23109

Сучасні уявлення про ядерні сили. Моделі атомного ядра

Доклад

Физика

За сучасними поглядами сили між нуклонами є виявом сильної кваркглюонної взаємодії. Така частинканосій сильної міжкваркової взаємодії називається глюоном. При взаємодії глюонів з кварками колір кварків змінюється. Аромат кварків їхній електричний та баріонний заряди не змінюються тобто колір є найбільш важливою властивістю кварків при взаємодії.

Украинкский

2013-08-04

136.5 KB

4 чел.

50. Сучасні уявлення про ядерні сили. Моделі атомного ядра.

Нуклони в ядрах утримуються специфічними ядерними силами з дуже великою інтенсивністю на малих відстанях. За сучасними поглядами сили між нуклонами є виявом сильної кварк-глюонної взаємодії. Дослідження з фізики частинок показали, що нуклони не є безструктурними точковими об’єктами, а мають розмір і скл. з трьох фундаментальних частинок – кварків. Існують шість типів кварків: d(down), u(up), s(strange), c(charm), b(beauty), t(top). Кварки і ферміонами , баріонний заряд - , електричні заряди  - , . Кварки можуть перебувати у трьох різних станах, які відрізняються новим квантовим числом – «кольором», не зв’язаним з ел. зарядом  і спіном. Три значення кольорового заряду – r(red), y(yellow) або g(green), b(blue). Адрони (баріони і мезони), які спостерігаються в природі, абсолютно незабарвлені(білі) і мають нульовий кольоровий заряд.

Усередині адронів кварки взаємодіють за рахунок віртуального обміну без масовою електрично-нейтральною частинкою зі спіном 1 і відмінним від нуля кольоровим зарядом. Така частинка-носій сильної міжкваркової взаємодії називається глюоном. Маси їх дорівнюють нулю, спін одиниці; роль та функції кольорових зарядів кварків і глюонів у сильних взаємодіях подібні до ролі та функцій електричних зарядів та фотонів в електромагнітних взаємодіях.

Глюони – «двокольорові»: кожен з них характеризується комбінацією кольору і анти кольору, а кольоровий заряд визначається сумарним значенням кольору глюона. При взаємодії глюонів з кварками колір кварків змінюється. Аромат кварків, їхній електричний та баріонний заряди не змінюються, тобто колір є найбільш важливою властивістю кварків при взаємодії. Наявність кольорового заряду приводить до того, що глюони сильно взаємодіють не тільки з кварками, але й один з одним. Рівняння глюонного поля виявляються нелінійними. Глюонне поле, що називається неабелевим калібровочним полем, квантами якого є глюони, має дивовижну властивість: сила взаємодії кольорових кварків унаслідок обміну кольоровими глюонами збільшується зі зменшенням відстані між кварками(асимптотична свобода).

Взаємодію між двома кварками на відстанях, відмінних від нуля можна параметризувати потенціалом типу водокруту:

де  - константа сильної взаємодії, а  - так звана стала струни.

Згідно з експериментальними даними,  1 . Тому, щоб розсунути два кварки на відстань 1 fm, потрібна фантастична енергія -  1 GeV. Кварки постійно містяться всередині адронів і не можуть вилетіти звідти один за одним (confinement).  

Хоча первинна природа ядерної взаємодії відома (сильна кольорова міжкваркова  взаємодія, яка обумовлена віртуальними процесами випромінювання та поглинання кольорових глюонів кольоровими кварками), але її кількісний опис у теорії КХД (квантової хромодинаміки) дуже ускладнений.

Моделі атомного ядра

Ступені свободи у ядрі природно поділити на одночастинкові, що описують рух окремих частинок, та колективні, що відповідають корельованому руху великої к-сті частинок.

Ядерні моделі розрізняються між собою залежно від того, які ступені свободи нуклонів вони враховують. Моделі поділяються на одночастинкові(газ у замкнутому об’ємі) та колективні(ядро моделюється рідиною або твердим тілом), а також узагальнені, в яких враховуються як колективні, так і одночастинкові ступені свободи.

Є три параметри: розмір системи (), радіус взаємодії (), довжина вільного пробігу ().

- для колективних моделей (колективні ефекти виникають внаслідок частих та інтенсивних зіткнень частинок з їх ближніми сусідами)

- в одночастинковій моделі нуклони рухаються майже вільно в деякому самоузгодженому полі, яке створюється сукупним рухом усіх нуклонів ядра.

Узагальнена модель – припускається, що є одночастинковий остов (парно-парний) поза ним хмарка нуклонів. Ядро не сферичне.

Вдалося описати велике значення квадрупольних моментів.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11636. Определение удельного сопротивления резистивного провода 38.5 KB
  Цель работы: измерение сопротивления техническим методом и определение удельного сопротивления резистивного проводника. Описание установки: 1. резистивный провод метрическая шкала подвижной кронштейн измерительная часть прибора ...
11637. ОТРАВЛЯЮЩИЕ И АОХВ УДУШАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ. КЛИННИКА, ДИАГНОСТИКА, ЛЕЧЕНИЕ 114.5 KB
  Пульмонотоксичностью обладают очень многие химические вещества. Имея большую площадь поверхности (около 70 м2), лёгкие постоянно подвергаются воздействию ксенобиотиков, содержащихся во вдыхаемом воздухе. В подавляющем большинстве случаев, когда концентрации веществ малы, такие воздействия никак не проявляют себя
11638. Определение фокусного расстояния и оптической силы линзы 1.29 MB
  Цель работы: Определение фокусного расстояния и оптической силы линзы. Схема установки и расчётная формула: Приборы и материалы: nл показатель преломления среды; nср показатель преломления материала линзы; R1 R2 радиусы кривизны соответственно I II п
11639. Определение длины световой волны методом колец Ньютона 517 KB
  Целью работы является знакомство с интерференцией волн и определение длины световой волны методом колец Ньютона. Схема установки: Приборы и принадлежности: 1 Линза и стеклянная плоскопараллельная пластинка находящаяся в общей оправе 2 Транс...
11640. Исследовать закономерность соударений тел с помощью компьютерного процесса забивания сваи в грунт 78 KB
  Цель работы: исследовать закономерность соударений тел с помощью компьютерного процесса забивания сваи в грунт. Мы исследовали закономерности соударения тел с помощью компьютерного моделирования процесса забивания сваи в грунт.
11641. Измерение емкости конденсатора. Определение неизвестных сопротивлений проводников (катушек) при помощи мостика Уитстона 93.5 KB
  Измерение емкости конденсатора Цель работы: Определение неизвестных сопротивлений проводников катушек при помощи мостика Уитстона. Схема принципиальной установки: сопротивления Г гальванометр ...
11642. Измерение электродвижущей силы источника постоянного тока 32.5 KB
  Отчет По лабораторной работе №23 Измерение электродвижущей силы источника постоянного тока Цель работы: Измерение электродвижущей силы источника постоянного тока методом компенсации. Теоретическое введение. Электрическим током называется порядо...
11643. Определение кривой намагничивания железа 63.5 KB
  Отчет По лабораторной работе №28 Определение кривой намагничивания железа Цель работы: Ознакомление с характеристиками магнитных свойств вещества и определение зависимости магнитной индукции и магнитной проницаемости ферромагнитного образца от напряжен
11644. Исследование гальванометра магнитоэлектрической системы. 37.5 KB
  Отчет По лабораторной работе №29 Исследование гальванометра магнитоэлектрической системы Цель работы: экспериментальное измерение основных характеристик гальванометра магнитоэлектрической системы. Теоретическое введение: В электрических приборах м