Радиус действия ядериых сил

Из формулы (6.34) видно, что период полураспада сильно зависит от радиуса ядра, поскольку радиус R входит не только в предэкспоненциальный множитель, но и в показатель, как предел интегрирования. Поэтому из данных по а-распаду можно довольно точно определять радиусы ядер. Полученные таким путем радиусы оказываются на 20—30% больше найденных в опытах по рассеянию электронов (см. гл. II, 6). Это различие связано с тем, что в опытах с быстрыми электронами измеряется радиус распределения нуклонов (точнее, протонов) в ядре, а в а-распаде измеряется то расстояние между центрами ядра и а-частицы, на котором перестают действовать ядерные силы. Поэтому измерения по а-распаду фактически дают радиус ядра плюс радиус а-частицы плюс радиус действия ядерных сил. [c.225]

Заметим, что ни а, ни V не испытывают резкого скачка на границе ядра, поскольку ядерные силы, которыми в сущности и определяются V и а, обладают конечным радиусом действия. Следует также иметь в виду, что граница ядра не может считаться резкой благодаря наличию нулевых колебаний ядерных частиц и конечности радиуса действия ядер-ных сил. Вне узкого пограничного слоя, который мы назовём областью диффузности ядерной границы, потенциал V—/<з можно не учитывать. [c.172]

Из-за тесного соседства нуклонов и малого радиуса действия ядерных сил средний потенциал ямы ядра должен быть близок к однородному (рис. 15,6), быстро спадать к нулю на границе ядра и обладать сферической симметрией (из-за сферической формы ядра). Для упрощения вычислений используются две идеализации у легких ядер принимается параболический закон изменения потенциала и (г) (рис. 15, в) у тяжелых ядер полагают, что потенциальная яма имеет прямоугольную форму (рис. 15,г). [c.62]

Оценим, какой должна быть кинетическая энергия ядер, чтобы одно ядро водорода могло преодолеть кулоновский потенциальный барьер другого. Высота кулоновского барьера равна энергии электрического поля, отталкивающего протоны, когда расстояние между ними равно радиусу действия ядерных сил [c.223]

Все реакции синтеза связаны с необходимостью сближения реагирующих ядер на расстояние порядка радиуса действия ядерных сил, что невозможно без преодоления электростатич. кулоновского барьера взаимного отталкивания ядер. Обычно этот барьер ничем не искажается, так что реакции синтеза могут идти лишь при достаточно большой относительной энергии сталкивающихся ядер, к-рая сообщается им либо в некотором ускорителе (реакция синтеза на мишени), либо в результате сильного разогрева в недрах звезд, в атомном взрыве или в мощном газовом разряде (Т. р. синтеза). [c.176]

Между" элементарными частицами, образующими атомные ядра, — нейтронами и протонами — действуют специфические ядерные силы, которые не сводятся ни к электромагнитным, ни к гравитационным силам. Эти силы действуют между ядер-ными частицами независимо от того, обладают ли они электрическим зарядом (протоны) или являются нейтральными (нейтроны). О природе ядерных сил мы знаем в настоящее время очень мало. Хорошо известно лишь, что эти силы характеризуются очень малым радиусом действия и чрезвычайно большой интенсивностью. [c.7]

Механизмы Я. р. Характер взаимодействия налетающей частицы с ядром зависит от её кинетич. энергии, массы, заряда и др. характеристик. Он определяется теми степенями свободы ядра (ядер), к-рые возбуждаются в ходе столкновения. Различие между Я. р. включает и их разл. длительность. Если налетающая частица лишь касается ядра-мишени, а длительность столкновения приблизительно равна времени, необходимому для прохождения налетающей частицей расстояния, равного радиусу ядра-мишени (т. е. составляет 10 с), то такие Я. р. относят к классу прямых Я. р. Общим для всех прямых ядерных реакций является селективное возбуждение небольшого числа опре-дел. состояний (степеней свободы). В прямом процессе после 1-го столкновения налетающая частица имеет достаточную энергию, чтобы преодолеть ядерные силы притяжения, в область действия к-рых она попала. Примерами прямого взаимодействия являются неупругое рассеяние нейтронов (п, п ), реакции обмена зарядом, напр, (р, п). Сюда же относят процессы, когда налетающий нуклон и один из нуклонов ядра связываются, образуя дейтрон, к-рый вылетает, унося почти всю имеющуюся энергию [т. н. р е а к ц и я п о д х в а т а (р, d) ], или когда ядру передаётся нуклон из налетающей частицы (реакция срыва, напр, (d, р)]. Продукты прямых Я. р. летят преим. вперёд. [c.668]

Модели ядер с сильным взаимодействием. В этих моделях учитывается, что ядро является системой сильновзаимодействующих друг с другом частиц, связанных силами, действующими только на очень малых расстояниях. Свободный, пробег нуклона в ядре X и радиус сил между двумя частицами Го при этом малы по сравнению с размером ядра и Го<Я. Движение нуклона в такой модели определяется не состоянием ядра как целого, а движением небольшого числа его соседей. К такому типу относятся модели капельная, составного ядра, статистическая, модель из а-частиц и другие. [c.59]

Радиус действия ядерных сил а (и вообще характер ядер-ного взаимодействия) может быть исследован при помощи квантовомеханической интерпретации результатов опытов по изучению рассеяния нуклонов на нуклонах. [c.491]

Обработка экспериментальных данных на основании формулы (10.15) приводит к заключению, что при антипарал-лельной ориентации спинов протонов радиус действия ядер-ных сил равен примерно lO-i см. Мы считаем, [c.93]

Существование частиц с массой, промежуточной между массами электрона и протона, предсказал в 1935 г. X. Юкава. Его теория основана на представлении, что ядериые силы обусловлены обменом некоторыми частицами (как электромагнитные взаимодействия — обменом фотонов), а тогда для ограничения радиуса действия ядерных сил обмениваемые частицы должны иметь массу. Величину этой массы можно оценить исходя из соотношения неопределенностей 6р Sq Н, где 6р и 6д — неопределеп-ности в величинах импульса и координат частицы при их одповремеппом измерении, а Я — постоянная Планка, основная константа квантовой физики. Полагая, что 5д соответствует радиусу действия ядерных сил го, а [c.35]

Яд. силы характеризуются определённым радиусом действия, он определяется комптоновской длиной волны я-мезонов, к-рыми обмениваются нуклоны в процессе яд. вз-ствия г =%1 1с, где А — масса я-мезона. Наибольший радиус действия имеют силы, обусловленные обменом я-мезонами. Для них /-0=1,41 Ф (1Ф=10- см). Меншуклонные расстояния в ядрах имеют именно такой порядок величины, однако существенный вклад в яд. силы вносит обмен и более тяжёлыми мезонами. Точная зависимость яд. сил от расстояния между двумя нуклонами и относит, интенсивность яд. сил разного типа с определённостью не установлены. В многонуклонных ядрах возможны силы, к-рые не сводятся к вз-ствию только пар нуклонов. Роль т. н. многочастичных СИЛВ структуре ядер пока не выяснена. [c.923]

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]

На рис. 1.1 изображена в логарифмическом масштабе шкала различных характерных длин в ядерной физике. Расстояниям порядка см соответствуют процессы взаимодействия v-квантов с электронами и их двойниками — позитронами (см. гл. VII, 6, а также гл. VIII, 4). Например, такие расстояния характерны для комптон-эффекта — рассеяния у"1 вантов на электронах. Между 10" и 10 см располагаются радиусы атомных ядер. Размеры примерно 10" см имеют протоны и нейтроны — частицы, из которых составлены атомные ядра. Такого же порядка размеры имеет и большинство других элементарных частиц (пионы, каоны, гипероны,. ..). Этим же расстоянием определяется радиус действия сил между протонами, нейтронами и большинством других элементарных частиц. Поэтому длина 1 ферми = 10 см является самым характерным расстоянием для всей ядерной физики. Отметим, что не все элементарные частицы имеют размеры порядка 10" см. Радиусы электронов и некоторых других частиц столь малы, что до сих пор не поддаются наблюдению. [c.8]

До 1930-х гг. для описания наблюдаемых фиэ. явлений достаточно было рассматривать гравитац. и зя,-магн. взаимодействия. Первые играют решающую роль в явлениях космич. масштабов, а вторые ответственны за строение атомов, молекул и за всё многообразие внутр. свойств твёрдых тел, жидкостей и газов. Наличие С. в. проявилось, когда была открыта сложная структура атомных ядер, состоящих из протонов и нейтронов (нуклонов). Эксперимент показывал, что взаимодействие между нуклонами гораздо сильнее электромагнитного, поскольку типичные анергии связи нуклонов в ядрах порядка неск. МэВ, в то время как энергии связи в атомах порядка неск, зВ, Кроме того, эти силы, в отличие от электромагнитных и гравитационных, обладают малым радиусом действия см. В квантовой теории радиус действия сил обратно пропорционален массе частиц, обмен к-рыми обусловливает взаимодействие. Поэтому X. Юкава (Н. Yukawa) в 1935 высказал предположение о существовании тяжёлых квантов — мезонов, переносчиков С. в. В 1947 в космических лучах были открыты первые, ваиб. лёгкие из таких частиц — л-мезоны. [c.497]

Успех на пути обоснования Я. м. наметился в середине 50-х гг. Решающим фактором было предложение — до изучения реального ядра рассмотреть ядер-ную материю. При этом считалось, что между нуклонами и в ядре, и в ядерной материи действуют такие же двухчастичные пуклоп-пуклонные силы, как в пустоте. Это предположение также являлось модельным, и его справедливость была проверена согласием с экспериментальными данными вычисленной энергии основного состояния, плотности ядерного вещества и т. п. При этом удалось объяснить, почему, несмотря на большую величину и короткий радиус действ1гя ядерных сил, в спектре системы существует ветвь, подобная возбуждениям газа невзаимодействующих нуклонов — в соответствии с предположениями оболочечной модели. Это объяснение оказалось практически независящим от конкретного вида и величины нуклоп-нуклонного взаимодействия и позволило развить микроскопич. описание ядра. [c.548]

Особеппости Я. с. третьей категории проявляются в процессах поглощения у-квантов высокой энергии (выше 40—50 Л/э ) и неупругого рассеяния электронов, а также в спектрах ядер с двумя нуклонами сверх заполненной оболочки. Точность определения Я. с. такова, что можно сделать лишь полуколичеств. заключения при г < (0,4—0,5)10 1з см действует отталкиват. сердцевина, а при г > lO i с.д( — зависящий от Е потенциал с глубиной ямы порядка 20 Мэв и радиусом действия, несколько большим, чем в (1). Я. с. этой категории, при пренебрежении кулонов-скими силами, также обладают изотопич. инвариантностью, к-рая проявляется в равенстве энергий связи зеркальных ядер (зеркальными наз. два ядра, получающиеся друг из друга заменой всех нейтронов протонами, а протонов пейтронами). Короткодействующий характер Я. с. сохраняется и для сил этой кате- [c.560]

Чтобы подобные реакции шли, необходимо сблизить ящ)а, преодолевая силы кулоновского сталкивания, так как ядерные силы имеют малый радиус действия (см. выше). Дт сближения надо совершить работу порядка К21Хг 1 г + гг), где 21,2а — зарядовые числа ядер, е — элеменгарный заряд, Г и Г2 — радиусы ядер. Если для этого используется энергия теплового движения, температура нужна порядка 10 К, поэтому такие реакции называхлхя термоядерным синтезом. [c.247]

В растворах проявляются как сильные химические взаимодействия, так и разнообразные более слабые межмолекулярные связи квазихимнческого и физического характера. Хотя в основе всех межмолекулярных взаимодействий лежат одни и те же электрические силы (взаимодействие электронов и ядер), их принято классифицировать. Классификация производится в соответствии с величиной и направлением сил, радиусом и механизмом действия, общностью проявления. Она помогает интерпретировать экспериментальные данные и упрощать теоретические расчеты, поскольку позволяет разделять эффекты неодинаковой природы. [c.84]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...