Законы сохранения в ядерных реакциях

Законы сохранения в ядерных реакциях [c.118]

ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ В ЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЯХ 119 [c.119]

П4.3.2. Законы сохранения в ядерных реакциях. В любой ядерной реакции выполняются законы сохранения электрических зарядов, массовых чисел, энергии, импульса и момента импульса. [c.506]

Ядерные реакции — превращения атомных ядер, происходящие при взаимодействии их с элементарными частицами или друг с другом. Проводится классификация ядерных реакций. Исследуется роль законов сохранения в этих реакциях. Вычисляются эффективные. сечения и энергетический выход ядерных реакций. [c.9]

Выполняется в ядерных реакциях также и закон сохранения числа нуклонов. Это выражается в том, что сумма массовых чисел в правой и левой частях уравнения реакции одинакова (см. реакции Vn.2 и Vn.3). При достаточно больших энергиях возможно [c.265]

Экспериментальное изучение ядерных взаимодействий показало, что во всех без исключения случаях суммарный электрический заряд частиц, вступающих в реакцию, равен суммарному электрическому заряду продуктов реакции. Кроме того, в ядерных реакциях обычного типа (без образования античастиц) сохраняется полное число нуклонов. В табл. 21 приведено несколько ядерных превращений, на примере которых можно проследить за выполнением этих законов сохранения. [c.259]

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]

Анализ р, а)- и (р, )-реакций протонов с ядрами лития показывает роль закона сохранения четности в ядерных реакциях. В зависимости от того, с каким орбитальным моментом происходит взаимодействие протона с литием, промежуточное ядро образуется в различных по четности состояниях и по-разному распадается. [c.454]

Энергетические соотношения в ядерной реакции определяются законами сохранения энергии и импульса. Энергией реакции А (а, Ь)В называется величина [c.1069]

В ядерных реакциях проявляется целый ряд других, как точных, так и приближенных законов сохранения. Большинство из этих новых законов сохранения существенно в основном для реакций с элементарными частицами. Эти законы будут обсуждены в гл. Vn. [c.121]

Конечно, введение изотопического спина само по себе ни к какой новой физике не приводит. Вспомним, однако, что в ядерных силах между нуклонами изотопический спин сохраняется. Обобщением ядерных сил являются сильные взаимодействия элементарных частиц. Оказывается, что закон сохранения изотопического спина справедлив для любых сильных взаимодействий, но нарушается электромагнитными и другими взаимодействиями. Этот закон, конечно, имеет определенное физическое содержание. Так, из него сразу следует, что массы частиц с одинаковым полным изотопическим спином должны мало различаться между собой (при отсутствии электромагнитных и слабых взаимодействий массы должны были бы совпадать). И действительно, например, массы заряженных и нейтральных пионов различаются всего лишь на несколько процентов. Закон сохранения изотопического спина проявляется и в ядерных реакциях. Для примера рассмотрим две реакции рождения пионов [c.292]

Из И. и. следует закон сохранения изоспина в ядерных реакциях. Напр., в реакции [c.120]

Следующий П4.3 знакомит с важными закономерностями ядерных реакций, в частности здесь дается классификация ядерных реакций и обсуждаются законы сохранения в них. Рассматриваются механизмы ядерных реакций. [c.487]

Рассмотрим теперь процесс неупругого столкновения частиц типа ядерной реакции. Следует заметить, что полное и строгое рассмотрение таких процессов выходит за границы применимости классической механики. Однако при некоторых допущениях (о которых будет сказано ниже) законы сохранения энергии и импульса так же, как и в случае упругих столкновений, позволяют рассчитать скорости всех частиц, участвующих в ядерной реакции. [c.103]

Ядерные реакции типа А а - В + Ь, а также и других типов сопровождаются перестройкой атомных ядер. Эта перестройка сопровождается более глубокими изменениями вещества, чем при химических реакциях. Однако некоторые физические величины системы частиц А Н- а в реакции не изменяются, т. е. имеют место законы сохранения. [c.264]

До сих пор мы говорили о законе сохранения энергии в лабораторной системе координат, в которой ядро-мишень А покоится. Во многих случаях бывает удобней рассматривать ядерные реакции в системе центра инерции (в С-системе), в которой покоится общий центр тяжести обеих частиц А и а) и обе частицы движутся навстречу друг другу до соударения и разлетаются в противоположные стороны после соударения с равными, но противоположно направленными импульсами = — а аС ). [c.266]

При изучении ядерной реакции представляют интерес идентификация каналов реакции, сравнительная вероятность протекания ее по разным каналам при различных энергиях падающих частиц, энергия и угловое распределение образующихся частиц, а также их внутреннее состояние (энергия возбуждения, спин, четность, изотопический спин). Многие сведения о ядерных реакциях могут быть получены в результате применения законов сохранения, которые накладывают определенные ограничения на характер протекания ядерных реакций. Мы рассмотрим законы сохранения электрического заряда, числа нуклонов, энергии, импульса, момента количества движения, четности, изотопического спина. [c.258]

Как известно, в сильных и электромагнитных взаимодействиях сохраняется четность (см. 5). Ядерные превращения, о которых пойдет речь, относятся именно к таким взаимодействиям. Поэтому для ядерных реакций справедлив закон сохранения чётности. Применительно к ядерной реакции вида [c.275]

Предполагая, что закон сохранения барионного заряда должен выполняться в процессе рождения я -мезонов, и используя закон сохранения электрического заряда, легко записать схемы ядерных реакций, в которых могут рождаться л -мезоны под действием быстрых протонов [c.567]

И полный импульс Р системы, которые, согласно законам сохранения, не меняются в процессе ядерной реакции [c.569]

Изотопическая инвариантность ядерного взаимодействия проявляется для л-мезонов, нуклонов и ядер в форме закона сохранения изотопического спина, который позволяет получить определенные соотношения между сечениями различных процессов (см. 70, п. 4, 79, п. 9) и правила отбора для ядерных реакций ( 30). Распространение принципа изотопической инвариантности на /С-мезоны и гипероны привело к установлению закона сохранения странности, позволившего не только систематизировать большую группу частиц, но и предсказать существование некоторых из них ( 80, п. 5 и 6). [c.673]

Начнем с закона сохранения барионного заряда. Как нам известно (см. т. I, 29), закон сохранения барионного заряда проявляется в том, что в процессе всех ядерных реакций обычного типа число нуклонов остается неизменным. Например, в первой реакции, открытой в 1919 г. Резерфордом ( N + jHe gO-(-- - Н), число нуклонов до и после реакции равно 18. Аналогичным образом дело обстоит в других реакциях, а также при а-и 3-распадах. Этот результат может быть сформулирован в виде закона сохранения барионного заряда В, если считать, чта барионный заряд для нуклонов равен единице, а для электрона, позитрона, нейтрино и -кванта — нулю. [c.136]

Для экспериментального определения спинов атомных ядер был предложен целый ряд методов. Более ранние из них связаны с изучением сверхтонкой структуры оптических спектров, более современные основаны на изучении поведения ядер в магнитном поле с помощью радиоспектроскопической техники. Все эти методы базируются на связи спина с магнитным моментом и будут изложены в следующем параграфе. Спины короткоживущих изотопов и ядер в возбужденных состояниях определяются методами ядерной спектроскопии (см., например, гл. VI, 6, п. 5), а также из ядерных реакций (см., например, гл. IV, 10) на основе закона сохранения момента количества движения, справедливого не только в классической, но и в квантовой теории. [c.45]

Из этих формул могут быть выведены следующие простые правила, позволяющие использовать закон сохранения четности для получения правил отбора в различных ядерных реакциях, а также для экспериментального определения внутренних четностей элементарных частиц и атомных ядер [c.75]

В качестве примера использования закона сохранения четности рассмотрим ядерную реакцию, в которой при столкновении протона р с ядром лития gLi образуются две а-частицы [c.76]

В физике ядерных реакций очень существенны законы сохранения, Каждый закон сохранения состоит в том, что определенная физическая величина должна быть одинаковой до и после столкновения. Тем самым требование сохранения всегда накладывает какие-то ограничения, или, как их называют, запреты, на характеристики конечных продуктов. Так, из закона сохранения электрического заряда следует, что суммарный заряд продуктов реакции должен равняться суммарному заряду исходных частиц. Поэтому, например, в реакциях (р, п) электрический заряд ядра должен возрастать на единицу [c.118]

Аналогично проявляется закон сохранения барионного заряда (гл. VII, 2, а также гл. II), действие которого для ядерных реакций в узком смысле слова при низких энергиях сводится к тому, что суммарное число нуклонов не меняется при реакции. [c.118]

Прежде всего в ядерных реакциях имеет место закон сохранения электрического заряда. Полный электрический заряд (точнее, Q Ne —Ne ) ядра А и частицы а всегда равняется полному заряду продуктов реакции В -г Ь, ни в одной из наблюдавшихся реакций не отмечено нарушения этого положения. В процессе реакции возможно превращение протона в нейтрон (или наоборот), но при этом обязательно возникает позитрон или положительный мезон или же исчезает электрон. Образование электронно-иозитронных пар также подтверждает высказанное правило. При записи ядерных реакций формально это выражается в том, что суммы нижних индексов, выражаюш,их порядковый номер — заряд ядра и частицы,— в правой и левой частях уравнения ядерной реакции должны быть равны (см. реакции VH.2 и УП.З). [c.265]

Приближенный закон сохранения М. веществ в химии справедлив благодаря малости энергии, выделяемой в хим. реакциях (е 1 эе на молекулу), по сравнению с энергией покоя реагирующих молекул ( ог 10 ав). Поэтому величиной е можно пренебречь по сравнению с Е г и то = У то,. Однако в ядерных реакциях отношение е к гораздо больше (8 10 эв на нуклон, Е 1 10 > ав, е1Е 1 Ю ), поэтому нарушение закона сохранения М. (напомним еще раз, что речь идет о М. покоя ) имеет существ, значение. Извлечение энергии при делении урана и при термоядерных процессах существепно связало с несохраиеииом М. [c.136]

В уравнениях, выражающих радиоактивные превращения или искусственно вызванные ядерные реакции, сумма массовых чисел в одной части уравнения должна быть равна их сумме в другой части. Это выражает факт неуничтожаемости нуклонов при ядерных превращениях. При ядерных превращениях строго выполняется также и закон сохранения электрического заряда. [c.83]

Закон сохранения массы и закон сохранения энергии по отдельности в классическом понимании не выполняются, выполняется закон сохранения энергии в релятивистском понимании. Следовательно, при нанисании закона сохранения полной энергии нужно учитывать также и энергетический эквивалент изменения массы частиц, участвующих в реакции. Для истолкования результатов ядерных реакций приходится использовать релятивистский закон сохранения импульса-энергии = I (инвариант). [c.265]

Выход из этого затруднения был найден в 1932 г. Чедвико.м, который проанализировал с помощью законов сохранения энергии и импульса опыты по образованию исследуемым излучением ядер отдачи азота и водорода и пришел к выводу, что это излучение представляет собой поток нейтральных частиц с массой, приблизительно равной массе протона. Вновь открытая частица была названа нейтроном ( ). Точное значение массы нейтрона, определенное из энергетического баланса ядерных реакций, идущих с образованием или поглощением нейтронов, равно гп-п = 1838,5 Же. Таким образом, масса нейтрона больше массы протона на 2,5 гПс и больше суммы масс протона и электрона на 1,5 те. В соответствии с известным соотношением, связывающим массу и энергию, каждому значению массы М в граммах соответствует энергия в эргах, где с = 3 10 ° uj eK — скорость света. Для неподвижной покоящейся частицы эта [c.19]

Закон сохранения четности подтверждается экспериментально для сильных (ядерных) и электромагнитных взаимодействий. Об этом говорит, например, отсутствие дипольного электрического момента у ядер, находящихся в основном состоянии (см. 6), а также анализ ядерных реакций. В течение длительного времени считалось, что закон сохранения четности справедлив для взаимодействия любого вида. В частности, при построении первоначального варианта теории р-раопада также постулиро- [c.91]

Закон сохранения числа нуклонов применительно к рассмотренным простейшим ядерным реакциям означает сохранение в них массового числа А. Поэтому можно ввесхи понятие нуклон-ного (ядерного) заряда, численное значение которого для нейтрона и для протона равно единице, а для атомного ядра совпадает с его массовым числом А. Однако, как мы увидим в 80, нуклонный заряд для всех тяжелых частиц (барионов) также равен единице. Поэтому в настоящее время более принято называть его барионным зарядом и обозначать буквой В(Вп = fip = 1). [c.260]

Опыт изучения ядерных реакций показывает, что так же, как в N — jV)-взаимодействиях, в ни1х выполняется закон сохранения изотопического спина, который приводит к определенным правилам отбора по изотопическому спину. В связи с этим ядерные уровни должны характеризоваться не только энергией, моментом коли/чества движения и четностью, но и изотопическим спином. Закон сохранения изотопического спина накладывает определенные ограничения на ядерные процессы. Так, а-частица [c.281]

Дальнейшее изучение показало, что эта ядерная реакция — эндоэнергетическая (Q = —1,06 Мзв) и что она имеет выход У = 2-10 (при Та = 7,8 Мэе). Любопытно заметить, что, несмотря на эндоэнергетичностъ данной ядерной реакции, максимальная энергия образующихся протонов оказывается выше максимальной энергии протонов отдачи, возникающих при упругом рассеянии а-частиц той же энергии на водороде. Мы предлагаем в качестве упражнения разобрать этот пример с помощью законов сохранения энергии и импульса и объяснить, почему (7 р)реакц> ( р)отд- [c.441]

Из существования сильного ядерного взаимодействия я-ме-зонов с веществом, выражающегося в захвате я -мезона ядром, следует, что с большой вероятностью должен идти также и обратный процесс рождения л-мезонов при ядерных взаимодействиях. В каких ядерных реакциях может происходить такой процесс и какая энергия должна быть у бомбардирующих частиц Для ответа на эти вопросы необходимо рассмотреть процесс рождения л -мезонов с помощью известных нам законов сохранения энергии, импульса, электрического и ядерного (барион-ного) зарядов. [c.567]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...