Стабильные и нестабильные частицы

Стабильные и нестабильные частицы [c.423]

При помощи ядерных реакций удается получить у каждого химического элемента еще по нескольку неустойчивых (радиоактивных) изотопов. Например, известны неустойчивые изотопы кислорода 76 сек), , 118 сек), 27 сек). (В скобках стоит символ частицы, выбрасываемой ядром, и период полураспада в секундах). У некоторых элементов число стабильных и нестабильных изотопов достигает десятков например, у олова известно 25 изотопов, у свинца — 22, у ксенона — 25 и т. д. [c.83]

Почти все элементарные частицы нестабильны. Частиц, стабильных в свободном состоянии, существует всего девять протон, электрон, фотон, а также антипротон, позитрон и четыре сорта нейтрино. Многие частицы имеют времена жизни, колоссальные по сравнению с характерным временем пролета 10" с. Так, нейтрон живет 11,7 мин, мюон — 10" с, заряженный пион— 10" с, гипероны и каоны — 10 с. Как мы увидим ниже, все эти частицы распадаются только за счет слабых взаимодействий, т. е. были бы стабильными, если бы слабых взаимодействий не существовало. Еще меньшее время (порядка 10" с) существуют нейтральный пион и эта-мезон. Распад этих частиц обусловлен электромагнитными взаимодействиями. Наконец, существует большое количество частиц, времена жизни которых столь близки к времени пролета, что многие из них частицами можно считать с большой натяжкой. Эти частицы называются резонансами, так как они регистрируются не непосредственно, а по резонансам на кривых зависимости различных сечений от энергии, примерно так же, как, например, уровни ядер идентифицируются по резонансам в сечениях ядерных реакций. Многие резонансные состояния часто трактуются как возбужденные состояния нуклонов и некоторых других частиц. [c.281]

Для полноты скажем несколько слов и о мишенях. Мишенями могут быть только те частицы и ядра, которые достаточно дс)Лго живут и которые могут входить в состав макроскопических тел. Поэтому список доступных мишеней четко ограничен. В него входят все стабильные и достаточно долго (примерно не менее нескольких минут) живущие ядра, а также протон и электрон. Из всех остальных ядер и частиц мишеней делать нельзя Уже, например, о рассеянии нейтрон — нейтрон нет прямых экспериментальных данных, в то время как рассеяние нейтрон — протон и особенно протон — протон исследовано с большой полнотой в широкой области энергий (см. гл. V, 3 —5). Проблема создания методики исследования столкновений нестабильных и нейтральных частиц друг с другом еще ждет своего решения. Небольшое, но важное расширение списка возможных мишеней достигается на встречных пучках (см. 2, п. 13). [c.466]

С течением времени таблица элементарных частиц быстро расширялась, и сейчас общее их число (вместе с античастицами) превышает 350. Подавляющее большинство частиц не встречается в природе, а их получают в лаборатории, так как они неустойчивы. Основной способ их генерации — столкновение быстрых стабильных частиц (1 .5.4.6°), в процессе которого часть кинетической энергии налетающей частицы превращается в собственную энергию образующихся частиц. Едва родившись, нестабильные частицы практически мгновенно распадаются (таблица 1.5.2), и в конечном итоге вновь образуются стабильные частицы. [c.505]

При высокотемпературных исследованиях химическая активность и стабильность углеводородов занимают особое место среди физико-химических свойств углеводородов, так как во многом определяют их внутримолекулярные превращения. Известно, что при высоких температурах цепочечные молекулы нормальных углеводородов нестабильны и могут разрушаться с образованием других по составу, свойством и строению частиц. Термическое разложение н-парафинов обычно происходит путем разрыва связи С—С. [c.139]

Ядро нестабильно, если соотношение числа протонов и нейтронов в нем не соответствует определенному значению для его массового числа для стабильных ядер это отношение изменяется от 1,0 для /<Л 40 до 0,6 для /4 = 200. При /4=200 все ядра нестабильны. Распад ядра — попытка привести это отношение к наилучшему для данной массы значению. Если ядро имеет слишком большой заряд для данной массы, то может излучаться р+— частица (положительный электрон или позитрон). Например, значение отношения протонов к нейтронам для С слишком большое для того, чтобы он был стабильным (1,2 по сравнению с 1,0). Здесь 6—это атомный номер углерода. В данном случае, произойдет ядер-ный распад, в результате которого это отношение уменьшится, т. е. один из протонов в ядре превратится в нейтрон [c.160]

При описании Р. как с помощью траекторий Редже, так и с помощью унитарных мультиплетов на одну траекторию Редже или в один мультиплет могут попасть как Р., так и стабильные адроны. Это свидетельствует о близкой динамич. природе происхождения этих частиц. Т. о., деление адронов на стабильные частицы и Р. до известной степени случайно и обусловлено соотношением между массами Р. и массами возможных продуктов распада, подобно тому как нестабильность нейтрона относительно -распада связана с тем, что т > Гор mg т (где т — массы соответствующих частиц). [c.316]

При высоких температурах обычные топлива термически нестабильны, склонны к интенсивному осадкообразованию и повышенно коррозионно-активны. В результате осадкообразования в топливах с низкой термической стабильностью при повышенных температурах твердые частицы могут забивать тонкие сечения топливопроводов и трубки топливно-масляного радиатора, осложняя работу двигателя. Кроме того, попадая в плунжерную пару топливного агрегата, твердые частицы увеличивают износ его деталей, и агрегат преждевременно выходит из строя. Поэтому технические требования к термической стабильности топлив для сверхзвуковых летательных аппаратов значительно повышены. [c.497]

В воздушно-проходных классификаторах с неподвижной зоной разделения вихревой поток адаптируется к условиям протекания процесса (свободный вихрь), и его параметры могут существенно меняться с изменением, например, производительности. Поэтому характеристики классификации являются относительно нестабильными. Этот недостаток отсутствует у классификаторов с роторами (корзинками), вращающимися внутри зоны разделения, создающими стабильный вынужденный вихревой поток и одновременно отбивающими крупные частицы. [c.171]

Это объясняется тем, что при их образовании нуклоны освобождаются от более значительной части своей массы. Иногда во время ядерных реакций образуются ядра, у которых разница в массе недостаточна для надежного цементирования нуклонов. Образовавшиеся таким образом нестабильные ядра могут испустить какую-нибудь частицу, и полученный в результате изотоп будет стабилен. Именно так изотоп О , образующийся в результате радиоактивного распада изотопа N1 , испустив в момент образования нейтрон, превращается в стабильный изотоп О . [c.42]

К числу основных характеристик стабильных ядер можно отнести заряд, массу, радиус, механический и магнитный моменты, спектр возбужденных состояний, четность и квадрупольный момент. Радиоактивные (нестабильные) ядра дополнительно характеризуются временем жизни, типом радиоактивных превращений, энергией испускаемых частиц и рядом других специальных свойств, [c.28]

Знаки (-Ь) и (—) показывают направление прямой или обратной реакции А,- и изображают стабильные молекулы, X — термодинамически нестойкие частицы, например, радикалы, ионы нестабильно валентности и т. п. [c.106]

При этом остальные частицы в ядре не затрагиваются. К реакции (1) имеют склонность ядра с избытком нейтронов, к реакции (2) и (3)—с избытком протонов по сравнению со стабильными изотопами с тем же массовым числом А, однако изредка с одним и тем же ядром наблюдались совместно не только реакции (2) и (3), но и (1) и (2) или (1) и (3), или даже все три процесса. Это обусловливается тем обстоятельством, что более стабильными, чем первоначально имевшееся ядро, могут оказаться сразу оба соседних изобара (и с большим и с меньшим Z). Примером нестабильного относительно Р"-распада ядра может служить 15Р (см. выше) [c.37]

С помощью молекулярного С. а. (M A) осуществляют качественное (идентификация) и количественное определения индивидуальных веществ или вещества в смесях. Это могут быть известное молекулярное вещество, новые стабильные и нестабильные молекулы и частицы (ионы, радикалы в др.), разл. конформеры одних и тех же молекул. Методом MGA исследуют вещества в любых агрегатных состояниях, растворах, плазме, ад-сорбц. слое и т. д. в широком диапазоне гемп-р (от близких к абс. нулю до сотен и тысяч градусов). Информативность метода определяется строгой индивидуальностью спектров молекул, а сочетание методов анализа по неск. видам спектров ещё более увеличивает надёжность определения состава анализируемой пробы. Установлены общие закономерности, связывающие спектры веществ с их строением. [c.619]

Каждому из этих требований в отдельности удовлетворить нетрудно, но выполнить сразу оба удается лишь в редчайших случаях. Действительно, первым требованием возможные виды исходного горючего ограничиваются стабильными изотопами, встречающимися в природе, долгоживущими нестабильными изотопами и, наконец, частицами или изотопами, которые можно получить в больших масштабах в самих экзотермических реакциях. Вторым требованием крайне затрудняются макроскопические реакции, начинающиеся столкновениями ядер. Все атомные ядра обладают электрическими зарядами, причем одного и того же знака. Поэтому сближению ядер препятствует отталкивающий кулоновский барьер. Чтобы преодолеть отталкивание и сблизиться на расстояние, достаточное для вступления в реакцию, ядра должны сталкиваться с достаточно большими относительными кинетическими энергиями. Эти энергии сильно варьируются в зависимости от типа реакции, но в любом случае должны быть не меньше нескольких кэВ. Кроме того, ядер с такими энергиями надо иметь очень много. Действительно, при энерговыделении, скажем, 100 Вт/см в реакцию ежесекундно в каждом см должны вступать 10 —10 ядер, если считать, что в отдельной реакции выделяется энергия в несколько МэВ. Для того чтобы оценить масштаб килоэлектронвольтной кинетической энергии ядра с макроскопических позиций, укажем для примера, что в ракете, летящей с космической скоростью порядка 10 км/с, на один атом приходится кинетическая энергия не более десятых долей эВ, а при температуре 10 ООО К на одну степень свободы приходится энергия, равная примерно одному элект-ронвольту. [c.562]

В крайне релятивистском случае, когда энергия связи системы сравнима с энергией покоя частиц системы, решение задачи С. с. требует привлечения квантовой теории поля (КТП). Точного решения такой задачи в совр. КТП не существует нек-рые из развиваемых приближённых методов позволяют одинаковым образом рассматривать как стабильные элементарные частицы, так и нестабильные, включая резонансы. [c.471]

В зависимости от времени жизни т Э. ч. делятся на стабильные, квазистабильные и нестабильные (резонансы). Стабильными, в пределах точности совр. измерений, являются электрон (т>2 10 лет), протон (т>5 10 лет), фотон и все типы нейтрино. К квазистабильным относят частицы, распадающиеся за счёт эл.-магн. и слабого взаимодействий. Их времена жизни лежат в интервале от 900 с для свободного нейтрона до 10 с для Х -гиперона. Резонансами наз. Э. ч., распадающиеся за счёт сильного взаимодействия. Их характерные времена жизни 10 —10 с. В табл. 1 они помечены значком и вместо х приведена более удобная величина ширина резонанса Г = Л/т. [c.599]

Однако в отличие от работы [102] здесь надо иметь в виду, что рассматриваемые заряженные сложные частицы-осколки не являются стабильными комплексами , а представляют собой сильно неустойчивые группы частиц, подверженных ярко выраженному мгновенному радиоактивному распаду (/3 -распадв сопровождении 7-излучения). Радиоактивная нестабильность осколков деления в свою очередь приводит к своеобразной и вместе с тем достаточно сложной деформации уравнений электромагнитных полей и движения этих агрегированных частиц. Наша задача, таким образом, заключается в том, чтобы уловить характерную особенность радиоактивного распада данных нестабильных частиц и получить корректную с математической и физической точек зрения запись этих уравнений. [c.279]

При проектировании бункеров необходимо учитывать во . ож-ные недостатки процесса разгрузки прекращение истечения материала вследствие образования стабильных (водов из частиц груза над выпускным отверстием неравномерное гстечение из-за образования нестабильных сводов выбросы мат -риала при неравномерном истечении. При правильном проектировании бункера и выпускного устройства можно избежать эт 1х недостатков. [c.379]

В качестве исходной предпосылки примем, что для получения реакционноспособных частиц должны быть использованы стабильные исходные соединения. (Исоледования самих стабильных молекул, изолированных в матрицах, здесь не рассматриваются.) Естественно, что для превращения исходных соединений в нестабильные частицы, подлежащие исследованию, требуется энергия. Распространенными методами энергетического воздействия на исходные соединения вне матрицы являются разряд в потоке газа и получение мономерных частиц при высокотемпературном испарении твердых веществ. В принципе можно использовать и химические реакции, но этот метод применяется редко. [c.64]

Первое условие практически ограничивает круг изучаемых объектов молекулами, спектральные полосы которых находятся в интервале между 190 и 850 нм большинство нестабильных частиц действительно имеет такие полосы, а некоторые стабильные молекулы не поглощают в этой области. Последнее обстоятельство благоприятствует выполнению второго из приведенных условий. Что касается окошек из кварца, N301 или КВг, то эти материалы, как и основные матричные вещества, прозрачны в рассматриваемой спектральной области (см. гл. 2). [c.93]

Все моногидриды, частоты колебаний которых приведены в табл. 7,3, - нестабильные частицы, исследование которых может проводиться лишь в матрицах или импульсными методами. Исключение составляют стабильная молекула H N и соединение HOF, способное существовать некоторое время в виде паров. Следует отметить отсутствие данных об образовании в матрицах и в газовой фазе молекулы HNj il валентными электронами. Представляют интерес и борсодержащие частицы HBj, НВС, HBN, НВО и HBF, которые, за исключением HBF, должны быть линейными. [c.138]

Среди Э. ч. стабильны только у, о, V [нейтрино), р и их античастицы (изолирова шыо от вещества). Нестабильные частицы делятся на метастабильные, распадающиеся относительно медленно. за счет слабых взаимодействий (для них в табл. приведено ха1>ак-терное время жизни), и очень короткоживущие ( 1()-2з к) резонансы, распадающиеся за счет стельных взаимодействий (для них более удобной характеристикой является ширина резонанса). Резонансы помечены в табл. звездочкой слова. (Таблицы с указа ием продуктов распада Э. ч. см. в ст. Резонансные состояния элементарных частиц и Слабые вааимо де йсте ия). [c.524]

Другой важный метод создания систем в нестабильных состояниях состоит в возбуждении при столкновении. Примерами, иллюстрирующими этот метод, являются возбуждения атомов в газах и образование нестабильных частиц при нуклон-нуклонных столкновениях. Рассмотрим последний пример более подробно. Для простоты будем считать, что воображаемый эксперимент проводится на встречных протонных пучках в системе центра масс, и будем игнорировать степени свободы, связанные со спином. Если протоны образуются при одинаковых условиях и являются моноэнергетическими, то образующиеся нестабильные фрагменты, рассматриваемые не как пары, триплеты и т. д., а по отдельности, будут находиться в смешанных состояниях, состоящих из люноэнергетических состояний с весами, соответствующими энергетическому спектру распада. При этом для странных частиц экспоненциальный закон распада наблюдаться не будет. Действительно, поддающимися наблюдению являются здесь только стабильные частицы. Любое нестабильное состояние должно быть когерентной суперпозицией состояний с различной энергией. Нестабильные частицы могут образоваться только в том случае, когда когерентная ширина исходного пучка по энергии отлична от нуля. Конечно, любой пучок частиц, созданный в ускорителе, имеет такую ширину. Это следует уже из того, что пучок является импульсным. Однако из приведенного выше рассмотрения видно, что нестабильные состояния, ширина которых больше когерентной ширины исходного пучка, образоваться не могут если все же они получены, то для них не будет наблюдаться четкий экспоненциальный закон распада. [c.553]

При деформировании смазки происходит нарушение связей между структурными элементами и разрушение агрегатов частиц дисперсной фазы, а в некоторых случаях разрыв и дробление первичных структурных элементов. Все это приводит к резкому изменению прочностных свойств, характеризующих механическую стабильность. Механически нестабильные смазки, сильно разуирочняющиеся при механическом воздействии, неспособны удерживаться в узлах трения и вытекают из них при сравнительно иебольших нагрузках. Нежелательно также и чрезмерное уплотнение смазки при отдыхе , затрудняющее запуск узла трения и постоянное поступление смазочного материала к контактным поверхностям. [c.95]

На рис.2 можно выделить четыре временные области. Область I минимальным стабильным значением коэффициента трения и очень незначительной активностью акустической эмиссии (при постоянном коэффициенте усиления в течение всего цикла). Область II также характеризуется минимальным и стабильным значением коэффициента трения, но при этом появляется весьма значительная акустоэмиссионная активность. Статистика интервалов следования АЭ событий во временной области подчиняется распределению Пуассона. Поэтому на этой стадии трения можно говорить о случайной природе возникновения трещин в поверхностном слое. Эти трещины еще не приводят к образованию частиц износа. Об этом можно судить по стабильности коэффициента трения. На стадии III случайный характер образования трещин утрачивается. Начинается их взаимодействие, которое приводит к объединению трещин и появлению частиц износа. В пользу появления частиц износа говорит и нестабильный характер коэффициента [c.61]

Резонансы (квазичастнцы) нестабильны относительно сильных взаимодействий. Обычные элементарные частицы стабильны относительно сильных взаимодействий и распадаются или способом слабых взаимодействий, или способом электромагнитшзтх взаимодействий, а некоторые из них (у, eTv, свободный протон и их античастицы) стабильны относительно всех видов взаимодействия. [c.378]

В 1953 г. польские ученые Даниш и Пневский обнаружили в фотоэмульсии след нестабильного ядра, в котором место одного нейтрона занимает Л°-гиперо1Н (Л°-ядро бора). Такие ядра называются гипер-фрагментами (нестабильными ядерными осколками) или гипер-ядрами. Следы гипер-фрагментов в эмульсии отличаются от следов соответствующих стабильных ядер тем, что на конце следа гипер-фрагмента наблюдается звезда, свидетельствующая о распаде гипер-фрагмента с выделением значительной энергии. Например, при распаде остановившегося гипер-фрагмента а-частицы, т. е. ядра 2Не , в котором один нейтрон замещен на Л -гиперон, наблюдается трехлучевая звезда из следов гНе протона и я--мезона, возникающих в соответствии со схемой распада гипер-фрагмента Л -аНе (л Не" ) [c.604]

Все адроны, за исключением протона, нестабильны (нейтроны, входящие в состав стабильных атомных ядер, стабильны, хотя свободный нейтрон распадается за время 10 с на протон, электрон и электронное антинейтрино). При этом большинство адронов обладает крайне малым временем жиаяи, характерным для С. в. [порядка (10" — 10 ) с] они наз. резонансами. Рождающиеся при соударениях частиц резонансы идентифицируются обычно по продуктам их распада. Для их изучения создана специалиаиров, эксперим. техника (разл. детекторы частиц, ионизационные калориметры). Регистрация актов соударения производится с помощью ЭВМ, что позволяет проанализировать миллионы событий, удовлетворяющих тем или иным критериям отбора. Совр. установки для исследований в области физики высоких энергий (в первую очередь сами ускорители) представляют собой крупные и дорогостоящие сооружения, для к-рых характерно сочетание больших размеров и высокой точности, использование наиб, передовых технологий и разработок, таких, как сверхпроводящие магниты. [c.498]

Если сплав после естественного старения кратковременно (несколько секунд или минут) нагреть до 240—280 °С и затем быстро охладить, то упрочнение полностью снимается и свойства сплава будут соответствовать свежезакаленному состоянию. Это явление получило название возврат. Разупрочнение при возврате связано 6 тем, что зоны ГП-1 при этих температурах оказываются нестабильными и поэтому растворяются в твердом растворе, а атомы меди вновь более или менее равномерно распределяются Б пределах объема каждого кристалла твердого раствора, как и после закалки. При последующем вылеживании сплава при нормальной температуре вновь происходит образование зон ГП-1 и упрочнение сплава. Однако после возврата и последующего старения ухудшаются коррозионные свойства сплава, что затрудняет использование возврата для практических целей. Длительная выдержка при 100 "С или несколько часов при 150 приводит к образованию зон ГП-2 большей величины с упорядоченной структурой, отличной от структуры а-твердого раствора. С повышением температуры старения процессы диффузии, а следовательно, и процессы структурных превращений, и самоупрочнение протекают быстрее. Выдержка в течение нескольких часов при 150—200 °С приводит к образованию в местах, где располагались зоны ГП-2, дисперсных (тон ко пластинчатых) частиц промежуточной 9 -фазы, не отличающейся по химическому составу от стабильной фазы 0 (СпА12), но имеющей отличную кристаллическую решетку 0 -фаза когерентно связана с твердым раствором. Повышение температуры до 200—250 °С приводит к коагуляции метаста-бильной фазы и к образованию стабильной 0-фазы. [c.390]

Разрушение твердого тела включает три стадии — инициирова-ппе субкрптической трещины, ее медленный стабильный рост до критических размеров и, наконец, ее быстрое нестабильное распространение. Необязательно, что при разрушении проявляются все стадии. Например, общепризнано, что при разрушении стекол критические дефекты уже существуют в виде поверхностных трещин,, и кратковременная прочность стекол определяется только третьей стадией. В пластичных металлах, в кото Л)1х трещины инициируются накоплением дислокаций, разрушение проходит через все три стадии. Хрупкие густосетчатые полимеры, такие как отвержденные эпоксидные и полиэфирные смолы, по характеру разрушения ближе к минеральным стеклам, чем к пластичным металлам. Поэтому вероятно, хотя и не на все сто процентов, что их прочность определяется, как и прочность минеральных стекол, напряжением, необходимым для распространения уже существующих дефектов. Размеры этих дефектов можно грубо оценить по уравнению Гриффита. Типичные значения разрушающего напряжения для этих полимеров составляют примерно 100 МН/м , модуля Юнга — 3 гH/м , поверхностной энергии 150 Дж/м Расчеты по уравнению 2.1 дают размеры дефектов порядка 30—40 мкм. В наполненных полимерах существуют три возможных типа этих дефектов — дефекты, присущие структуре матрицы, размером Со, частицы наполнителя размером р и расстояние между частицами а. Если частицы наполнителя по размерам превосходят структурные дефекты матрицы и, особенно, если частицы имеют нерегулярную форму, то они могут стать наиболее опасными дефектами наполненных композиций. Если наибольшие значения Со и р меньше расстояния между частицами, то трещина может расти в матрице, преодолевая только ее поверхностную энергию разрушения, до величины, равной а, а затем трещина должна расти, преодолевая и [c.79]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...