ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Краткое заключение к гл из "Введение в ядерную физику " Известно, что свойства ядер-изобар зависят от соотношения протонов и нейтронов, содержащихся в них. Только при вполне определенном соотношении ядра имеют минимальную массу и стаби1льны. Если же протоны находятся в избытке или недостатке, то соответствующее ядро является р+- или р -радиоак-тивным. Так, например, из двух ядер и гНе первое имеет большую массу и в процессе р-распада переходит в гНе из трех ядер 4Ве °, бВ о и бС среднее имеет наименьшую массу, оно устойчиво, а два крайние — радиоактивны. [c.277] На первый взгляд кажется, что отмеченное отличие ядер-изобар является решающим и что свойства ядер существенно меняются при замене одного или нескольких протонов на соответствующее число нейтронов (или наоборот). Однако это не так. Более детальное рассмотрение ядер-изобар показывает, что среди них существуют группы ядер со сходными характеристиками. [c.277] Таким образом, с точностью до кулоновского взаимодействия энергии связи обоих ядер одинаковы. [c.278] Зеркальные ядра отличаются одно от другого тем, что все (р — р)-связи заменены на (п — /г)-связи, в то время, как число (и — р)-связей остается неизменным. На рис. 99 схематически сравниваются два простейших зеркальных ядра iH и гНе . Из рисунка 1Видно, что в ядре iH нет ни одной (р — р)-связи, имеется одна п — /г)-связь и две п — р)-связи в ядре же аНе число п — р)-связей по-прежнему равно двум, (п — /г)-связей нет, но зато есть одна (р — р)-связь. [c.278] Онаруженное сходство в структуре уровней зеркальных ядер можно объяснить, если предположить тождественность элементарных (р — р)- и п — п)-взаимодействий. Это предположение называется гипотезой о зарядовой симметрии ядерных сил. [c.278] При детальном рассмотрении (см. 70) оказывается, что гипотеза о зарядовой независимости ядерных сил подтверждается экспериментально как в опытах по непосредственному сравнению элементарных (р-р)-, (п — п)- и п — р)-взаимодействий, так и в опытах по проверке многочисленных следствий этой гипотезы. [c.279] Если рассматривать только ядернов (без кулоновского) взаимодействие между любыми нуклонами р — р), (п — п) и (п — р), находящимися в одинаковых пространственных и спиновых состояниях, то все три вида взаимодействия тождественны между собой. Таким образом, оба нуклона ведут себя одинаково, в связи с чем их в некотором смысле можно считать тождественными частицами. [c.279] Подчеркнем, что зарядовая независимость ядерных сил справедлива с точностью до электромагнитного взаимодействия, которое ее нарушает. [c.279] Т определяется во вспомогательном (формальном) изотопическом пространстве. Одна из проекций вектора Tq — -Ь /2 описывает протон, другая Тг. = — /2 — нейтрон. Число проекций 2Г + 1 = 2 равно числу нуклонов с тождественными ядерными свойствами. [c.279] V дана классификация ядерных реакций и описаны их общие закономерности. [c.281] В соответствии с характерными особенностями ядерные реакции удобно разделить на реакции под действием нейтронов, под действием заряженных частиц и под действием у-квантов, а также обособить реакции деления тяжелых ядер, термоядерные реакции и реакции образования трансурановых элементов. [c.281] В зависимости от механизма взаимодействия различают ядерные реакции, идущие через промежуточный этап образования составного ядра, и прямые взаимодействия. [c.281] В общем случае в результате взаимодействия двух частиц (обычно одной из них является ядро) может возникнуть две или больше других частиц (продукты реакции), причем реакция может идти одновременно по нескольким конкурирующим каналам, т. е. с образованием различных пар (троек и т. п.) частиц на заключительном этапе. В частном случае рассеяния продукты реакции совпадают с частицами, вступающими в реакцию. При этом рассеяние называется упругим, если обе частицы сохраняют свое внутреннее квантовое состояние, и неупругим, если квантовое состояние хотя бы одной из частиц (ядра) изменяется. [c.282] Кроме закона сохранения полной энергии в ядерных реакциях выполняется еще целый ряд законов сохранения законы сохранения электрического заряда и числа нуклонов (т. е. барионного заряда) , законы сохранения импульса, момента количества движения и четности, а также закон сохранения изотопического спина. Последний закон сохранения является следствием зарядовой независимости (изотопической инвариантности ) ядерных сил все три элементарные, чисто ядерные (т. е. без учета электромагнитного) взаимодействия нуклонов тождественны р — р = п — п = п — р), если нуклоны находятся в одинаковых пространственных и спиновых состояниях. [c.282] Законы сохранения накладывают определение ограничения (запреты) на протекание ядерных реакций и, следовательно, позволяют правильно записывать возможные реакции и получать важные сведения о свойствах взаимодействующих частиц и продуктов реакции. [c.282] Изучение ядерных реакций сводится к измерению дифференциального сечения в функции от энергии и других параметров налетающей частицы и определению угловых и энергетических распределений продуктов реакций, а также их внутреннего квантового состояния (энергии возбуждения, спина, четности и изо-топического спина). [c.282] Вернуться к основной статье