными внутри него электронами. Эта модель казалась более или менее удовлетворительной до тех пор, пока в 1909 г. она не вступила в противоречие с результатами опытов по изучению рассеяния а-частиц на тонких металлических пленках. В этих опытах было обнаружено, что наряду с рассеянием на малые углы, которое соответствует расчетам кулоновского взаимодействия а-частиц с атомом типа Томсона, в некоторых случаях а-частицы испытывают отклонения на очень большие углы (больше 90°). Для объяснения таких отклонений модель Томсона абсолютно непригодна. [c.15] В 1911 г. Резерфорд предложил новую модель атома, согласно которой атом представляет собой центральное положительно заряженное ядро очень малых размеров (сж) с распределенными вокруг него на больших расстояниях (- Ю сж) электронами. Так как масса электронов очень мала, то вся масса атома практически сосредоточена в ядре. [c.15] Ядерная модель атома прекрасно объясняет результаты опытов по изучению рассеяния а-частиц и является крупным шагом вперед на пути к познанию устройства материи. Год создания ядерной модели атома можно считать годом рождения ядерной физики. [c.15] Простые вычисления на основе этих предположений позволили Бору теоретически получить спектральные закономерности и постоянную Ридберга. [c.17] Впоследствии теорию усовершенствовали было учтено движение ядра вокруг общего центра тяжести круговые орбиты были заменены эллиптическими с определенными положениями их плоскости. Все это привело к лучшему пониманию оптических спектров и, в частности, позволило объяснить простой эффект Зеемана. [c.17] Высказав свои знаменитые постулаты, Н. Бор сделал чрезвычайно смелый шаг. Он отказался от привычных классических представлений, и это привело к правильному описанию внутриатомных процессов. Однако в самой основе теории Бора оста-валась трудность. Было неясно, почему при описании атома л можно и нужно отказываться от классических представлений. Эта трудность была преодолена только в 1926 г., после того как Гейзенберг и Шредингер предложили совершенно новый способ описания микромира, получивший название квантовой механики. Согласно квантовой механике, при рассмотрении движения электронов и других микрочастиц нельзя говорить об их траектории, так как нельзя одновременно точно знать положение и скорость частицы. [c.17] Вместо старой модели атома была предложена новая, в которой положение электрона в атоме в данный момент времени определяется не точно, а с некоторой вероятностью, величина которой задается волновой функцией, являющейся решением волнового уравнения. Квантовая механика не только повторила все результаты теории Бора, ио и объяснила, почему атом не излучает в стационарном состоянии, а та кже позволила подсчитать интенсивности спектральных линий. Кроме того, квантовая механика дала объяснение совершенно непонятному с точки зрения классической физики явлению дифракции электронов. [c.17] В дальнейшем с помощью квантовой механики стали описывать также и яд ные процессы. Так, например, в 1928 г. Гамо-вым и др. бш построена квантовомеханическая теория а-распада. [c.17] Известно, что кроме массы и заряда элементарные частицы характеризуются также и другими свойствами, в частности величиной собственного момента количества движения (спина), который измеряется в единицах h, и величиной магнитного момента. [c.18] Вернуться к основной статье