Ядерные силы отталкивания

Возрастание предельного значения массы, при которой холодная звезда может находиться в состоянии равновесия, вызвано главным образом тем, что на малых расстояниях между нейтронами действуют интенсивные ядерные силы отталкивания (см. гл. V, 5, п. 3). Сложность учета этих сил и приводит к неопределенности в. значении М р даже большей, чем показано в (12.45). [c.613]

Пока энергия а-частицы (й ) мала, частица не может преодолеть силу кулоновского отталкивания и достигнуть области действия ядерных сил (рис. 30). В этом случае рассеяние происходит в строгом соответствии с формулой Резерфорда (И 1.4). С увеличением энергии а-частица при некотором значении (( пред)- достигает области начала действия ядерных сил и в рассеянии появляется аномалия — отклонение от формулы Резерфорда. [c.88]

Очевидно, что если бы ядерные силы носили характер отталкивания, то кривая на рис. 214 монотонно поднималась бы с ростом энергии. [c.511]

Относительно большое (по сравнению с величиной Ь) расстояние между нуклонами в ядре ( i2-10 см) указывает на существование сил, препятствующих сближению частиц до размеров плотно упакованной системы, т. е. позволяет высказать предположение о том, что ядерные силы на очень малых расстояниях между нуклонами являются силами отталкивания (см. рис. 227, б). [c.532]

Разумеется, заключение относительно сильного взаимодействия остается справедливым и для я+-мезонов. Однако медленные п+-мезоны не могут близко (на радиус действия ядерных сил) подойти к ядру из-за кулоновского отталкивания. Поэтому после остановки они распадаются [c.574]

Радиоактивный а-распад нашел свое объяснение в туннельном эффекте. Потенциальная энергия положительно заряженной а-частицы в поле положительно заряженного ядра является положительной и возрастает обратно пропорционально расстоянию от ядра при уменьшении этого расстояния (рис. 62). Если бы, кроме сил кулоновского отталкивания, никаких других сил не существовало, то частица не смогла бы удержаться в ядре. Однако при некотором малом расстоянии в действие вступают большие ядерные силы притяжения, которые удерживают а-частицу в ядре. Эти ядерные силы притяжения резко уменьшают потенциальную энергию (притяжение ), в результате чего в области, имеющей размеры ядра, для а-частицы образуется потенциальная яма, которая от внешнего пространства отделена потенциальным барьером. По классической механике, покинуть ядро могут только те а-частицы, энергия которых больше высоты потенциальною барьера. Однако эксперименты по бомбардировке ядер показывают, что энергия а-частиц, вылетающих из ядра, меньше высоты потенциального барьера. Следовательно, а-частицы, вылетающие из ядра, проникают через потенциальный барьер посредством туннельного эффекта. [c.184]

Более тяжелые элементы существовать устойчиво не могут. Это объясняется тем, что силы кулоновского отталкивания протонов в ядре не могут быть уравновешены ядерными силами притяжения и ядро оказывается неустойчивым, Перевес сил кулоновского отталкивания протонов в ядре над силами ядерного притяжения [c.288]

Последним стабильным элементом, который существует в природе, является уран. Невозможность стабильного существования более тяжелых элементов объясняется тем, что силы кулоновского отталкивания протонов в ядре не могут быть уравновешены ядерными силами притяжения и ядро становится неустойчивым. Перевес сил кулоновского отталкивания протонов в ядре над силами ядерного притяжения между нуклонами ядра обусловливается дальнодействующим характером кулоновских сил. [c.291]

До сих пор мы рассматривали столкновения с ядрами нейтральных частиц с ненулевыми массами, т. е. фактически нейтронов. Для заряженных частиц, например протонов, поведение сечений при низких энергиях будет иным за счет существования кулонов-ского отталкивания, препятствующего частице подойти достаточно близко к ядру, чтобы произвести реакцию и, как это ни парадоксально, выйти из области действия ядерных сил. Кулоновское отталкивание имеет большой радиус действия и в основном проявляется вне ядра. Поэтому в ряде случаев с хорошей точностью [c.130]

Во-первых, между двумя протонами действуют не только ядер-ные силы, но и кулоновские силы отталкивания. Кулоновские силы, хотя и значительно более слабые на малых расстояниях, чем ядер-ные, становятся преобладающими на больших расстояниях вследствие их дальнодействующего характера. Налетающая частица подвергается действию кулоновских сил задолго до вступления в сферу действия ядерных сил. Поэтому роль кулоновских эффектов особенно существенна при рассеянии на малые углы (периферические столкновения) и при очень низких энергиях. Потенциал кулонов-ского взаимодействия известен с большой точностью. Поэтому по кулоновскому рассеянию можно точно калибровать абсолютную величину сечения, обусловленного одними ядерными силами. Напомним, что обычно в ядер ной физике абсолютные значения сечений измерять гораздо труднее, чем относительные. [c.180]

КУЛОНОВСКИЙ БАРЬЕР ЯДРА — потенциальная энергия кулоновского отталкивания одноимённо за-ряж, частиц вне области действия ядерных сил. К. б. я. даётся ф-лой [c.533]

Ядерные реакции деления могут возникать лишь у очень тяжелых ядер. Их неустойчивость связана с большим количеством протонов и сильным влиянием кулоновских сил отталкивания. При 22/Л>45 устойчивость ядра полностью исчезает. [c.233]

Радиоактивность. Ядро атома состоит из нуклонов — протонов и нейтронов, взаимодействие которых ограничено малыми расстояниями ( 10 см). Уже из факта устойчивости ядра, несмотря на наличие электрических сил отталкивания, вытекает, что ядерные силы велики. Ниже приведены некоторые значения энергии, рассчитанные на одну частицу [c.450]

Таким образом, опыты по рассеянию протонов протонами доказывают, что между протонами, кроме обычных сил электростатического отталкивания, на малых расстояниях действуют ещё специфические ядерные силы. В состоянии 15 (спины протонов антипараллельны) протоны притягиваются, в состоянии зр (спины протонов параллельны), по всей вероятности, отталкиваются. [c.94]

Так как в лёгких ядрах, когда роль кулоновских сил отталкивания незначительна, число протонов равняется примерно числу нейтронов, то следует считать, что между парой нейтронов также действуют ядерные силы, причём по порядку величины они не отличаются от ядерных сил, действующих между парой протонов. [c.94]

При изучении ядерных реакций с положительно заряженными частицами необходимо учитывать потенциальный барьер, окружающий ядро, который образуется благодаря комбинированному действию ядерных сил, действующих на малых расстояниях между частицами, и кулоновских сил отталкивания вне ядра. [c.264]

Лазерный термояд. Этим термином обозначается идея осуществления управляемого термо-. ядерного синтеза с помощью лазерного излучения. Для этого необходимо добиться сближения легких ядер (дейтерия, трития) на столь малое расстояние, Чтобы между ними произошла ядер-ная реакция слияния. Но для сближения необходимо преодолеть кулоновскую силу отталкивания положительно заряженных ядер. Для этого им необходимо сообщить достаточно большую кинетическую энергию (нагреть вещество). [c.29]

Короткодействующие ядерные силы, аналогичные силам сцепления между молекулами в капле воды, стремятся к созданию сферического ядра с однородным поверхностным натяжением. Однако электростатические силы отталкивания протонов ядра противодействуют этому. Если бы электростатические силы отталкивания значительно возросли, то сферическая форма оказалась бы неустойчивой. Ядра будут стабильными до тех пор, пока при сферической форме сумма энергии связи и электростатической энергии будет иметь минимум. [c.112]

Аналогичная зависимость для двух взаимодействующих протонов будет иметь несколько иной вид. На расстояниях г>Го ядерные силы отсутствуют и потенциал в поле кулоновских сил отталкивания протонов растет с уменьшением г, как . [c.31]

Однако более детальное изучение экспериментов по нуклон-нуклонному рассеянию показывает, что хотя силы взаимодействия и в самом деле имеют обменный характер, смесь обычного потенциала с обменным такова, что не может полностью объяснить насыщение. Обнаруживается и другое свойство ядерных сил. Оказывается, что если на больших расстояниях между нуклонами действуют преимущественно силы притяжения, то при тесном сближении нуклонов (на расстоянии порядка 0,5 см) возникает резкое отталкивание. Это можно объяснить наличием у нуклонов отталкивающихся друг от друга сердцевин. [c.77]

Реакция деления тяжелых ядер не единственный путь высвобождения атомной энергии. Ученые нашли и другой путь — реакция слияния (синтеза) ядер легких элементов, Известно, что устойчивость ядра определяется равновесием ядерных и электростатических сил. Ядерные силы стягивают протоны и нейтроны в единое целое, как силы поверхностного натяжения стягивают молекулы воды в каплю. Эти силы уравновешивают силы отталкивания одноименно заряженных частиц — протонов. Ранее шла [c.22]

Ядерные силы являются короткодействуюш,ими силами, и на расстояниях, меньших м, они по своей величине значительно превосходят кулоновские силы отталкивания. [c.132]

Относительно первого этапа распада в наше время почти ничего не известно -достоверно и имеются лишь общие качественные рассуждения. Образование а-частичной группы из двух протонов и двух нейтронов происходит в кдерной материи, по-видимому, в самом процессе а-распада. Обособлению этой группы нуклонов, вероятно, способствует насыщение ядерных сил (каждый нуклон взаимодействует лишь с ограниченным числом ближайших к нему нуклонов, 22), так что образовавшаяся а-частица подвержена меньшему действию ядерных сил, и вместе с тем большему действию кулонов-ского отталкивания от протонов ядра, чем отдельные нуклоны. По-видимому, этим и объясняется самопроизвольный вылет а-частицы из ядра. Были предприняты многочисленные попытки рассмотреть процесс формирования а-частицы в ядре, были выдвинуты различные модели этого процесса, однако существенных результатов они пока не дали. [c.228]

Мезонная теория ядериых сил. Представление о сильном взаимодействии вошло в науку о строении атомного ядра в 1934 г. сразу же после того, как советским ученым Д. Д. Иваненко и В. Гейзенбергом была предложена протонно-нейтронная модель ядра. Оно явилось естественным ответом на вопрос что удерживает частицы ядра вместе Между протонами ядра действует кулоновское отталкивание, во много раз превышающее силы гравитационного притяжения. Тем не менее ядра атомов являются устойчивыми системами, а это означает, что между ядерными частицами должны действовать новые силы не известной пока природы. Они во много раз больше электростатических и удерживают вместе как одноименно заряженные протоны, так и нейтроны. Эти силы были названы ядерными, а взаимодействие между нуклонами в ядре — сильным. Заметим, что если названия гравитационного и электромагнитного взаимодействий связаны с их механизмом, то название сильное взаимодействие всего лишь качественное. О нем известно не много. Поскольку это взаимодействие существует между частицами, входящими в состав атомного ядра, оно является короткодействующим. Его радиус действия сравним с размерами ядра, т. е. примерно равен 10 см. Раскрытие механизма сильного взаимодействия, природы ядерных сил пот1)ебовало от теоретиков и экспериментаторов разработки принцигаально новых представлений о структуре нуклонов. [c.184]

Ядерные силы обладают свойством насыщения (гл. И, 3). Насыщение проявляется в том, что энергия связи на нуклон в ядре при увеличении размеров ядра не растет, а остается примерно постоянной. Происхождение свойства насыщения долгие годы было загадочным. Сейчас считается установленным, что насыщение обусловлено совместным действием отталкивающей сердцевины и обменного характера ядерных сил. Отталкивающая сердцевина препятствует тому, чтобы в сферу действия сил одного нуклона попадало большое количество его соседей. Такова же и роль обменных сил. Дело в том, что у обменных сил притяжение чередуется с отталкиванием (например, притяжение при четных орбитальных моментах заменяется на отталкивание при нечетных). А всякое отталкивание способствует насыщению. Наиболее ярко влияние обменных сил на насыщение проявляется в легчайших ядрах. При переходе от дейтрона к а-частице энергия связи на нуклон резко растет (см. гл. II, 3, рис. 2.5). Здесь обменные силы еще не сказываются потому, что все нуклоны находятся в 5-состоянии. А вот в следующем за а-частицей ядре jHe один нуклон вынужден из-за принципа Паули находиться в / -состоянии, где обменные силы являются отталкивающими. Поэтому пятый нуклон не может удержаться в ядре, т. е. Не не является стабильным ядром. [c.200]

Рис. 4. Силы электрического отталкивания и ядерного притяжения между двумя протонами, находящимися на очень малых расстояниях друг от друга а — действие обеих сил, б — результирующая сила. Для расстояний меньше X результирующая сила является силой притяжения (преобладают ядерные силы), а для расстояний больще X — силой отталкивания (преобладают электрические силы). Для очень больших расстояний сила отталкивания становится исчезающе малой (согласно закону обратной квадратичной зависимости). Следует отметить, что реальная зависимость результирующей силы от расстояний более резкая, чем это изображено на рисунке

Таким образом, суммируя наш качеотвенный анализ зависимости В от А, представленной на рис. 7, можно сказать следующее. В ядрах с Л < 25 каждый нуклон притягивается ядерными силами ко всем остальным нуклонам, в ядрах с А = 25—30 ядерные силы начинают насыщаться и В остается примерно постоянной, и, наконец, в ядрах с Л > 50 сила электрического отталкивания между протонами все заметнее противодействует силам ядерной связи, что ведет к уменьшению В. [c.40]

Поскольку из ядер изотопов ксенона самым устойчивым тяжелым является ядро ксенона-136, а из ядер изотопов стронция — ядро стронция-88, то очевидно, что образовавшиеся осколки имеют слишком много нейтронов, чтобы оставаться устойчивыми Появившийся избыток нейтронов отнюдь не случаен. Чем больше размеры ядра, тем сильнее возрастает влияние электрических сил отталкивания между протонами, и чтобы их преодолеть и сохранить устойчивость, крупные ядра должны иметь очень большое количество нейтронов (для ядерных же сил притяжения не существует разницы между нуклонами). Самые тяжелые ядра содержат на 50% больше нейтронов, чем протонов, и, следовательно, каждый осколок, образовавшийся при делении большого (тяжелого) ядра, будет иметь также примерно на 50% больше нейтронов, чем протонов. Однако для устойчивости этих, гораздо более легких, ядер такое соотношение нейтронов и протонов излишне . Каисдое подобное ядро имеет несколько слабо связанных нейтронов, находящихся вне заполненных оболочек, и поэтому оно, чтобы восстановить соответствующее условие стабильности, испускает лишние нейтроны, подобно тому, как при радиоактивном распаде излучаются лишние частицы. [c.49]

Эксперим. данные физики высоких энергий показывают, что с уменьшением расстояния между нуклонами ядерные силы притяжения сменяются силами отталкивания. Поэтому при плотностях р рп давление вещества Н. 3. оказывается больше, чем газа невзаимодействующих нейтронов, т. е. способность звёздного вещества противодействовать сжимающей его силе тяжести увеличивается. В результате зЛиакс пойышзется до указанных выше пределов (1,4—2,7) ЭЛ . Кроме того, отталкивание нуклонов с избытком компенсирует эффект, замедляющий рост давления с увеличением плотности,— рождение новых частиц (мезонов, гиперонов). Разброс предсказываемого значения ЗЛ акс связан с трудностью построения количеств, теории сверхплотного вещества. [c.281]

Т. э. позволяет понять механизм а-распада тяжёлых ядер. Между а-частицей и дочерним ядром действует элек-тростатич. отталкивание, определяемое ф-лой U(r) — b/r. На малых расстояниях порядка размера а ядра ядерные силы таковы, что эфф, потенциал можно считать отрицательным У(г)= — /fl. В результате вероятность а-распада даётся соотношением [c.176]

Особенность ядерных сил, заключающаяся в сильном отталкивании нуклонов на малых расстояниях, делает неприменимыми подходы к теории Я. м., основанные на теории возмущений. Особенно это очевидно для потенциалов с жёстким кором, для к-рых первое же приближение в теории возмущений приводит к бесконечным рсзуль- [c.655]

В зависимости от величины прицельного параметра Ь (расстояния, на к-ром частица прошла бы мимо центра ядра-мишени, если бы взаимодействие отсутствовало) осуществляются Я. р. разного типа. При больших значениях прицельного параметра сталкивающиеся ядра А,, А 2 оказываются вне области действия ядерных сил—взаимодействие чисто кулоновское либо упругое рассеяние, либо кулоновское возбуждение ядра. При касательных столкновениях ядер А,, А2 Ь Ь ) идут только прямые реакции (рис. а). При ещё меньших значениях Ь b b b ) наблюдаются глубоко неупругие столкновения (рис. б). Для них характерны большая величина потерь кинетич. энергии, к-рая переходит во внутр. энергию возбуждения ядер, большие ширины массовых и зарядовых распределений. Кинетич. энергия ядер в выходном канале приближённо равна их энергии кулоновского отталкивания, Максимумы проинтегрированных по энергии и углу зарядовых распределений продуктов реакции располагаются около значений зарядов сталкивающихся ядер. Различным парциальным волнам, к-рые дают вклад в глубоко неупругие столкновения, отвечают разные времена взаимодействия и вследствие этого разные [c.669]

Новые частицы были открыты при рассмотрении одной из центральных проблем теории ядра—взаимодействия нуклонов. То обстоятельство, что положительно заряженные частицы существуют в ядре совместно, показывает, что ядерные силы превосходят электрические силы отталкивания. Однако по сравнению с электрическими силы, взаимодействия нуклонов более короткодействующие и уже на расстоянии в несколько ферми (1 ферми равен 10 см) они быстро падают до нуля. Радиус действия ядерных сил обычно считается равным 1,4 ферми. На этом расстоянии они спадают до 7з своей максимальной величины. На расстоянии втрое больщем ядерные силы практически равны нулю. Средняя кинетическая энергия нуклона в ядре равна 4 10 дж (25 Мэе), максимальная энергия отдельных нуклонов достигает 1,6-10 " дж (100 Мэе). В отличие от электростатического ядерное взаимодействие обнарул<ивает насыщение и каждый нуклон взаимодействует только с соседними нуклонами, а не со всеми. [c.447]

В ядре, на расстояниях, меньших го, кулоновское отталкивание является лишь небольшой поправкой к ядерным силам и ею можно пренебрегать. С учетом обеих сил суммарный потенциал является непрерывной функцией 11 (г) с характерным максимумом, получившим название потенциального барьера Ук (рис. 5,6). Для того чтобы вступили в действие ядерные силы, частицы должны преодолеть этот барьер. Например, для осущствления термоядерных реакций синтеза надо нагреть газ до десятков миллионов градусов, чтобы заряженные частицы имели достаточную энергию для преодоления потенциального барьера. [c.31]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...